RU2006475C1

RU2006475C1 - Method of antimonous acid concentration raising in sulfuric acid solution

Info

Publication number: RU2006475C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Шубинок
Original assignee: Шубинок Александр Владимирович
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: method involves filtration of solution through the layer of sulfocation-exchange resin (in H-form ) following by separate selection in capacity of individual fraction of sulfuric acid solution and mixed fraction of antimonous and sulfuric acids. EFFECT: improved method of concentration. 2 tbl

Description

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в производстве сурьмусодержащих реактивов, сорбентов и катализаторов. The invention relates to the chemical industry and can be used in the production of antimony reagents, sorbents and catalysts.

Наиболее близким к заявляемому является способ извлечения сурьмы (В⁺) из сернокислых растворов комплексообразующими ионитами, в том числе пирокатехиновым ионитом, с последующей десорбцией сернокислым раствором, насыщенным хлорид-ионами.Closest to the claimed is a method of extracting antimony (B ⁺ ) from sulfuric acid solutions with complexing ion exchangers, including pyrocatechol ion exchangers, followed by desorption with a sulfuric acid solution saturated with chloride ions.

Недостатком способа является непригодность его для получения сернокислых растворов сурьмянистой кислоты, необходимых в производстве сурьмусодержащих реагентов, сорбентов, катализаторов. The disadvantage of this method is its unsuitability for obtaining sulfuric acid solutions of antimony acid, necessary in the production of antimony reagents, sorbents, catalysts.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the process.

Цель достигается тем, что исходный раствор фильтруют через слой сульфокатионита в Н-форме, а на выходе из слоя собирают индивидуальную фракцию серной кислоты и смешанную фракцию сурьмянистой кислоты в сернокислом растворе. The goal is achieved by the fact that the initial solution is filtered through a layer of sulfocationite in the H-form, and at the exit from the layer, an individual fraction of sulfuric acid and a mixed fraction of antimony acid in a sulfuric acid solution are collected.

Сульфокатионит используют для реализации способа, так как он устойчив в кислых растворах и относительно доступен. Sulfocathionite is used to implement the method, since it is stable in acidic solutions and relatively affordable.

Для испытаний используют раствор, полученный после извлечения металлов из сбросных растворов электрорафинирования (раствор 1) и отработанный раствор производства сурьмусодержащих препаратов (реагентов, сорбентов, катализаторов) (раствор 2). Состав растворов, г/л: 1 - сурьма 0,65; серная кислоты 234,2-234,26; 2 - сурьма 0,65; серная кислота 234,23. Растворы 1 и 2 собирают в баке-накопителе совместно и по мере накопления направляют на переработку. Состав раствора, направляемого на переработку, г/л: сурьма 0,65; серная кислота 234,23. For testing, use the solution obtained after the extraction of metals from waste electrorefining solutions (solution 1) and the spent solution for the production of antimony preparations (reagents, sorbents, catalysts) (solution 2). The composition of the solutions, g / l: 1 - antimony 0.65; sulfuric acid 234.2-234.26; 2 - antimony 0.65; sulfuric acid 234.23. Solutions 1 and 2 are collected in a storage tank together and sent to processing as they accumulate. The composition of the solution sent for processing, g / l: antimony 0.65; sulfuric acid 234.23.

П р и м е р 1. Заявленный способ. Опыты проводят в колоннах диаметром 28,2 м и высотой 8-32 м, заполненных набухшим в воде сульфокатионитом в водородной форме. В колонны подают со скоростью 2,36 м/ч попеременно 1,3 л перерабатываемого раствора, затем воду в количестве, достаточном для обозначения хроматографического цикла на выходе (1,16-3,43). На выходе из слоя фильтраты собирают в емкости по фракциям: первая - сернокислый раствор, вторая - раствор сурьмянистой и серной кислот. Определяют объем фракций и содержание компонентов, рассчитывают общий объем фильтрата и распределение серной кислоты по фракциям. PRI me R 1. The claimed method. The experiments are carried out in columns with a diameter of 28.2 m and a height of 8-32 m, filled with water-swollen sulfocathionite in hydrogen form. 1.3 l of the processed solution is alternately fed into the columns at a speed of 2.36 m / h, then water in an amount sufficient to indicate the chromatographic cycle at the outlet (1.16-3.43). At the outlet of the layer, the filtrates are collected in containers by fractions: the first is a sulfate solution, the second is a solution of antimony and sulfuric acid. The volume of fractions and the content of the components are determined, the total volume of the filtrate and the distribution of sulfuric acid in the fractions are calculated.

Результаты представлены в табл. 1. The results are presented in table. 1.

По окончании процесса первую фракцию фильтрата - раствор с содержанием серной кислоты 44,19-55,96 г/л перекачивают в расходный бак сернокислых растворов, из которого по мере потребности направляют в электролизное производство, в производство пигментов, в производство солей тяжелых металлов. Вторую фракцию фильтрата - сернокислый раствор сурьмянистой кислоты направляют в производство сурьмяных препаратов. Указанный раствор с модулем кислотности 168,1-305,0 (отношение концентраций - серная кислота: сурьма) используют в цикле производства сурьмяных реагентов, сорбентов, катализаторов и выводят из цикла при повышении модуля кислотности до 360. Раствор с модулем кислотности 360 и выше, непригодный для производства сурьмосодержащей продукции, направляют на фракционирование по заявленному способу с соответствующим повышением концентрации сурьмы и утилизации избыточной серной кислоты. Стоимость переработки 1,29 руб. на 1 т сурьмы. At the end of the process, the first fraction of the filtrate - a solution with a sulfuric acid content of 44.19-55.96 g / l, is pumped into the supply tank of sulfate solutions, from which it is sent to the electrolysis production, to the production of pigments, to the production of heavy metal salts as needed. The second fraction of the filtrate - the sulfuric acid solution of antimony acid is sent to the production of antimony drugs. The specified solution with an acidity modulus of 168.1-305.0 (concentration-sulfuric acid: antimony ratio) is used in the production cycle of antimony reagents, sorbents, catalysts and is taken out of the cycle when the acidity modulus is increased to 360. A solution with an acidity modulus of 360 and above, unsuitable for the production of antimony-containing products, sent for fractionation according to the claimed method with a corresponding increase in the concentration of antimony and disposal of excess sulfuric acid. Processing cost 1.29 rubles. for 1 ton of antimony.

П р и м е р 2. Известный способ. Через колонки фильтруют перерабатываемый раствор, на выходе из слоя собирают фильтрат, анализируют, рассчитывают степень извлечения и емкость ионита по сурьме. PRI me R 2. The known method. The processed solution is filtered through columns, the filtrate is collected at the outlet of the layer, analyzed, the degree of extraction and the capacity of the ion exchanger for antimony are calculated.

Результаты представлены в табл. 2. The results are presented in table. 2.

По окончании сорбции ионит промывают водой, затем обрабатывают растворами серной кислоты 100-200 г/л при скорости 0,5-5 уд. об/ч в количестве 0,5-5 л (5-50 уд. об. ). Признаков десорбции сурьмы не обнаружено, степень десорбции 0,0% , содержание сурьмы в элюате 0,0 г/л. Десорбцию сурьмы проводят 0,5 л раствора 6 н соляной кислоты (опыты NN 2, 4) при комнатной температуре и скорости потока 1 уд. об/ч и 0,5 л раствора 4 н серной кислоты, насыщенного хлоридом натрия (опыта NN 1, 3, 5) при скорости потока 0,5 уд. об/ч и температуре 85^оС. Указанные условия, по предварительным данным, обеспечивают полную десорбцию сурьмы. Фактическая степень десорбции сурьмы в опытах NN 1-5 составила 100% , содержание сурьмы в элюатах соответственно 0,13, 0; 96, 1,32; 1,62, 1,92 г/л, в элюатах сурьма присутствует в виде тетрахлоридных (опыты NN 1, 3, 5) и гексахлоридных комплексов. Сурьмянистой кислоты в элюатах не обнаружено.At the end of sorption, the ion exchanger is washed with water, then treated with solutions of sulfuric acid 100-200 g / l at a speed of 0.5-5 beats. r / h in an amount of 0.5-5 l (5-50 beats. vol.). No signs of antimony desorption were found, the degree of desorption is 0.0%, the antimony content in the eluate is 0.0 g / l. Antimony desorption is carried out with 0.5 l of a solution of 6 n hydrochloric acid (experiments NN 2, 4) at room temperature and a flow rate of 1 beats. r / h and 0.5 l of a solution of 4 n sulfuric acid saturated with sodium chloride (experiment NN 1, 3, 5) at a flow rate of 0.5 beats. r / h and a temperature of 85 ^o C. These conditions, according to preliminary data, provide complete desorption of antimony. The actual degree of antimony desorption in experiments NN 1-5 was 100%, the antimony content in the eluates was 0.13, 0, respectively; 96, 1.32; 1.62, 1.92 g / l, antimony is present in eluates in the form of tetrachloride (experiments NN 1, 3, 5) and hexachloride complexes. Antimony acid was not detected in the eluates.

П р и м е р 3. Известный способ. В качестве контрольного опыта исходный раствор с содержанием серной кислоты 234, 23 г/л и сурьмы (3+) 0,65 г/л (модуль кислотности 360,4) упаривают в 1,2 раза, что теоретически соответствует концентрированию сурьмы до 0,77 г/л (аналогичного опыту N 6 заявленного способа). В растворе после упаривания содержание серной кислоты составило 281,080 гл, сурьмы 0,69 гл, модуль кислотности 407,4. Извлечение сурьмы в осадкогидратированный оксид сурьмы марки КСуФН составило 12,3% . Стоимость передела 20269,62 руб на 1 т сурьмы в осадке. Фильтрат после отделения осадка не пригоден для производства сурьмусодержащих продуктов ввиду значительного превышения допустимого модуля кислотности. Получить сурьмусодержащие реагенты, сорбенты, катализатора из фильтрата не удалось. PRI me R 3. The known method. As a control experiment, the initial solution with the content of sulfuric acid 234, 23 g / l and antimony (3+) 0.65 g / l (acid modulus 360.4) was evaporated 1.2 times, which theoretically corresponds to the concentration of antimony to 0, 77 g / l (similar to experiment No. 6 of the claimed method). In the solution after evaporation, the sulfuric acid content was 281.080 hl, antimony 0.69 hl, and the acidity modulus 407.4. Extraction of antimony in precipitated hydrated antimony oxide brand KSuFN amounted to 12.3%. The cost of the redistribution of 20,269.62 rubles per 1 ton of antimony in the sediment. The filtrate after separation of the precipitate is not suitable for the production of antimony-containing products due to the significant excess of the permissible acidity modulus. It was not possible to obtain antimony-containing reagents, sorbents, and catalyst from the filtrate.

Фильтрат направляли на переработку заявленным способом (пример 1). The filtrate was sent for processing by the claimed method (example 1).

Способ отвечает требованиям производства, прост в осуществлении и обеспечивает концентрирование сурьмянистой кислоты при одновременной снижении концентрации серной кислоты:
- эффективное разделение сурьмянистой и серной кислот до отношения концентраций - серная кислота: сурьма 168,1-305 н получение кондиционных технологических растворов сурьмянистой кислоты. (56) А. В. Шубинок. Сорбционное извлечение сурьмы из растворов электролитического рафинирования меди. - Цветные металлы, 1976, N 8, с. 36-38. The method meets the requirements of production, simple to implement and provides the concentration of antimony acid while reducing the concentration of sulfuric acid:
- effective separation of antimony and sulfuric acids to the ratio of concentrations - sulfuric acid: antimony 168.1-305 n obtaining standard technological solutions of antimony acid. (56) A.V. Shubinok. Sorption extraction of antimony from solutions of electrolytic refining of copper. - Non-ferrous metals, 1976, N 8, p. 36-38.

Claims

METHOD FOR INCREASING THE CONCENTRATION OF ANTIMIC ACID IN A SULFURIC SOLUTION by filtration through an ion exchanger, characterized in that, in order to increase the efficiency of the process, the filtration is carried out through a layer of sulfocationite in hydrogen form, and at the outlet of the layer, fractions of a solution of sulfuric acid and a mixed fraction of an antimony solution are collected separately. acids.