RU2031160C1 - Способ извлечения металлов из растворов - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к ионообменным способам извлечения металлов из сборных и технологических растворов сложного состава. Сущность изобретения: предложенный способ осуществляют путем обработки катионита водой или раствором кислоты, продувки слоя катионита воздухом до удаления жидкости из межзернового пространства и последующей фильтрации через слой катионита раствора серной кислоты и перерабатываемого раствора. 1 табл.

Description

Изобретение относится к ионообменным способам извлечения металлов из сбросных и технологических растворов сложного состава.

Известен способ извлечения металлов из растворов, содержащих сурьму и мышьяк, сорбцией на сульфокатионите, включающий продувку слоя катионита воздухом и фильтрование раствора через слой катионита.

Недостатком способа является высокая стоимость процесса, обусловленная необходимостью утилизации больших объемов разбавленного фильтрата и низкой динамической обменной емкостью катионита ДОЕ.

Цель изобретения - повышение производительности и удешевление процесса.

Это достигается тем, что в известном способе извлечения металлов из растворов, включающем продувку слоя катионита воздухом до удаления жидкости из межзернового пространства, фильтрование раствора через слой катионита, предварительно обрабатывают катионит 2-15 н. раствором кислоты, продувают воздухом до удаления кислоты из межзернового пространства, затем фильтруют через слой катионита последовательно 2-15 н. раствор серной кислоты и исходный раствор.

П р и м е р ы. Для испытаний использовали сбросные растворы гидрометаллургических производств медзавода. Состав растворов г/л: N 1 - медь 51,467; никель 30,853; железо 0,3; серная кислота 107,31; мышьяк 19,6; сурьма 1,1; N 2 - медь 26,528; никель 14,253; железо 0,866; кальций 0,962; магний 0,826; цинк 0,141, аммоний 0,221; серебро 0,002; серная кислота 73,794, плавиковая кислота 0,3; соляная кислота 0,3; мышьяк 18,5; сурьма 1,34. Опыты проводили в колоннах с высотой слоя набухшего в воде сульфокатионита КУ-2 в воднородной форме 4 м. Скорость фильтрования 2,38 м/ч.

Апробированы варианты (см. таблицу) обработки ионита в последовательности вода-воздух-вода раствор (опыты 1 и 2), вода-кислота-раствор (опыты 3 и 4), кислота-воз- дух-вода-раствор (опыты 5-10), вода-воздух-кислота-раствор (опыты 11-16) кислота-воздух-кислота-раствор (опыты (17-22) заявленный способ.

Растворы в опытах 1 и 2 фильтровали в количествах, равных предварительно установленным объемам удержания.

В предварительных опытах было установлено, что количество раствора и воды в операциях предварительной обработки и направление фильтрации (сверху вниз или снизу вверх) не влияют на результаты опытов. В связи с этим в операциях предварительной обработки через слой ионита фильтровали воду в количестве 0,6-1,1 уд. об. или кислоту (серную, соляную) в количестве 0,5-22 уд. об. в зависимости от наличия емкостей, растворов и требуемой производительности установки.

В опытах 1 и 2 слой катионита, заполненный водой, продували воздухом до удаления жидкости из межзернового пространства, промывали водой и фильтровали исходный раствор. В процессе промывки и сорбции межзерновое пространство ионита оставалось заполненным воздухом. На выходе из слоя собирали воду, возвращаемую в оборот, и фильтрат, от начала выхода кислоты до окончания выхода следов фильтрата. В параллельных опытах дополнительно отделяли сурьмусодержащую фракцию, и собирали в отдельную емкость. Фильтраты анализировали и перерабатывали известными способами. Металлы десорбировали с катионита, элюаты перерабатывали известными способами.

В опытах 3 и 4 через слой катионита фильтровали последовательно воду, кислоту, раствор без продувки воздухом. В процессе промывок и сорбции межзерновое пространство ионита оставалось заполненным жидкой фазой. На выходе из слоя собирали и возвращали в оборот воду, кислоту до начала выхода сурьмы и мышьяка и фильтрат от начала выхода сурьмы и мышьяка до окончания выхода следов раствора. В параллельных опытах дополнительно отделяли сурьмусодержащую фракцию. Фильтраты и элюаты анализировали и перерабатывали.

Опыты 5-10 проводили аналогично опытам 1 и 2 за исключением того, что слой катионита обрабатывали кислотой, затем продували воздухом. На выходе из слоя собирали кислоту, возвращаемую в оборот, и фильтраты аналогично опытам 1 и 2.

Опыты 11-16 проводили аналогично опытам 1 и 2 за исключением того, что через слой катионита после воздушной продувки фильтровали раствор серной кислоты, затем исходный раствор, а выходящие растворы собирали аналогично опытам 3 и 4.

Опыты 17-22 проводили аналогично опытам 1 и 2 за исключением того, что при предварительной обработке ионита вместо воды использовали кислоту (на второй стадии серную во избежание загрязнения фильтрата равноименными анионами). На выходе из слоя собирали растворы кислот, возвращаемые в оборот, и фильтраты аналогично опытам 3 и 4.

Результаты приведены в таблице.

Из приведенных данных видно, что в опытах 19-22 достигается минимальный объем фильтрата с соответствующим концентрированием несорбируемых компонентов - серной, мышьяковой и сурьмянистой кислот. Объем сурьмусодержащего фильтрата снижается до величины несколько меньшей объема исходного раствора (отрицательный прирост объема 0,04-0,108 уд. об.) с соответствующим концентрированием сурьмы.

Заявленный способ обеспечивает: повышение ДОЕ до 66,4-82,5 мг/г против 56,9-70,7 мг/г по известному способу, или на 14,3%; уменьшение объема фильтрата за счет снижения размывания его в слое на 30,2-37,0% (прирост объема фильтрата 0,18-0,20 уд. об. против 0,52 уд. об. по известному способу) с соответствующим повышением производительности процесса сорбции; уменьшение объема сурьмусодержащего фильтрата за счет концентрирования его в слое на 17,8-27,1% (прирост объема - 0,04-0,108 уд. об. против 0,04 уд. об. по известному способу).

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ, включающий предварительную обработку катионита, продувку его воздухом до удаления жидкости из межзернового пространства и фильтрование раствора через слой катионита, отличающийся тем, что предварительную обработку катионита осуществляют 2 - 15 н. раствором кислоты, а через слой катионита фильтруют последовательно 2 - 15 н. раствор серной кислоты и исходный раствор.

Images