RU2044078C1

RU2044078C1 - Based on ionites valuable components desorption method

Info

Publication number: RU2044078C1
Application number: RU93002462A
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Федулов; Л.Н. Писаренко; Л.Л. Королева; Н.П. Соколова
Original assignee: Научно-производственный кооператив "Доминион"
Priority date: 1993-01-12
Filing date: 1993-01-12
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: hydraulic non-ferrous metallurgy. SUBSTANCE: method provides for treatment of ionite, saturated with copper and impurities of other metals, using solutions of mineral acid to produce market desorbents. In the case, initial ionite, saturated with copper and impurities of other metals, is subjected to preliminary treatment by concentrated solution of pure copper sulfate with expulsion of impurities of metals and non-ions-absorbed water with return of the latter or sorption. Saturated with copper ionite in process of desorption by solution of mineral acid forms market desorbent in the form o concentrated solution of copper sulfate without impurities. EFFECT: method allows to simplify production of copper sulfate. 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и редких металлов, в частности к ионообменным процессам. The invention relates to hydrometallurgy of non-ferrous and rare metals, in particular to ion-exchange processes.

Известен способ десорбции цветных металлов на ионитах растворами минеральных кислот. Способ позволяет провести десорбцию с ионита всех сорбированных металлов практически полностью (99,7%), достигая при этом определенной степени концентрирования их в товарном десорбате в 4-8 раз. A known method of desorption of non-ferrous metals on ion exchangers with solutions of mineral acids. The method allows to carry out desorption from the ion exchanger of all sorbed metals almost completely (99.7%), while achieving a certain degree of concentration in commodity desorbate 4-8 times.

Однако в данном способе не предусматривается дополнительная очистка товарного десорбата, так как в товарный десорбат при этом переходят все сорбируемые ионитом металлы. Кроме этого имеет место большой расход минеральной кислоты и воды. Так, например, при десорбции меди в товарном десорбате присутствует 180 г/л избыточной серной кислоты, а расход воды, идущей только на набухание ионита, составляет 0,5 т на 1 т ионита. However, this method does not provide for additional purification of the product desorbate, since all metals adsorbed by the ion exchanger are transferred to the product desorbate. In addition, there is a large consumption of mineral acid and water. So, for example, during desorption of copper, 180 g / l of excess sulfuric acid is present in a commodity desorbate, and the flow rate of water going only for swelling of the ion exchanger is 0.5 tons per 1 ton of ion exchanger.

Предлагаемый способ обеспечивает получение технического эффекта, выраженного в дополнительной очистке товарного десорбата от сортированных катионитом примесей металлов, в увеличении степени концентрации товарного десорбата, за счет удаления воды, приходящей в процессе десорбции с насыщенными медью и другими ценными компонентами, ионитом. The proposed method provides a technical effect, expressed in additional purification of the commodity desorbate from metal impurities sorted by cationite, in an increase in the degree of concentration of the commodity desorbate, due to the removal of water coming in the desorption process with saturated copper and other valuable components, ion exchanger.

Это достигается тем, что в способе десорбции цветных металлов на ионитах, включающем обработку насыщенной медью и примесными металлами ионита растворами минеральной кислоты с получением товарных десорбатов, исходный ионит, насыщенный медью и примесными металлами, подвергают предварительной обработке концентрированным раствором чистого медного купороса с вытеснением примесных металлов и неионообменнопоглощенной воды с возвратом последних на сорбцию. Насыщенный медью ионит при десорбции растворов минеральной кислоты образует товарный десорбат в виде концентрированного раствора медного купороса, свободного от примесей, часть которого направляют на производство товарного продукта, а часть на десорбцию цветных металлов, за счет чего и обеспечивается замкнутость цикла. This is achieved by the fact that in the method of desorption of non-ferrous metals on ion exchangers, comprising treating saturated with copper and impurity metals ion exchangers with mineral acid solutions to obtain salable desorbates, the initial ion exchanger saturated with copper and impurity metals is subjected to preliminary treatment with a concentrated solution of pure copper sulfate with the displacement of impurity metals and non-ion-exchanged water with the return of the latter to sorption. During desorption of mineral acid solutions, copper-saturated ion exchanger forms a commodity desorbate in the form of a concentrated solution of copper sulfate, free of impurities, part of which is directed to the production of a commercial product, and part to the desorption of non-ferrous metals, which ensures a closed cycle.

На чертеже показана схема десорбции цветных металлов. The drawing shows a diagram of the desorption of non-ferrous metals.

Насыщенный цветным металлом ионит поступает в колонну 1, а затем проходит через колонну 2 и возвращается в процесс сорбции. Десорбирующий раствор подают в колонну 2, где достигается полный обмен сорбированного металла на десорбирующий ион. Раствор на выходе колонны 2 имеет минимальную, фиксированную концентрацию десорбирующих ионов, что дает возможность управлять процессом десорбции, имея расход минеральной кислоты, близкой к 100% от стехиометрически необходимого. Полученный раствор товарного десорбата делится на две части. Первая часть поступает в колонну 1, а вторая часть выводится в виде товарного десорбата для дальнейшей переработки с выделением ценного компонента. Первая часть товарного десорбата проходя через колонну 1, вытесняет воду, пришедшую с ионитом. Одновременно высокие концентрации ценного компонента вытесняют сорбированные ионитом примеси, в результате чего ионит, приходящий в колонну 2, во-первых, содержит только ионы ценного компонента, а, во-вторых, содержит в качестве влаги набухания раствор того же товарного десорбата, что обеспечивает получение предельно высоких концентраций, вытекающих из колонны 2 товарных десорбатов. A non-ferrous metal-saturated ion exchanger enters column 1, and then passes through column 2 and returns to the sorption process. The desorption solution is fed to column 2, where the complete exchange of the sorbed metal for the desorption ion is achieved. The solution at the outlet of column 2 has a minimum, fixed concentration of desorption ions, which makes it possible to control the desorption process, having a flow rate of mineral acid close to 100% of the stoichiometrically necessary. The resulting solution of commodity desorbate is divided into two parts. The first part enters column 1, and the second part is withdrawn as a product desorbate for further processing with the isolation of a valuable component. The first part of the commodity desorbate passing through the column 1, displaces the water that came with the ion exchanger. At the same time, high concentrations of the valuable component displace the impurities adsorbed by the ion exchanger, as a result of which the ion exiting into column 2, firstly, contains only the ions of the valuable component, and, secondly, contains a solution of the same commodity desorbate as the swelling moisture, which ensures extremely high concentrations arising from the column 2 commodity desorbates.

П р и м е р. В качестве исходного использовали ионит марки КМД (карбоксильный катионит), насыщенный медью из шахтных вод следующего состава, мл: Cu 135, Zn 230, Сa 210, Mg 260. PRI me R. The starting material used was KMD brand ion exchanger (carboxyl cation exchange resin) saturated with copper from mine water of the following composition, ml: Cu 135, Zn 230, Ca 210, Mg 260.

Емкость катионита по меди составляла 46,7 кг/м³ ионита, по цинку 4,6 кг/м³ ионита. В результате десорбции по предлагаемому способу из колонны 1 вытекали растворы состава: 0,28 г/л Cu, 15,3 г/л Zn. Эти растворы возвращали в процессе сорбции меди. В колонну 2 на десорбцию меди поступал катионит в значительной степени очищенный от цинка, емкость катионита по меди составила в среднем 50-52 кг/м³, а по цинку 0,6-0,8 кг/м³. В результате на выходе из колонны 2 были получены товарные десорбаты, содержащие медь 98-110 г/л, цинк 1-1,5 г/л. Таким образом, в процессе десорбции достигается очистка меди от цинка на 90% концентрирование меди в товарном десорбате по сравнению с исходным раствором на сорбцию более чем в 700 раз. По сравнению с прототипом сократился расход реагентов, а степень концентрирования в товарном десорбате повысилась в 720 раз, что позволяет повысить экономичность процесса.The cation exchange capacity for copper was 46.7 kg / m ^{3 of} ion exchanger, for zinc 4.6 kg / m ^{3 of} ion exchanger. As a result of desorption according to the proposed method, solutions of the composition flowed out from column 1: 0.28 g / l Cu, 15.3 g / l Zn. These solutions were returned in the process of sorption of copper. Column 2 for copper desorption was supplied with cation exchange resin substantially free of zinc, the copper cation exchange rate averaged 50-52 kg / m ³ and 0.6-0.8 kg / m ³ on zinc. As a result, commodity desorbates containing copper 98-110 g / l, zinc 1-1.5 g / l were obtained at the exit from column 2. Thus, in the process of desorption, copper is purified from zinc by 90%; the concentration of copper in the commodity desorbate is more than 700 times higher than that of the initial solution for sorption. Compared with the prototype, the consumption of reagents was reduced, and the degree of concentration in the product desorbate increased 720 times, which allows to increase the efficiency of the process.

Claims

METHOD FOR DESORPTION OF VALUABLE COMPONENTS ON IONITES, comprising treating an ion exchanger with a solution of mineral acid to obtain commodity desorbates, characterized in that before processing the ion exchanger with a solution of mineral acid, it is treated with a concentrated solution of pure copper sulfate with the displacement of impurity metals and non-ion-exchanged water, which return to sorption, while treatment with a solution of mineral acid is subjected to ion exchanger, saturated only with copper, while receiving desorbate in the form of a concentrated solution ednogo sulphate free of impurities, a portion of which is directed to the production of the commercial product, and the part on the desorption of non-ferrous metals.