RU2113518C1 - Apparatus for extracting metal ions out of aqueous solutions - Google Patents

Apparatus for extracting metal ions out of aqueous solutions Download PDF

Info

Publication number
RU2113518C1
RU2113518C1 SU5064404A RU2113518C1 RU 2113518 C1 RU2113518 C1 RU 2113518C1 SU 5064404 A SU5064404 A SU 5064404A RU 2113518 C1 RU2113518 C1 RU 2113518C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drum
scrap
metal ions
aqueous solutions
extracting metal
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Иванович Акимов
Геннадий Терентьевич Нестерчук
Нина Николаевна Цветкова
Original Assignee
Леонид Иванович Акимов
Геннадий Терентьевич Нестерчук
Нина Николаевна Цветкова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Леонид Иванович Акимов, Геннадий Терентьевич Нестерчук, Нина Николаевна Цветкова filed Critical Леонид Иванович Акимов
Priority to SU5064404 priority Critical patent/RU2113518C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2113518C1 publication Critical patent/RU2113518C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: apparatus is in the form of horizontal drum mounted with possibility of rotation. Wings for agitating scrap are secured to inner surface of said drum. Apparatus includes magnets for coagulating ferrites, drive mechanism, grid preventing scrap removal, charging and discharging devices. Inner cavity of drum is divided by two halves with the aid of apertured partition. Charging may be realized into both halves of drum. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg , 1 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано для очистки сточных вод. The invention relates to the field of metallurgy of non-ferrous metals and can be used for wastewater treatment.

Известны устройства для извлечения ионов металлов из водных растворов путем их обработки коллоидным гидроксидом железа (Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. - М.: Наука, 1977, с. 244-248). Known devices for the extraction of metal ions from aqueous solutions by their treatment with colloidal iron hydroxide (Babenkov ED Water purification by coagulants. - M .: Nauka, 1977, S. 244-248).

Однако данные аппараты неприменимы для выделения ионов благородных металлов, например, золота, серебра, так как не обеспечивают осаждения этих металлов из цианистых растворов. However, these devices are not applicable for the separation of noble metal ions, for example, gold, silver, as they do not provide the deposition of these metals from cyanide solutions.

Известно устройство для извлечения ионов благородных металлов из водных растворов, содержащее барабан, снабженный полками, расположенными на его внутренней поверхности. Барабан содержит также сетку, привод, загрузочное и разгрузочное устройства (авт. св. СССР N 380728, кл. C 22 B 15/12, 1969). A device for extracting noble metal ions from aqueous solutions is known, comprising a drum provided with shelves located on its inner surface. The drum also contains a grid, drive, loading and unloading devices (ed. St. USSR N 380728, class C 22 B 15/12, 1969).

Недостатком данного устройства является длительность процесса извлечения ионов из их водных растворов, низкая производительность устройства. The disadvantage of this device is the length of the process of extracting ions from their aqueous solutions, low productivity of the device.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат, состоящий из горизонтального вращающегося барабана, выполненного из диэлектрического материала и футерованного медью (авт. св. СССР N 841369, кл. C 22 B 11/12, 1980). Closest to the proposed one is an apparatus consisting of a horizontal rotating drum made of dielectric material and lined with copper (ed. St. USSR N 841369, class C 22 B 11/12, 1980).

Внутри барабана расположены продольные перфорированные полки, выполненные из диэлектрика или меди. Аппарат снабжен входной и разгрузочной горловинами для загрузки скрапа, удаления образующегося феррита, подвода и отвода раствора, а также обеспечения вентиляции барабана при непрерывной работе устройства. Аппарат разделен сеткой, препятствующей выносу скрапа. Барабан установлен на опорных роликах и с помощью опорных и упорных роликов приводится во вращение. Inside the drum are longitudinal perforated shelves made of dielectric or copper. The apparatus is equipped with an inlet and outlet mouths for loading scrap, removing the resulting ferrite, supplying and discharging the solution, as well as providing drum ventilation during continuous operation of the device. The device is divided by a mesh that prevents the removal of scrap. The drum is mounted on the support rollers and is driven into rotation by the support and support rollers.

Однако, известный аппарат имеет ряд существенных недостатков. Так, например, конструкция аппарата обеспечивает загрузку в него скрапа только на 1/3 внутреннего (рабочего) объема барабана, что отрицательно влияет на производительность процесса извлечения металла. However, the known apparatus has a number of significant drawbacks. So, for example, the design of the apparatus ensures that scrap is loaded into it only on 1/3 of the internal (working) volume of the drum, which negatively affects the performance of the metal extraction process.

Другим существенным недостатком является периодичность процесса извлечения ионов металлов из их водных растворов. Периодичность процесса обусловлена тем, что при вращении барабана скрап увлекается полками и выносится из поступающей на очистку жидкости. Процесс извлечения начинается вновь в тот момент, когда под действием силы тяжести скрап падает с полки вниз и попадает таким образом в жидкость. В итоге в очищаемой жидкости скрап находится периодически и его количество колеблется практически от полного отсутствия до максимума, равного загрузке. Another significant drawback is the periodicity of the process of extraction of metal ions from their aqueous solutions. The frequency of the process is due to the fact that when the drum rotates, the scrap is carried away by the shelves and removed from the fluid that comes to be cleaned. The extraction process starts again at the moment when, under the influence of gravity, the scrap falls from the shelf down and thus falls into the liquid. As a result, scrap is stored periodically in the liquid being cleaned and its amount varies from almost complete absence to a maximum equal to the load.

Целью изобретения является увеличение производительности аппарата. The aim of the invention is to increase the productivity of the apparatus.

Цель достигается путем установки в барабане горизонтальной несущей перфорированной плоскости, делящей внутренний объем на две равные части. Плоскость жестко соединена с боковыми стенками барабана. The goal is achieved by installing in the drum a horizontal supporting perforated plane dividing the internal volume into two equal parts. The plane is rigidly connected to the side walls of the drum.

Сущность изобретения состоит в том, что в предложенном изобретении скрап загружают в барабан как на несущую перфорированную плоскость, так и под нее. Удвоенное количество скрапа, загружаемое в барабан, повышает производительность работы аппарата вследствие установления непрерывности процесса очистки воды от ионов металлов. The essence of the invention lies in the fact that in the proposed invention, the scrap is loaded into the drum both on the supporting perforated plane and under it. Double the amount of scrap loaded into the drum increases the performance of the apparatus due to the establishment of the continuity of the process of water purification from metal ions.

Непрерывность процесса обусловлена тем, что при вращении барабана скрап увлекается полками и выносится из поступающей на очистку жидкости. Однако, сколько скрапа из жидкости вынесено, столько же одновременно его поступает вновь по мере погружения несущей плоскости со скрапом в очищаемую жидкость. Последнее ассоциируется с вальсом, в котором партнеры постепенно меняются своими местами друг с другом. The continuity of the process is due to the fact that when the drum rotates, the scrap is carried away by the shelves and is taken out of the liquid entering for cleaning. However, how much scrap is removed from the liquid, the same amount of it comes in again at the same time as the carrier plane with the scrap is immersed in the liquid to be cleaned. The latter is associated with a waltz, in which partners gradually change their places with each other.

Новизна и существенные отличия заявленного технического решения состоят в том, что новый конструктивный элемент позволил увеличить загрузку скрапа и обусловил непрерывность процесса очистки. The novelty and significant differences of the claimed technical solution lies in the fact that the new structural element allowed to increase the loading of scrap and caused the continuity of the cleaning process.

На чертеже дана схема предлагаемого аппарата, разрез. The drawing shows a diagram of the proposed apparatus, section.

Аппарат состоит из горизонтального вращающегося барабана 1, выполненного из диэлектрического материала и футерованного медью 2. Внутри барабана расположены продольные перфорированные полки 3, выполненные из диэлектрика или меди. Аппарат снабжен входной 4 и разгрузочной 5 горловинами для загрузки скрапа, удаления образующегося феррита, подвода и отвода раствора, а также обеспечения вентиляции внутри барабана. Аппарат имеет две зоны очистки: зону образования 6 и укрупнения 7 ферритов, снабженную магнитами 8. Зоны разделены вертикальной сеткой 9, препятствующей выносу скрапа. Барабан аппарата устанавливается на опорные ролики 10 и с помощью роликов 11 приводится во вращение. Известное устройство дополнительно снабжено горизонтальной перфорированной металлической плоскостью 12 или плоскостью из диэлектрика, футерованного медью. The apparatus consists of a horizontal rotating drum 1 made of dielectric material and lined with copper 2. Inside the drum are longitudinal perforated shelves 3 made of dielectric or copper. The apparatus is equipped with an inlet 4 and unloading 5 necks for loading the scrap, removing the formed ferrite, supplying and discharging the solution, as well as providing ventilation inside the drum. The apparatus has two cleaning zones: the formation zone 6 and the enlargement of 7 ferrites, equipped with magnets 8. The zones are separated by a vertical grid 9, which prevents the removal of scrap. The apparatus drum is mounted on the support rollers 10 and is driven into rotation by means of rollers 11. The known device is additionally equipped with a horizontal perforated metal plane 12 or a plane of a dielectric lined with copper.

Работа аппарата осуществляется следующим образом. The operation of the apparatus is as follows.

Аппарат 1 загружают через входную горловину 4 медным и железным скрапом. Его загружают в необходимом количестве на несущую перфорированную плоскость 12. Затем поворачивают барабан на 180o и повторяют операцию загрузки. В итоге в барабане содержится две загрузки скрапа, одна из которых помещена на несущей перфорированной плоскости 12, а другая - под ней. Коэффициент заполнения скрапом внутреннего объема барабана над перфорированной плоскостью и под ней не превышает 0,7-0,8. Вращение барабана способствует перемешиванию скрапа и попеременному его контакту с кислородом воздуха.The apparatus 1 is loaded through the inlet neck 4 with copper and iron scrap. It is loaded in the required quantity onto the supporting perforated plane 12. Then the drum is rotated 180 ° and the loading operation is repeated. As a result, the drum contains two scrap loads, one of which is placed on the supporting perforated plane 12, and the other under it. The fill factor with a scrap of the inner volume of the drum above and below the perforated plane does not exceed 0.7-0.8. The rotation of the drum contributes to the mixing of the scrap and its alternate contact with oxygen.

Исходный раствор, содержащий ионы металлов, поступает через горловину 4 внутрь барабана 1 в его нижнюю часть 3. Контактирование скрапа, размещенного в нижней части барабана, с очищаемой жидкостью сопровождается образованием гальванопары медь - железо или графит - железо. В ходе электрохимической коррозии железный скрап подвергается анодному растворению. Вращение барабана приводит к постепенному обмену скрапа местами: нижняя часть барабана занимает верхнее положение и наоборот. При этом в верхнем положении оказывается скрап, а жидкость перетекает через перфорированную плоскость и орошает переместившийся туда скрап. Процесс анодного растворения железа с образованием коагулянта в результате вращения барабана со скрапом протекает непрерывно. The initial solution containing metal ions enters through the neck 4 into the drum 1 into its lower part 3. The contact of the scrap placed in the lower part of the drum with the liquid being cleaned is accompanied by the formation of a copper - iron or graphite - iron galvanic pair. During electrochemical corrosion, iron scrap undergoes anodic dissolution. The rotation of the drum leads to a gradual exchange of scrap in places: the lower part of the drum occupies the upper position and vice versa. In this case, the scrap is in the upper position, and the liquid flows through the perforated plane and irrigates the scrap that has moved there. The process of anodic dissolution of iron with the formation of a coagulant as a result of rotation of the drum with scrap proceeds continuously.

Магниты 8 на разгрузочном конце барабана препятствуют быстрому выносу из зоны барабана дисперсного феррита и способствуют его укрупнению. Очищенная от ионов металлов вода удаляется через разгрузочную горловину в отстойник для отделения осадка. Magnets 8 at the discharge end of the drum prevent the rapid removal of dispersed ferrite from the drum zone and contribute to its enlargement. The water purified from metal ions is removed through the discharge neck into a sump to separate the sediment.

Пример 1 (по прототипу). В барабан с объемом рабочей зоны 0,008 м3 загружают дробленый графит с железной стружкой (для образования гальванической пары) в количестве 0,5 и 1,5 кг соответственно.Example 1 (prototype). Crushed graphite with iron shavings (for the formation of a galvanic pair) in the amount of 0.5 and 1.5 kg, respectively, is loaded into a drum with a working zone volume of 0.008 m 3 .

Для очистки используется раствор, содержащий, мг/л:
Zn+2 - 2,92
SO -2 4 - 96,4
Ca+2 - 64,1
Pb+2 - 1,42
Fe+2 - 1,65
Опыты проводили при комнатной температуре 20oC. Продолжительность обработки раствора в аппарате 1 ч. Скорость вращения барабана 11 об/мин. Результаты опыта представлены в таблице.
For cleaning, a solution is used containing, mg / l:
Zn +2 - 2.92
SO -2 4 - 96.4
Ca +2 - 64.1
Pb +2 - 1.42
Fe +2 - 1.65
The experiments were carried out at room temperature 20 o C. the Duration of processing the solution in the apparatus 1 h. The rotation speed of the drum 11 rpm The results of the experiment are presented in the table.

Производительность аппарата - 100 г раствора в час. Productivity of the device is 100 g of solution per hour.

Пример 2 (по прототипу). В условиях примера 1 обрабатывали воду, содержащую 500 мг/л цинка и такое же количество свинца. Результаты опыта представлены в таблице. Example 2 (prototype). In the conditions of example 1 was treated with water containing 500 mg / l of zinc and the same amount of lead. The results of the experiment are presented in the table.

Пример 3. В условиях опыта 1 на перфорированную плоскость, размещенную в пазах внутри барабана, равномерно по ее поверхности размещено 2 кг скрапа, содержащего 0,5 кг графита и 1,5 кг железной стружки. Коэффициент заполнения пространства 0,62. Example 3. In experiment 1, on a perforated plane placed in the grooves inside the drum, 2 kg of scrap containing 0.5 kg of graphite and 1.5 kg of iron chips are evenly placed on its surface. Space fill factor 0.62.

После переворачивания барабана на 180o на перфорированную плоскость размещено еще 2 кг вышеуказанного скрапа. Время обработки 30 мин. Результаты опыта приведены в таблице.After turning the drum 180 o on a perforated plane placed another 2 kg of the above scrap. Processing time 30 min. The results of the experiment are shown in the table.

Пример 4. В условиях опыта 3 обрабатывали водный раствор, содержащий 500 мг/л цинка и свинца. Время обработки 23 мин. Результаты опыта приведены в таблице. Example 4. In the conditions of experiment 3 was treated with an aqueous solution containing 500 mg / l of zinc and lead. Processing time 23 min. The results of the experiment are shown in the table.

Пример 5. В условиях опытов 3, 4 обрабатывали водный раствор, содержащий 500 мг/л цинка и 500 мг/л свинца. Загруженный скрап содержал 1,5 кг железных и 0,5 кг медных стружек. Результаты опыта приведены в таблице. Example 5. In the conditions of experiments 3, 4 were treated with an aqueous solution containing 500 mg / l of zinc and 500 mg / l of lead. The loaded scrap contained 1.5 kg of iron and 0.5 kg of copper shavings. The results of the experiment are shown in the table.

Из результатов, приведенных в таблице, видно, что в присутствии удвоенного количества скрапа процесс очистки воды от ионов металлов завершается через 30 мин, в то время как в условиях прототипа необходимо затратить не менее 1 ч. Сравнительные данные опыта 5 и опыта 4 показывают возможность очистки при различных гальвано-парах (графит-железо или медь-железо) с одинаковым положительным эффектом. From the results shown in the table, it is seen that in the presence of a double amount of scrap, the process of purification of water from metal ions is completed in 30 minutes, while under the conditions of the prototype it is necessary to spend at least 1 hour. Comparative data of experiment 5 and experiment 4 show the possibility of cleaning with various galvanic vapors (graphite-iron or copper-iron) with the same positive effect.

Из данных опытов 1-5 видно, что поставленная в изобретении цель - увеличение производительности работы аппарата - достигается. From these experiments 1-5 it is seen that the goal set in the invention is to increase the productivity of the apparatus - is achieved.

Claims (1)

Аппарат для извлечения ионов металлов из водных растворов, содержащий горизонтальный цилиндрический барабан, полки, расположенные на его внутренней поверхности, привод, сетку, загрузочное и разгрузочные устройства и магниты, отличающийся тем, что он снабжен продольной перфорированной перегородкой, установленной в барабане с разделением его внутреннего объема на две равные части, загрузочное устройство выполнено с возможностью обеспечения загрузки в обе части барабана. An apparatus for extracting metal ions from aqueous solutions, containing a horizontal cylindrical drum, shelves located on its inner surface, a drive, a grid, loading and unloading devices and magnets, characterized in that it is equipped with a longitudinal perforated partition installed in the drum with the separation of its internal volume in two equal parts, the loading device is configured to provide loading in both parts of the drum.
SU5064404 1992-10-05 1992-10-05 Apparatus for extracting metal ions out of aqueous solutions RU2113518C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5064404 RU2113518C1 (en) 1992-10-05 1992-10-05 Apparatus for extracting metal ions out of aqueous solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5064404 RU2113518C1 (en) 1992-10-05 1992-10-05 Apparatus for extracting metal ions out of aqueous solutions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2113518C1 true RU2113518C1 (en) 1998-06-20

Family

ID=21614324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5064404 RU2113518C1 (en) 1992-10-05 1992-10-05 Apparatus for extracting metal ions out of aqueous solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2113518C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5569376A (en) Flow augmenting devices for a wastewater treatment plant
JP2007190667A (en) Dirty liquid treating apparatus
US4919775A (en) Method and apparatus for electrolytic treatment of sludge
JP5815417B2 (en) Solid-liquid separation device, sludge treatment system, and solid-liquid separation method
CN1576400B (en) Electroplating apparatus and method for electronic parts,and the same electronic parts
RU2113518C1 (en) Apparatus for extracting metal ions out of aqueous solutions
KR100501585B1 (en) Purifying device
JP2005111368A (en) Vertical type screw press and operation method of the same
US3511488A (en) Ultrasonic copper precipitator
JPH0698347B2 (en) Levitation separation cyclone device
CN216236429U (en) Effluent treatment plant is used in meat products processing
US3905890A (en) Method and apparatus for purifying waste water
SU841369A1 (en) Apparatus for extracting metals from solutions
JP3792108B2 (en) Sludge concentration dewatering equipment
US3888751A (en) Method for purifying waste water
JPS588560A (en) Apparatus for separating magnetic material and non-magnetic material
JPH0262282B2 (en)
CN109368868B (en) Automatic sewage treatment equipment and treatment method applied to circuit board production industry
CN203411429U (en) Reactor for removing iron and impurities through continuous settlement of fluid
JP4821085B2 (en) Magnetic separation and purification apparatus and magnetic separation and purification method
RU2214971C2 (en) Device for treatment of sewage
JP3090347B2 (en) Electroplating solution suspension treatment method
RU2007481C1 (en) Device for precipitation metals from solutions
JPS63194759A (en) Centrifugal dehydrator
JPH0353692Y2 (en)