RU2114687C1 - Способ получения труднорастворимых соединений металлов - Google Patents
Способ получения труднорастворимых соединений металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2114687C1 RU2114687C1 RU97109783/25A RU97109783A RU2114687C1 RU 2114687 C1 RU2114687 C1 RU 2114687C1 RU 97109783/25 A RU97109783/25 A RU 97109783/25A RU 97109783 A RU97109783 A RU 97109783A RU 2114687 C1 RU2114687 C1 RU 2114687C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- cathode chamber
- electrolyzer
- anion
- exchange membrane
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрохимическим методам переработки металлсодержащих растворов и может быть использовано в различных гидрометаллургических процессах. Задачей изобретения является увеличение производительности процесса за счет повышения эффективности использования тока и снижение энергозатрат на получение целевого продукта. Способ заключается в том, что при получении труднорастворимых соединений металлов в катодной камере двухкамерного электролизера с анионообменной мембраной в катодную камеру непрерывно подают исходный раствор, поддерживая рН в пределах, при которых устойчивы труднорастворимые соединения металлов. Полученный осадок отфильтровывают и подают раствор в анодную камеру электролизера. Заметное снижение энергозатрат на получение целевого продукта достигается также путем замены дефицитных металлических электродов биполярными мембранами, анионообменная сторона которых обращена к аноду, а также тем, что концентрацию солей при обработке металлсодержащих растворов в катодной камере поддерживают равной 100 -250 г/л. 3 з. п. ф-лы, 4 табл.
Description
Изобретение относится к технологии получения труднорастворимых соединений металлов из растворов и может быть использовано в различных гидрометаллургических процессах.
Известен способ выделения урана в виде труднорастворимых соединений из кислотно-солевых урансодержащих десорбатов (Ионообменные мембраны и их применение. Ласкорин Б. Н. и др. - М.: Госкомиздат, 1961, с. 118-125). Способ включает обработку десорбентов в катодной камере двухкамерного электролизера с анионообменной или катионообменной мембранами, постепенное доведение значения pH католита до нейтрального с выделением урана в виде сильно гидратированного оксида урана (IV), осветление полученной суспензии и направление осветленного солевого раствора в анодную камеру с образованием в последней кислотно-солевого раствора.
Недостатками этого способа являются:
- значительные потери урана из-за его переноса в анолит через мембрану в количестве 1-35% от исходного;
- нежелательный процесс восстановления урана на катоде с получением целевого продукта, затрудняющего его дальнейшую переработку;
- низкие сгустительные и фильтрационные характеристики получаемой суспензии труднорастворимого соединения.
- значительные потери урана из-за его переноса в анолит через мембрану в количестве 1-35% от исходного;
- нежелательный процесс восстановления урана на катоде с получением целевого продукта, затрудняющего его дальнейшую переработку;
- низкие сгустительные и фильтрационные характеристики получаемой суспензии труднорастворимого соединения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения труднорастворимых соединений металлов из металлсодержащих растворов, включающий подачу обрабатываемого раствора в катодную камеру электролизера с катионообменной мембраной со скоростью, обеспечивающей поддержание необходимого значения pH осаждения труднорастворимого соединения в образуемой суспензии (Ласкорин Б.Н. и др. Ионообменные мембраны и их применение. - М.: Госкомиздат, 1961, с. 118-125). Суспензию выводят из катодной камеры на отстаивание или фильтрацию, осадок отделяют от маточного раствора и последний используют в качестве анолита и католита. Недостатками указанного способа являются низкая производительность процесса из-за неэффективного использования тока (низкий выход вещества по току) и высокий расход электроэнергии на получение целевого продукта.
Цель изобретения - увеличение производительности процесса за счет повышения эффективности использования тока и снижение энергозатрат на получение целевого продукта.
Поставленная цель достигается способом получения труднорастворимых соединений металлов из металлсодержащих растворов, включающим обработку последних в катодной камере двухкамерного электролизера с ионообменной мембраной и электродами с образованием суспензии целевого продукта, значение pH которой поддерживают в пределах, необходимых для образования труднорастворимых соединений металлов, осветление части суспензии с выделением целевого продукта и обработку полученного осветленного солевого раствора в анодной камере, в котором в качестве ионообменной мембраны используют анионообменную мембрану. Получение труднорастворимых соединений металлов по предлагаемому способу позволяет по сравнению с прототипом увеличить производительность процесса и снизить энергозатраты на получение целевого продукта из-за исключения паразитного, нарастающего по мере увеличения концентрации кислоты в анолите электропереноса протонов из анолита в католит через катионообменную мембрану, приводящего к нейтрализации генерируемых на катоде гидроксил-ионов, активно участвующих в процессе образования труднорастворимых соединений. Замена катионообменной мембраны на анионообменную позволяет свести указанный отрицательный эффект к минимуму - незначительный электроперенос протонов из анолита в католит будет происходить только за счет неселективности анионообменной мембраны.
Заметное снижение энергозатрат на получение целевого продукта и отказ от дефицитных металлических электродов достигается также путем использования в качестве электродов биполярных мембран, анионообменная сторона которых обращена к аноду. Это происходит вследствие снижения омического сопротивления на границе "раствор - соответствующая сторона биполярной мембраны" и отсутствия газовыделения - кислорода и водорода - на поверхности биполярной мембраны.
Значительное снижение энергозатрат на получение целевого продукта достигается также путем поддержания концентрации солей при обработке металлсодержащих растворов в катодной камере, равной 100-250 г/л. Именно в этих пределах концентраций солей наблюдается максимальная электропроводность растворов и мембран, приводящая к падению напряжения на электролизере и снижению энергозатрат на получение целевого продукта.
Пример 1. Производственный Mn-содержащий раствор, имеющий состав, г/л: Mn 2,0; Ca 0,42; Mg 0,58; Si 0,012; V < 0,001; Na2SO4 11,0; pH 7,1, предварительно нейтрализуют гидроксидом натрия до значения pH в получаемой суспензии, равного 9,6. Из 0,5 л суспензии отделяют осадок и осветленный солевой раствор в количестве 0,5 л направляют в анодную камеру двухкамерного электролизера с анионообменной мембраной МА-40 (анионит ЭДЭ-10п) и металлическими электродами (катод - нержавсталь, анод - диоксид свинца, нанесенный на титановую пластину). Суспензию в количестве 0,1 л подают в катодную камеру электролизера. Анолит и католит обрабатывают в электролизере в режиме циркуляции при плотности тока 200 A/м2 при непрерывной подаче исходного Mn-содержащего раствора в катодную камеру со скоростью, обеспечивающей поддержание значения pH суспензии, равного 9,6. После пропускания через катодную камеру 0,5 л исходного раствора и вывода системы на стационарный режим работы из катодной камеры выводят 0,5 л суспензии, выделяют из нее осадок, а осветленным солевым раствором заменяют анолит в анодной камере. После этого повторяют электрохимическую обработку католита и анолита как описано выше, но уже в стационарных условиях, определяя после обработки основные показатели процесса. Для сравнения проводят обработку указанного раствора в тех же условиях, тех же режимах и на той же аппаратуре по способу-прототипу, в котором анионообменная мембрана заменена на катионообменную мембрану МК-40 (катионит КУ-2). Основные результаты приведены в табл.1.
Пример 2. Производственный урансодержащий десорбат, имеющий состав, г/л: U 10,9; избыточная кислотность в пересчете на серную кислоту 11,2; NH4NO3 60; (NH4)2SO4 10; Fe3+ 0,48; Al3+ 0,2, предварительно нейтрализуют аммиаком до значения pH в получаемой суспензии, равного 7,0. Из 0,5 л суспензии отделяют осадок и осветленный солевой раствор в количестве 0,5 л направляют в анодную камеру двухкамерного электролизера с анионообменной мембраной МА-40 (анионит ЭДЭ-10п) и металлическими электродами (катод - нержавсталь, анод - платинированный титан). Суспензию в количестве 0,1 л подают в катодную камеру электролизера. Анолит и католит обрабатывают в электролизере в режиме циркуляции при плотности тока 500 A/м2 при непрерывной подаче исходного U-содержащего раствора в катодную камеру со скоростью, обеспечивающей поддержание значения pH суспензии, равного 7,0. После пропускания через катодную камеру 0,5 л исходного раствора и вывода системы на стационарный режим работы из катодной камеры выводят 0,5 л суспензии, выделяют из нее осадок, а осветленным солевым раствором заменяют анолит в анодной камере. После этого повторяют электрохимическую обработку католита и анолита как описано выше, но уже в стационарных условиях, определяя после обработки основные показатели процесса. Для сравнения проводят обработку указанного раствора в тех же условиях, тех же режимах и на той же аппаратуре по способу-прототипу, в котором анионообменная мембрана заменена на катионообменную мембрану МК-40 (катионит КУ-2). Основные результаты приведены в табл.2.
Пример 3. Производственный урансодержащий десорбат, имеющий состав, как и в примере 2, подвергают электрохимической обработке в тех же условиях и в тех же режимах, что и в примере 2, но в качестве электродов используют биполярную мембрану МБ-3 (катионит - СФ-5, анионит - АМ), анионообменная сторона которой обращена к аноду. В качестве ионообменной мембраны используют анионообменную мембрану МА-40. Полученные результаты приведены в табл.3.
Пример 4. Производственный Mn-содержащий раствор, имеющий состав, как и в примере 1, подвергают электрохимической обработке в тех же условиях и в тех же режимах, что и в примере 1, но дополнительно вводят в обрабатываемый раствор сульфат натрия, поддерживая его концентрацию в растворе, равной 150 г/л. В качестве ионообменной мембраны используют анионообменную мембрану МА-40. Полученные результаты приведены в табл.4.
Как следует из представленных данных, использование предлагаемого способа получения труднорастворимых соединений металлов из металлсодержащих растворов по сравнению по способом-прототипом позволяет в 1,5 раза увеличить производительность процесса и в 1,3 - 2,1 раза снизить удельные энергозатраты на получение целевого продукта при сохранении качества получаемых целевых продуктов и их сгустительных и фильтрационных характеристик.
Claims (4)
1. Способ получения труднорастворимых соединений металлов из металлсодержащих растворов, включающий обработку последних в катодной камере двухкамерного электролизера с ионообменной мембраной и электродами с образованием суспензии целевого продукта, разделение полученной суспензии на целевой продукт и водную фазу и обработку последней в анодной камере электролизера, отличающийся тем, что обработку металлсодержащих растворов проводят при их непрерывной подаче в катодную камеру со скоростью, обеспечивающей поддержание pH суспензии в катодной камере электролизера в пределах, при которых устойчивы труднорастворимые соединения металлов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ионообменной мембраны используют анионообменную мембрану.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве электродов используют биполярные мембраны, анионообменная сторона которых обращена к аноду.
4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что концентрацию солей при обработке металлсодержащих растворов в катодной камере поддерживают равной 100 - 250 г/л.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97109783/25A RU2114687C1 (ru) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | Способ получения труднорастворимых соединений металлов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97109783/25A RU2114687C1 (ru) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | Способ получения труднорастворимых соединений металлов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2114687C1 true RU2114687C1 (ru) | 1998-07-10 |
RU97109783A RU97109783A (ru) | 1998-12-10 |
Family
ID=20194067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97109783/25A RU2114687C1 (ru) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | Способ получения труднорастворимых соединений металлов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2114687C1 (ru) |
-
1997
- 1997-06-17 RU RU97109783/25A patent/RU2114687C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ласкорин Б.Н. и др. Ионообменные мембраны и их применение. - М.: Госатоми здат, 1961, с.118 - 119. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5542141B2 (ja) | 水溶液からのリチウムの回収 | |
US3926754A (en) | Electrochemical contaminant removal from aqueous media | |
KR101432045B1 (ko) | 리튬 전이금속 인산염의 연속 제조 중에 리튬-함유 폐수의 정화 방법 | |
CN111393330A (zh) | 制备胍基乙酸的方法 | |
TW561133B (en) | Process for treating aqueous solutions comprising bases and organic acids | |
RU2114687C1 (ru) | Способ получения труднорастворимых соединений металлов | |
EP0232486B1 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung der nach Abtrennung des Enzyms verbleibenden Lösung aus der enzymatischen Racematspaltung einer N-Acetyl-DL-aminocarbonsäure in Gegenwart einer L-Aminosäureacylase | |
US5064538A (en) | Membrane process for acid recovery | |
JPS63291608A (ja) | 酸廃液の再生方法 | |
RU2020192C1 (ru) | Способ рафинирования золота | |
SU1720495A3 (ru) | Способ восстановлени ионов трехвалентного железа | |
RU2144572C1 (ru) | Способ получения вольфрам- и/или молибденсодержащего раствора из раствора щелочного вскрытия соответствующего сырья | |
US4247375A (en) | Process of electrolyzing aqueous solution of alkali halides | |
JPH0830048B2 (ja) | アミノ酸の製造方法 | |
JPH08150392A (ja) | 水酸化銀殺菌水の製造方法 | |
US20040137587A1 (en) | Method of separating multivalent ions and lactate ions from a fermentation broth | |
RU2481425C2 (ru) | Способ очистки электролитов хромирования | |
EP0572389A1 (en) | SEPARATION AND RECOVERY OF AMMONIUM SALTS BY ELECTRODIALYTIC FRACTIONATION OF WATER. | |
CN113912225B (zh) | 一种含焦铜废水的处理及回用的方法 | |
CN114477568B (zh) | 回收利用含溴废水的方法 | |
JPH08243358A (ja) | 液体の処理方法 | |
SU1105515A1 (ru) | Способ регенерации кислот из фторсодержащих травильных растворов | |
JPH1121689A (ja) | 高純度銀の製造方法 | |
BG99245A (bg) | Метод за пречистване на фосфорна киселина | |
RU2712325C1 (ru) | Способ извлечения кадмия из промывных вод, содержащих цианиды |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040618 |