RU2630988C1 - Method for processing sulfuric acid solution containing impurity elements - Google Patents
Method for processing sulfuric acid solution containing impurity elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630988C1 RU2630988C1 RU2016150231A RU2016150231A RU2630988C1 RU 2630988 C1 RU2630988 C1 RU 2630988C1 RU 2016150231 A RU2016150231 A RU 2016150231A RU 2016150231 A RU2016150231 A RU 2016150231A RU 2630988 C1 RU2630988 C1 RU 2630988C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- primary
- solution
- extract
- raffinate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
- C01B17/90—Separation; Purification
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для переработки производственных растворов, содержащих серную кислоту, образующихся в производстве электролитной меди и никеля, при получении серной кислоты контактным способом и т.п.The invention relates to hydrometallurgy and can be used for the processing of industrial solutions containing sulfuric acid, formed in the production of electrolyte copper and nickel, in the production of sulfuric acid by contact method, etc.
Утилизация технологических сернокислых растворов, содержащих примеси, является актуальной проблемой современных гидрометаллургических производств. Для регенерации серной кислоты из таких растворов предложено большое количество методов, от нейтрализации до электродиализа. Некоторые из них включают термическую обработку сернокислых растворов, вплоть до полного разложения серной кислоты с образованием серного ангидрида. Однако термические методы связаны с высокими энергозатратами и токсичными выбросами.Disposal of technological sulfuric acid solutions containing impurities is an urgent problem of modern hydrometallurgical industries. A large number of methods have been proposed for the recovery of sulfuric acid from such solutions, from neutralization to electrodialysis. Some of them include the thermal treatment of sulfuric acid solutions, up to the complete decomposition of sulfuric acid to form sulfuric anhydride. However, thermal methods are associated with high energy consumption and toxic emissions.
Более экономичной и экологически безопасной является регенерация сернокислых растворов, основанная на жидкостной экстракции, позволяющая получать достаточно концентрированные растворы очищенной серной кислоты. При этом регенерированная серная кислота может быть использована как в основном производстве, так и в других технологиях.More economical and environmentally friendly is the regeneration of sulfate solutions, based on liquid extraction, which allows to obtain sufficiently concentrated solutions of purified sulfuric acid. At the same time, regenerated sulfuric acid can be used both in the main production and in other technologies.
Известен способ переработки сернокислого раствора, содержащего примесные элементы (см. пат. 2070589 РФ, МПК6 С22В 3/38, С25С 1/12, 1996), включающий концентрирование исходного раствора путем его упаривания до содержания серной кислоты 350-600 кг/м3 (350-600 г/л), охлаждение концентрированного раствора до 10-25°C с кристаллизацией и отделением содержащихся в нем сульфатов металлов. Затем производят экстракцию серной кислоты фосфорорганическим экстрагентом, преимущественно трибутилфосфатом, триизоамилфосфатом или их смесью, при соотношении О:В=(3-5):1 с возвратом рафината на стадию упаривания. Реэкстракцию кислоты ведут сернокислым раствором с концентрацией 25-180 кг/м3 с получением реэкстракта, содержащего 230-410 кг/м3 серной кислоты.A known method of processing a sulfate solution containing impurity elements (see US Pat. 2070589 RF, IPC 6 C22B 3/38, C25C 1/12, 1996), comprising concentrating the initial solution by evaporation to a sulfuric acid content of 350-600 kg / m 3 (350-600 g / l), cooling the concentrated solution to 10-25 ° C with crystallization and separation of the metal sulfates contained in it. Then, sulfuric acid is extracted with an organophosphorus extractant, mainly tributyl phosphate, triisoamyl phosphate or a mixture thereof, with a ratio of O: B = (3-5): 1 with the raffinate being returned to the evaporation stage. Reextraction of the acid is carried out with a sulfuric acid solution with a concentration of 25-180 kg / m 3 to obtain a reextract containing 230-410 kg / m 3 of sulfuric acid.
Данный способ, несмотря на концентрирование исходного раствора путем его упаривания, обеспечивает недостаточно высокую концентрацию серной кислоты в реэкстракте. Кроме того, при повышенных концентрациях серной кислоты в исходном растворе используемые экстрагенты подвергаются частичному гидролизу с образованием моно- и диалкилфосфорных кислот, что ведет к образованию третьей фазы и повышенной потере экстрагента. Концентрирование исходного раствора путем упаривания связано с высокими энергозатратами и требует сложного аппаратурного оформления.This method, despite the concentration of the initial solution by evaporation, provides an insufficiently high concentration of sulfuric acid in the reextract. In addition, at elevated concentrations of sulfuric acid in the initial solution, the extractants used undergo partial hydrolysis with the formation of mono- and dialkylphosphoric acids, which leads to the formation of a third phase and increased loss of extractant. Concentration of the initial solution by evaporation is associated with high energy consumption and requires complex hardware design.
Известен также выбранный в качестве прототипа способ переработки сернокислого раствора, содержащего примесные элементы (см. пат. 2216507 РФ, МПК7 С01В 17/90, С22В 3/26, 2003), включающий концентрирование исходного раствора, содержащего 50 кг/м3 и более серной кислоты при общем содержании сульфатов примесных элементов до 150 кг/м3, путем его упаривания до содержания серной кислоты не более 850 кг/м3, охлаждение упаренного раствора до 17-45°С и фильтрацию образовавшегося осадка, после чего раствор смешивают с органическим растворителем в виде алифатических спиртов для экстракции серной кислоты. В качестве алифатических спиртов используют спирты с числом атомов углерода С7-С12, преимущественно 2-этилгексанол, октанол-1, октанол-2 или их смеси. Экстракцию осуществляют на 3-6 ступенях при объемном соотношении органической и водной фаз О:В не более 5:1 до концентрации серной кислоты в рафинате 280-360 кг/м3, при этом до 80% рафината возвращают на стадию концентрирования, а 20% выводят из процесса в виде сбросного раствора. Реэкстракцию ведут на 2-5 ступенях с использованием в качестве реэкстрагента очищенной воды, конденсата от упаривания исходного раствора или раствора очищенной серной кислоты до содержания серной кислоты в реэкстракте 500 кг/м3. После экстракции может быть осуществлена отмывка экстракта при О:В=20-10:1 с направлением отмытого экстракта на реэкстракцию, а промывного раствора - на стадию концентрирования.Also known is selected as a prototype method of processing a sulfuric acid solution containing impurity elements (see US Pat. 2216507 RF, IPC 7 СВВ 17/90, С22В 3/26, 2003), including concentration of the initial solution containing 50 kg / m 3 or more sulfuric acid with a total sulfate content of impurity elements up to 150 kg / m 3 , by evaporating it to a sulfuric acid content of not more than 850 kg / m 3 , cooling the evaporated solution to 17-45 ° С and filtering the precipitate formed, after which the solution is mixed with organic solvent in the form of aliphatic with pirs for the extraction of sulfuric acid. As aliphatic alcohols, alcohols with the number of carbon atoms C 7 -C 12 , mainly 2-ethylhexanol, octanol-1, octanol-2, or mixtures thereof are used. The extraction is carried out in 3-6 stages with a volume ratio of organic and aqueous phases O: B of not more than 5: 1 to a concentration of sulfuric acid in the raffinate of 280-360 kg / m 3 , while up to 80% of the raffinate is returned to the concentration stage, and 20% removed from the process in the form of a waste solution. Reextraction is carried out at 2-5 steps using purified water, condensate from evaporation of the initial solution or a solution of purified sulfuric acid to a sulfuric acid content of 500 kg / m 3 in a reextracting agent. After extraction, the extract can be washed at O: B = 20-10: 1 with the washed extract directed to reextraction, and the washing solution to the concentration stage.
Известный способ характеризуется недостаточно высокой концентрацией очищенной серной кислоты, а образующиеся при экстракции рафинат и промывные воды подвергаются упариванию, что требует высоких энергозатрат. Получение недостаточно концентрированного раствора очищенной серной кислоты затрудняет ее применение в производстве, а высокая концентрация серной кислоты в рафинате осложняет его дальнейшую утилизацию.The known method is characterized by an insufficiently high concentration of purified sulfuric acid, and the raffinate and washings formed during extraction are evaporated, which requires high energy consumption. Obtaining an insufficiently concentrated solution of purified sulfuric acid complicates its use in production, and a high concentration of sulfuric acid in the raffinate complicates its further disposal.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении концентрации получаемого очищенного сернокислого раствора и снижении концентрации серной кислоты в конечном рафинате при одновременном снижении энергоемкости способа.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in increasing the concentration of the resulting purified sulfate solution and reducing the concentration of sulfuric acid in the final raffinate while reducing the energy intensity of the method.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки сернокислого раствора, содержащего примесные элементы, включающий экстракционную обработку раствора алифатическими спиртами с переводом основной части серной кислоты в первичный экстракт, а основной части примесных элементов в первичный рафинат, отмывку экстракта от примесных элементов сернокислым раствором с образованием первого промывного раствора и обработку отмытого первичного экстракта реэкстрагентом в виде раствора серной кислоты с получением первичного реэкстракта в виде очищенного концентрированного сернокислого раствора, согласно изобретению первичный рафинат подвергают экстракционной обработке с использованием азот- или фосфорсодержащего экстрагента с получением вторичного экстракта и вторичного рафината, содержащего не более 250 г/л серной кислоты, при этом вторичный экстракт подвергают водной реэкстракции с получением вторичного реэкстракта в виде раствора серной кислоты с концентрацией 100-300 г/л, который используют в качестве реэкстрагента для обработки отмытого первичного экстракта.The technical result is achieved in that in a method for processing a sulfuric acid solution containing impurity elements, including extraction processing of the solution with aliphatic alcohols with the conversion of the main part of sulfuric acid to the primary extract, and the main part of the impurity elements in the primary raffinate, washing the extract from impurity elements with a sulfuric acid solution to form the first washing solution and processing the washed primary extract with a reextracting agent in the form of a solution of sulfuric acid to obtain a primary reek of the path in the form of a purified concentrated sulfate solution, according to the invention, the primary raffinate is subjected to extraction processing using a nitrogen or phosphorus-containing extractant to obtain a secondary extract and a secondary raffinate containing not more than 250 g / l of sulfuric acid, while the secondary extract is subjected to aqueous reextraction to obtain a secondary reextract in the form of a solution of sulfuric acid with a concentration of 100-300 g / l, which is used as a reextractant for the treatment of washed primary extra KTA.
Технический результат достигается также тем, что используют исходный сернокислый раствор, содержащий 550-750 г/л серной кислоты, а в качестве примесных элементов по меньшей мере один элемент из группы, включающей никель, медь, железо и кобальт, при общем содержании примесных элементов не более 50 г/л.The technical result is also achieved by using an initial sulfate solution containing 550-750 g / l sulfuric acid, and as impurity elements at least one element from the group comprising nickel, copper, iron and cobalt, with a total content of impurity elements not more than 50 g / l.
Технический результат достигается также и тем, что экстракционную обработку исходного раствора ведут первичными алифатическими спиртами с числом атомов углерода С8, С10 или их смесью при О:В=4-7:1 на 3-6 ступенях с получением первичного рафината, содержащего 300-400 г/л серной кислоты.The technical result is also achieved by the fact that the extraction treatment of the initial solution is carried out with primary aliphatic alcohols with the number of carbon atoms C 8 , C 10 or their mixture at O: B = 4-7: 1 at 3-6 steps to obtain a primary raffinate containing 300 -400 g / l sulfuric acid.
Технический результат достигается и тем, что отмывку первичного экстракта ведут сернокислым раствором с концентрацией 100-500 г/л при О:В=25-50:1 на 1-3 ступенях, а полученный первый промывной раствор присоединяют к исходному сернокислому раствору или первичному рафинату.The technical result is achieved by the fact that the washing of the primary extract is carried out with a sulfuric acid solution with a concentration of 100-500 g / l at O: B = 25-50: 1 in 1-3 steps, and the obtained first washing solution is connected to the initial sulfate solution or primary raffinate .
Технический результат достигается также тем, что обработку отмытого первичного экстракта раствором серной кислоты ведут при О:В=6-10:1 на 4-7 ступенях с получением первичного реэкстракта в виде раствора серной кислоты с концентрацией 450-600 г/л.The technical result is also achieved by the fact that the treatment of the washed primary extract with a solution of sulfuric acid is carried out at O: B = 6-10: 1 in 4-7 steps to obtain a primary reextract in the form of a solution of sulfuric acid with a concentration of 450-600 g / l.
Технический результат достигается также и тем, что в качестве азотсодержащего экстрагента используют триалкиламин, триоктиламин, триизооктиламин, а в качестве фосфорсодержащего экстрагента - трибутилфосфат, триоктилфосфиноксид, при этом экстракционную обработку первичного рафината ведут при О:В=5-7:1 на 4-6 ступенях с получением вторичного рафината, содержащего 100-250 г/л серной кислоты.The technical result is also achieved by the fact that trialkylamine, trioctylamine, triisooctylamine are used as a nitrogen-containing extractant, and tributyl phosphate, trioctylphosphine oxide are used as a phosphorus-containing extractant, while extraction of the primary raffinate is carried out at O: B = 5-7: 1 by 4-6 steps to obtain a secondary raffinate containing 100-250 g / l of sulfuric acid.
На достижение технического результата направлено то, что водную реэкстракцию серной кислоты из вторичного экстракта ведут водой или подкисленной водой при О:В=4-8:1 на 6-7 ступенях.The technical result is aimed at the fact that aqueous reextraction of sulfuric acid from the secondary extract is carried out with water or acidified water at O: B = 4-8: 1 at 6-7 steps.
На достижение технического результата направлено и то, что перед реэкстракцией кислоты из вторичного экстракта проводят его отмывку водой или раствором серной кислоты при О:В=30-40:1 на 1-3 ступенях с образованием второго промывного раствора, который присоединяют к первичному рафинату.To achieve a technical result, it is also directed that before reextracting the acid from the secondary extract, it is washed with water or a solution of sulfuric acid at O: B = 30-40: 1 in 1-3 steps with the formation of a second wash solution, which is attached to the primary raffinate.
Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют функции и соотносятся с результатом следующим образом.The essential features of the claimed invention, which determine the scope of legal protection and are sufficient to obtain the above technical result, perform functions and relate to the result as follows.
Экстракционная обработка первичного рафината с использованием азот- или фосфорсодержащего экстрагента с получением вторичного экстракта и конечного вторичного рафината обеспечивает доизвлечение серной кислоты из первичного рафината с отделением кислоты от примесных элементов.Extraction processing of the primary raffinate using a nitrogen or phosphorus-containing extractant to obtain a secondary extract and the final secondary raffinate provides additional extraction of sulfuric acid from the primary raffinate with the separation of acid from impurity elements.
Получение вторичного рафината, содержащего не более 250 г/л серной кислоты обеспечивает высокое сквозное извлечение серной кислоты и упрощает последующую утилизацию рафината.Obtaining a secondary raffinate containing not more than 250 g / l of sulfuric acid provides a high through recovery of sulfuric acid and simplifies the subsequent disposal of the raffinate.
Водная реэкстракция серной кислоты из вторичного экстракта позволяет получить вторичный реэкстракт в виде раствора серной кислоты с концентрацией 100-300 г/л, который используют в качестве реэкстрагента для обработки отмытого первичного экстракта с целью возврата доизвлеченной кислоты на стадию получения первичного экстракта и, как результат, выделения из него более концентрированных очищенных сернокислых растворов. Использование для реэкстракции серной кислоты с концентрацией менее 100 г/л ведет к получению недостаточно концентрированного первичного реэкстракта, а при концентрации более 300 г/л будет иметь место неполная реэкстракция серной кислоты из первичного экстракта. Вторичный реэкстракт может быть также использован и для отмывки первичного экстракта.Water reextraction of sulfuric acid from the secondary extract allows to obtain a secondary reextract in the form of a solution of sulfuric acid with a concentration of 100-300 g / l, which is used as a reextractant for processing the washed primary extract in order to return the recovered acid to the stage of obtaining the primary extract and, as a result, the allocation of more concentrated purified sulfate solutions from it. The use of sulfuric acid for reconstraction with a concentration of less than 100 g / l leads to an insufficiently concentrated primary stripping, and at a concentration of more than 300 g / l incomplete reextraction of sulfuric acid from the primary extract will take place. Secondary re-extract can also be used to wash the primary extract.
Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в повышении концентрации получаемого очищенного сернокислого раствора и снижении концентрации серной кислоты в конечном рафинате при одновременном снижении энергоемкости способа.The combination of the above features is necessary and sufficient to achieve the technical result of the invention, which consists in increasing the concentration of the resulting purified sulfate solution and reducing the concentration of sulfuric acid in the final raffinate while reducing the energy intensity of the method.
В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие операции и режимные параметры.In particular cases of carrying out the invention, the following operations and operating parameters are preferred.
Использование исходного сернокислого раствора, содержащего 550-750 г/л серной кислоты, а в качестве примесных элементов - по меньшей мере один элемент из группы, включающей никель, медь, железо и кобальт, при общем содержании примесных элементов не более 50 г/л обусловлено составом растворов, образующихся при выделении никелевых купоросов из отработанных сернокислых электролитов, при получении серной кислоты контактным способом и т.п.The use of the initial sulfate solution containing 550-750 g / l of sulfuric acid, and as impurity elements - at least one element from the group comprising nickel, copper, iron and cobalt, with a total impurity content of not more than 50 g / l the composition of the solutions formed during the separation of nickel sulfate from spent sulfate electrolytes, upon receipt of sulfuric acid by contact method, etc.
Экстракционная обработка исходного раствора первичными алифатическими спиртами с числом атомов углерода C8, С10 или их смесью обусловлена их более высокой по сравнению со вторичными спиртами экстракционной способностью и селективностью по отношению к серной кислоте, физико-химическими свойствами (вязкость, плотность, растворимость), обеспечивающими хорошую гидродинамику процесса экстракции, а также их коммерческой доступностью. Спирты с числом атомов менее 8 непригодны из-за высокой растворимости, а спирты с числом атомов более 10 характеризуются меньшей экстракционной способностью и более высокой вязкостью. Кроме того, спирты с нечетным количеством атомов углерода обладают повышенной токсичностью.The extraction treatment of the initial solution with primary aliphatic alcohols with the number of carbon atoms C 8 , C 10 or their mixture is caused by their higher extraction ability and selectivity with respect to sulfuric acid, physicochemical properties (viscosity, density, solubility), providing good hydrodynamics of the extraction process, as well as their commercial availability. Alcohols with an atomic number of less than 8 are unsuitable due to their high solubility, and alcohols with an atomic number of more than 10 are characterized by lower extraction ability and higher viscosity. In addition, alcohols with an odd number of carbon atoms have increased toxicity.
Осуществление экстракционной обработки при О:В=4-7:1 на 3-6 ступенях обусловлено тем, что при О:В ниже 4:1 и числе ступеней менее 3 будет иметь место недоизвлечение серной кислоты в первичный экстракт, а увеличение О:В более 7:1 и числа ступеней выше 6 нецелесообразно, так как это приводит к снижению концентрации серной кислоты в первичном экстракте и избыточному расходу экстрагента.The implementation of extraction processing at O: B = 4-7: 1 at 3-6 steps is due to the fact that when O: B is below 4: 1 and the number of steps is less than 3, there will be an under-extraction of sulfuric acid in the primary extract, and an increase in O: B more than 7: 1 and the number of steps above 6 is impractical, as this leads to a decrease in the concentration of sulfuric acid in the primary extract and excessive consumption of extractant.
Обеспечение концентрации серной кислоты в первичном рафинате в пределах 300-400 г/л обусловлено свойствами экстрагента. При концентрации ниже 300 г/л экстракция кислоты первичными алифатическими спиртами практически прекращается, а при концентрации выше 400 г/л будет иметь место недоизвлечение кислоты в первичный экстракт.Ensuring the concentration of sulfuric acid in the primary raffinate in the range of 300-400 g / l due to the properties of the extractant. At a concentration below 300 g / l, the extraction of acid with primary aliphatic alcohols practically ceases, and at a concentration above 400 g / l, an under-extraction of acid into the primary extract will take place.
Отмывка первичного экстракта серной кислотой с концентрацией 100-500 г/л при О:В=25-50:1 на 1-3 ступенях обусловлена необходимостью максимального удаления примесных элементов для последующего получения очищенного первичного реэкстракта. Отмывка первичного экстракта серной кислотой с концентрацией менее 100 г/л ведет к снижению концентрации кислоты в первичном экстракте, а с концентрацией более 500 г/л ведет к ухудшению отмывки от примесей и повышенному расходу серной кислоты. Отмывка первичного экстракта при О:В менее 25:1 и на более, чем 3 ступенях, приводит к снижению концентрации серной кислоты в промывном растворе, а при О:В более 50:1 ведет к ухудшению отмывки от примесей. Присоединение полученного первого промывного раствора к исходному сернокислому раствору или первичному рафинату ведет к возврату перешедшей в промывной раствор серной кислоты на стадию экстракции, что снижает потери кислоты и увеличивает ее извлечение.The washing of the primary extract with sulfuric acid with a concentration of 100-500 g / l at O: B = 25-50: 1 at 1-3 steps is due to the need for maximum removal of impurity elements for the subsequent preparation of a purified primary reextract. Washing the primary extract with sulfuric acid with a concentration of less than 100 g / l leads to a decrease in the concentration of acid in the primary extract, and with a concentration of more than 500 g / l leads to a deterioration in washing from impurities and an increased consumption of sulfuric acid. Washing the primary extract at O: B of less than 25: 1 and at more than 3 steps leads to a decrease in the concentration of sulfuric acid in the washing solution, and at O: B of more than 50: 1 leads to a deterioration in washing from impurities. The addition of the obtained first wash solution to the initial sulfuric acid solution or primary raffinate leads to the return of sulfuric acid transferred to the wash solution to the extraction stage, which reduces acid loss and increases its recovery.
Обработка отмытого первичного экстракта раствором серной кислоты с концентрацией 100-300 г/л позволяет эффективно реэкстрагировать серную кислоту с получением первичного реэкстракта в виде раствора серной кислоты с концентрацией 450-600 г/л. Проведение реэкстракции при О:В=6-10:1 на 4-7 ступенях обусловлено тем, что при О:В выше 10:1 и числе ступеней менее 4 будет иметь место недоизвлечение серной кислоты в первичный реэкстракт, а при O:В менее 6:1 и числе ступеней выше 7 снижается концентрация серной кислоты в первичном реэкстракте ниже 450 г/л.Processing the washed primary extract with a solution of sulfuric acid with a concentration of 100-300 g / l allows you to effectively reextract sulfuric acid with obtaining the primary reextract in the form of a solution of sulfuric acid with a concentration of 450-600 g / l. Re-extraction with O: B = 6-10: 1 at 4-7 steps is due to the fact that when O: B is above 10: 1 and the number of steps is less than 4, sulfuric acid is under-extracted into the primary re-extract, and when O: B is less 6: 1 and the number of steps above 7 decreases the concentration of sulfuric acid in the primary reextract below 450 g / l.
Использование в качестве азотсодержащего экстрагента - триалкиламина, триоктиламина, триизооктиламина, а в качестве фосфорсодержащего экстрагента - трибутилфосфата, триоктилфосфиноксида позволяет эффективно доизвлекать серную кислоту из первичного рафината, содержащего 300-400 г/л серной кислоты. Азотсодержащий и фосфорсодержащий экстрагенты используют в инертном разбавителе «Эскайд».The use of trialkylamine, trioctylamine, triisooctylamine as a nitrogen-containing extractant, and tributyl phosphate, trioctylphosphine oxide as a phosphorus-containing extractant allows efficient recovery of sulfuric acid from a primary raffinate containing 300-400 g / l sulfuric acid. Nitrogen-containing and phosphorus-containing extractants are used in the inert diluent "Escaid".
Осуществление экстракционной обработки первичного рафината при объемном соотношении органической и водной фаз О:В=5-7:1 обусловлен тем, что увеличение соотношения выше 7:1 не приводит к существенному увеличению извлечения кислоты во вторичный экстракт, а при уменьшении соотношения ниже 5:1 не достигается достаточная степень извлечения кислоты. Экстракционная обработка на 4-6 ступенях обусловлена тем, что при числе ступеней менее 4 будет иметь место недостаточно высокое извлечение кислоты во вторичный экстракт, а число ступеней выше 6 не приводит к существенному увеличению извлечения кислоты.The implementation of the extraction treatment of the primary raffinate with a volume ratio of organic and aqueous phases O: B = 5-7: 1 is due to the fact that an increase in the ratio above 7: 1 does not lead to a significant increase in the extraction of acid into the secondary extract, and when the ratio decreases below 5: 1 A sufficient degree of acid recovery is not achieved. Extraction processing at steps 4–6 is due to the fact that when the number of steps is less than 4, the extraction of acid into the secondary extract will not be high enough, and the number of steps above 6 will not significantly increase the acid recovery.
Получение вторичного рафината, содержащего 100-250 г/л серной кислоты обеспечивает высокое сквозное извлечение серной кислоты и упрощает последующую утилизацию конечного рафината, в частности, путем нейтрализации.Obtaining a secondary raffinate containing 100-250 g / l of sulfuric acid provides a high through recovery of sulfuric acid and simplifies the subsequent disposal of the final raffinate, in particular by neutralization.
Проведение водной реэкстракции серной кислоты из вторичного экстракта водой или подкисленной водой при О:В=4-8:1 на 6-7 ступенях позволяет эффективно реэкстрагировать кислоту с получением серной кислоты с концентрацией 100-300 г/л. Проведение реэкстракции водой или подкисленной водой зависит от вида экстрагента и глубины реэкстракции. Реэкстракция при О:В выше 8:1 и числе ступеней менее 6 приводит к недоизвлечению серной кислоты во вторичный реэкстракт, а при О:В менее 4:1 и числе ступеней более 7 концентрация серной кислоты во вторичном реэкстракте будет ниже 100 г/л.Carrying out aqueous reextraction of sulfuric acid from the secondary extract with water or acidified water at O: B = 4-8: 1 at 6-7 steps allows you to effectively reextract the acid to obtain sulfuric acid with a concentration of 100-300 g / l. Conducting back-extraction with water or acidified water depends on the type of extractant and the depth of back-extraction. Reextraction at O: B above 8: 1 and the number of steps less than 6 leads to an insufficient extraction of sulfuric acid in the secondary re-extract, and at O: B less than 4: 1 and the number of steps more than 7, the concentration of sulfuric acid in the secondary re-extract will be below 100 g / L.
Проведение отмывки вторичного экстракта водой или раствором серной кислоты при О:В=30-40:1 на 1-3 ступенях с образованием второго промывного раствора позволяет наиболее полно удалить примесные элементы для последующего получения очищенного вторичного реэкстракта. Отмывка вторичного экстракта при О:В менее 30:1 и на более чем 3 ступенях, приводит к снижению концентрации серной кислоты в промывном растворе, а при О:В более 40:1 ведет к ухудшению отмывки от примесей. Присоединение второго промывного раствора к первичному рафинату позволяет вернуть на стадию экстракционной обработки серную кислоту, перешедшую в промывной раствор.The washing of the secondary extract with water or a solution of sulfuric acid at O: B = 30-40: 1 at 1-3 steps with the formation of a second washing solution allows the most complete removal of impurity elements for the subsequent production of a purified secondary reextract. Washing the secondary extract at O: B of less than 30: 1 and at more than 3 steps leads to a decrease in the concentration of sulfuric acid in the washing solution, and at O: B of more than 40: 1 leads to a deterioration in washing from impurities. The addition of the second wash solution to the primary raffinate allows you to return to the stage of extraction processing of sulfuric acid, transferred to the wash solution.
Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют осуществить способ в оптимальном режиме с точки зрения повышения концентрации серной кислоты в очищенном сернокислом растворе и уменьшения ее концентрации в конечном рафинате при одновременном снижении энергоемкости способа.The above particular features of the invention allow the method to be carried out in the optimal mode from the point of view of increasing the concentration of sulfuric acid in the purified sulfuric acid solution and reducing its concentration in the final raffinate while reducing the energy intensity of the method.
Сущность предлагаемого способа может быть проиллюстрирована следующими Примерами.The essence of the proposed method can be illustrated by the following Examples.
Пример 1. 10 л сернокислого раствора, образовавшегося при мокрой очистке обжиговых газов медно-никелевого производства и содержащего 580 г/л H2SO4 и примесных элементов, г/л: Ni - 3,5, Cu - 1,5, Fe - 1,0, направляют на экстракционную обработку первичным алифатическим спиртом с числом атомов углерода C8, которую проводят при О:В=6:1 на 4 ступенях первого экстракционного каскада, работающего в противоточном режиме. При этом было получено 62,6 л экстракта и 7,4 л первичного рафината с концентрацией 320 г/л H2SO4 и примесных элементов, г/л: Ni - 4,6, Cu - 2,0, Fe - 1,2. Степень извлечения серной кислоты в первичный экстракт с учетом изменения объема фаз составила 59,2%. Первичный экстракт отмывают от примесей сернокислым раствором с концентрацией 100 г/л при О:В=40:1 на 1 ступени с получением 1,7 л первого промывного раствора, содержащего 530 г/л H2SO4 и примесей, г/л: Ni - 7,1, Cu - 4,0, Fe - 3,2, который может быть использован в никелевом производстве.Example 1. 10 l of a sulfate solution formed during the wet cleaning of calcination gases of copper-nickel production and containing 580 g / l of H 2 SO 4 and impurity elements, g / l: Ni - 3.5, Cu - 1.5, Fe - 1,0, sent to the extraction treatment with primary aliphatic alcohol with the number of carbon atoms C 8 , which is carried out at O: B = 6: 1 at 4 steps of the first extraction cascade operating in countercurrent mode. In this case, 62.6 l of extract and 7.4 l of primary raffinate with a concentration of 320 g / l H 2 SO 4 and impurity elements were obtained, g / l: Ni - 4.6, Cu - 2.0, Fe - 1, 2. The degree of extraction of sulfuric acid in the primary extract, taking into account changes in the volume of phases, was 59.2%. The primary extract is washed from impurities with a sulfuric acid solution with a concentration of 100 g / l at O: B = 40: 1 in 1 step to obtain 1.7 l of the first wash solution containing 530 g / l H 2 SO 4 and impurities, g / l: Ni - 7.1, Cu - 4.0, Fe - 3.2, which can be used in nickel production.
Затем 7,4 л первичного рафината подают на второй экстракционный каскад, где осуществляют экстракцию серной кислоты 40% раствором триоктиламина в инертном разбавителе с добавкой 15% октилового спирта в качестве модификатора при О:В=5:1 на 4 ступенях с получением 38 л вторичного экстракта и 7 л вторичного рафината, содержащего 180 г/л H2SO4 и примесей, г/л: Ni - 7,5, Cu - 4,4, Fe - 3,3, который используют в никелевом производстве.Then 7.4 l of the primary raffinate is fed to the second extraction cascade, where sulfuric acid is extracted with a 40% solution of trioctylamine in an inert diluent with the addition of 15% octyl alcohol as a modifier at O: B = 5: 1 in 4 steps to obtain 38 l of secondary extract and 7 l of secondary raffinate, containing 180 g / l H 2 SO 4 and impurities, g / l: Ni - 7.5, Cu - 4.4, Fe - 3.3, which is used in nickel production.
Далее проводят водную реэкстракцию серной кислоты из вторичного экстракта при О:В=4:1 на 6 ступенях с получением 9,5 л вторичного реэкстракта в виде раствора серной кислоты с концентрацией 100 г/л, который в качестве реэкстрагента направляют на первый экстракционный каскад. Реэкстракцию из отмытого первичного экстракта ведут при О:В=8:1 на 4 ступенях каскада с получением 7,8 л первичного реэкстракта в виде очищенной серной кислоты с концентрацией 480 г/л, при содержании в ней примесных элементов, г/л: Ni - 0,11, Cu - 0,09, Fe - 0,09. Извлечение серной кислоты составило 64,6%.Next, an aqueous reextraction of sulfuric acid from the secondary extract is carried out at O: B = 4: 1 in 6 steps to obtain 9.5 L of the secondary reextract in the form of a solution of sulfuric acid with a concentration of 100 g / l, which is sent as a reextractor to the first extraction cascade. Reextraction from the washed primary extract is carried out at O: B = 8: 1 at 4 stages of the cascade to obtain 7.8 l of the primary reextract in the form of purified sulfuric acid with a concentration of 480 g / l, with impurity elements in it, g / l: Ni - 0.11, Cu - 0.09, Fe - 0.09. Sulfuric acid recovery was 64.6%.
Пример 2. 10 л сернокислого раствора, полученного при выделении никелевого купороса из анолита производства никеля методом электроэкстракции и содержащего 550 г/л H2SO4 и 50 г/л Ni, направляют на экстракционную обработку первичным алифатическим спиртом с числом атомов углерода C8, которую проводят при О:В=6:1 на 3 ступенях первого экстракционного каскада, работающего в противоточном режиме. При этом было получено 61,9 л экстракта и 7,5 л первичного рафината с концентрацией 300 г/л H2SO4 и 64,3 г/л Ni. Степень извлечения серной кислоты в первичный экстракт с учетом изменения объема фаз составила 59,1%. Первичный экстракт отмывают от примесей сернокислым раствором с концентрацией 200 г/л при О:В=25:1 на 2 ступенях с получением 2,5 л первого промывного раствора, содержащего 500 г/л H2SO4 и 15 г/л Ni.Example 2. 10 l of a sulfuric acid solution obtained by separating nickel sulphate from anolyte of nickel production by electroextraction and containing 550 g / l H 2 SO 4 and 50 g / l Ni is sent for extraction treatment with primary aliphatic alcohol with the number of carbon atoms C 8 , which is carried out at O: B = 6: 1 at 3 stages of the first extraction cascade operating in countercurrent mode. In this case, 61.9 l of extract and 7.5 l of primary raffinate with a concentration of 300 g / l H 2 SO 4 and 64.3 g / l Ni were obtained. The degree of extraction of sulfuric acid in the primary extract, taking into account changes in the volume of phases, was 59.1%. The primary extract is washed from impurities with a sulfuric acid solution with a concentration of 200 g / L at O: B = 25: 1 in 2 steps to obtain 2.5 L of the first wash solution containing 500 g / L H 2 SO 4 and 15 g / L Ni.
Затем 7,5 л первичного рафината и 2,5 л первого промывного раствора смешивают с получением 10 л раствора с концентрацией 350 г/л H2SO4 и 52 г/л Ni подают на второй экстракционный каскад, где осуществляют экстракцию серной кислоты 35% раствором триалкиламина в инертном разбавителе с добавкой 15% октилового спирта в качестве модификатора при О:В=6:1 на 5 ступенях с получением 61,3 л вторичного экстракта и 8,7 л вторичного рафината, содержащего 120 г/л H2SO4 и 61,2 г/л Ni. Далее проводят водную отмывку вторичного экстракта при О:В=40:1 на 3 ступенях с получением 1,6 л второго промывного раствора, содержащего 330 г/л H2SO4 и 17 г/л Ni, который может быть использован в никелевом производстве.Then 7.5 l of the primary raffinate and 2.5 l of the first wash solution are mixed to obtain 10 l of a solution with a concentration of 350 g / l H 2 SO 4 and 52 g / l Ni are fed to the second extraction cascade where 35% sulfuric acid is extracted a solution of trialkylamine in an inert diluent with the addition of 15% octyl alcohol as a modifier at O: B = 6: 1 in 5 steps to obtain 61.3 l of secondary extract and 8.7 l of secondary raffinate containing 120 g / l H 2 SO 4 and 61.2 g / l Ni. Then, the secondary extract is washed with water at O: B = 40: 1 in 3 steps to obtain 1.6 l of the second wash solution containing 330 g / l H 2 SO 4 and 17 g / l Ni, which can be used in nickel production .
Отмытый вторичный экстракт направляют на водную реэкстракцию серной кислоты при О:В=6,5:1 на 7 ступенях с получением 8,2 л вторичного реэкстракта в виде раствора серной кислоты с концентрацией 260 г/л, который в качестве реэкстрагента направляют на первый экстракционный каскад. Реэкстракцию из отмытого первичного экстракта ведут при О:В=7,5:1 на 4 ступенях каскада с получением 8,5 л первичного реэкстракта в виде очищенной серной кислоты с концентрацией 450 г/л при содержании в ней 1,2 г/л Ni. Извлечение серной кислоты составило 69,5%.The washed secondary extract is directed to aqueous reextraction of sulfuric acid at O: B = 6.5: 1 in 7 steps to obtain 8.2 L of the secondary reextract in the form of a solution of sulfuric acid with a concentration of 260 g / l, which is sent as a reextractor to the first extraction cascade. Reextraction from the washed primary extract is carried out at O: B = 7.5: 1 at 4 stages of the cascade to obtain 8.5 l of the primary reextract in the form of purified sulfuric acid with a concentration of 450 g / l with 1.2 g / l Ni . Sulfuric acid recovery was 69.5%.
Пример 3. 10 л смеси сернокислого раствора, образовавшегося при выделении никелевого купороса из электролита медного производства, и первого промывного раствора, содержащей 710 г/л H2SO4 и примесных элементов, г/л: Ni - 29,0, Cu - 5,9, Fe - 1,2, направляют на экстракционную обработку смесью первичных алифатических спиртов с числом атомов углерода C8 и С10, которую проводят при О:В=6:1 на 4 ступенях первого экстракционного каскада, работающего в противоточном режиме. При этом получают 63,1 л экстракта и 6,9 л первичного рафината с концентрацией 350 г/л H2SO4 и 47,5 г/л примесных элементов. Степень извлечения серной кислоты в первичный экстракт с учетом изменения объема фаз составила 66,3%. Первичный экстракт отмывают от примесей сернокислым раствором с концентрацией 200 г/л при О:В=40:1 на 2 ступенях с получением 2,6 л первого промывного раствора, содержащего 620 г/л H2SO4 и 8 г/л примесных элементов, и присоединяют к исходному раствору.Example 3. 10 l of a mixture of a sulfate solution formed during the separation of nickel sulfate from a copper electrolyte and the first wash solution containing 710 g / l H 2 SO 4 and impurity elements, g / l: Ni - 29.0, Cu - 5 , 9, Fe - 1.2, are sent for extraction treatment with a mixture of primary aliphatic alcohols with the number of carbon atoms C 8 and C 10 , which is carried out at O: B = 6: 1 at 4 stages of the first extraction cascade operating in countercurrent mode. This gives 63.1 l of extract and 6.9 l of primary raffinate with a concentration of 350 g / l H 2 SO 4 and 47.5 g / l of impurity elements. The degree of extraction of sulfuric acid in the primary extract, taking into account changes in the volume of phases, was 66.3%. The primary extract is washed from impurities with a sulfuric acid solution with a concentration of 200 g / l at O: B = 40: 1 in 2 steps to obtain 2.6 l of the first wash solution containing 620 g / l H 2 SO 4 and 8 g / l of impurity elements , and attached to the original solution.
Затем 6,9 л первичного рафината подают на второй экстракционный каскад, где осуществляют экстракцию серной кислоты 35% раствором триизооктиламина в инертном разбавителе с добавкой 20% октилового спирта при О:В=6:1 на 4 ступенях с получением 42,1 л вторичного экстракта и 6,2 л вторичного рафината, содержащего 150 г/л H2SO4 и, г/л: Ni - 43,0, Cu - 8,7, Fe - 2,0. Далее проводят водную промывку вторичного экстракта при О:В=30:1 на 2 ступенях с получением 1,6 л второго промывного раствора, содержащего 320 г/л H2SO4 и 9 г/л примесных элементов, который присоединяют к первичному рафинату.Then 6.9 l of the primary raffinate is fed to the second extraction cascade, where sulfuric acid is extracted with a 35% solution of triisooctylamine in an inert diluent with the addition of 20% octyl alcohol at 0: B = 6: 1 in 4 steps to obtain 42.1 l of secondary extract and 6.2 L of a secondary raffinate containing 150 g / L H 2 SO 4 and g / L: Ni 43.0, Cu 8.7, Fe 2.0. Then, the secondary extract is washed with water at O: B = 30: 1 in 2 steps to obtain 1.6 l of the second wash solution containing 320 g / l of H 2 SO 4 and 9 g / l of impurity elements, which is attached to the primary raffinate.
Далее из промытого вторичного экстракта проводят водную реэкстракцию серной кислоты при О:В=7:1 на 6 ступенях с получением 7,2 л вторичного реэкстракта в виде раствора серной кислоты с концентрацией 280 г/л, который в качестве реэкстрагента направляют на первый экстракционный каскад. Реэкстракцию из отмытого первичного экстракта ведут при О:В=6:1 на 5 ступенях каскада с получением 6,2 л первичного реэкстракта в виде очищенной серной кислоты с концентрацией 560 г/л при содержании в ней примесных элементов, г/л: Ni - 1,1, Cu - 0,3, Fe - 0,1. Извлечение серной кислоты составило 86,9%.Then, from the washed secondary extract, aqueous sulfuric acid re-extraction is carried out at O: B = 7: 1 in 6 steps to obtain 7.2 l of the secondary extract in the form of a solution of sulfuric acid with a concentration of 280 g / l, which is sent to the first extraction cascade as a stripping agent . Reextraction from the washed primary extract is carried out at O: B = 6: 1 at 5 stages of the cascade to obtain 6.2 l of the primary reextract in the form of purified sulfuric acid with a concentration of 560 g / l with the content of impurity elements in it, g / l: Ni - 1.1, Cu - 0.3, Fe - 0.1. The sulfuric acid recovery was 86.9%.
Пример 4. 10 л смеси раствора от выделения никелевого купороса из электролита медного производства и первого промывного раствора, содержащей 720 г/л H2SO4 и примесных элементов, г/л: Ni - 30, Cu - 6, Fe - 1,3, направляют на экстракционную обработку первичным алифатическим спиртом с числом атомов углерода C8, которую проводят при О:В=7:1 на 6 ступенях первого экстракционного каскада, работающего в противоточном режиме. При этом было получено 74,4 л экстракта и 5,6 л первичного рафината с концентрацией 300 г/л H2SO4 и 64 г/л примесных элементов. Степень извлечения серной кислоты в первичный экстракт с учетом изменения объема фаз составила 76,1%. Первичный экстракт отмывают от примесей сернокислым раствором с концентрацией 400 г/л при О:В=40:1 на 3 ступенях с получением 1,9 л первого промывного раствора, содержащего 650 г/л H2SO4 и 12 г/л примесных элементов, который присоединяют к исходному раствору.Example 4. 10 l of the mixture of the solution from the separation of nickel sulfate from the electrolyte of copper production and the first washing solution containing 720 g / l of H 2 SO 4 and impurity elements, g / l: Ni - 30, Cu - 6, Fe - 1.3 , sent for extraction treatment with primary aliphatic alcohol with the number of carbon atoms C 8 , which is carried out at O: B = 7: 1 at 6 steps of the first extraction cascade operating in countercurrent mode. In this case, 74.4 l of extract and 5.6 l of primary raffinate with a concentration of 300 g / l H 2 SO 4 and 64 g / l impurity elements were obtained. The degree of extraction of sulfuric acid in the primary extract, taking into account changes in the volume of phases, was 76.1%. The primary extract is washed from impurities with a sulfuric acid solution with a concentration of 400 g / l at O: B = 40: 1 in 3 steps to obtain 1.9 l of the first wash solution containing 650 g / l H 2 SO 4 and 12 g / l impurity elements which is attached to the initial solution.
Затем 5,6 л первичного рафината подают на второй экстракционный каскад, где осуществляют экстракцию серной кислоты 40% раствором триалкиламина в инертном разбавителе с добавкой 15% октилового спирта при О:В=7:1 на 6 ступенях с получением 39,6 л вторичного экстракта и 5,1 л вторичного рафината, содержащего 100 г/л H2SO4. Проводят водную промывку вторичного экстракта при О:В=30:1 на 2 ступенях с получением 1,4 л второго промывного раствора, содержащего 320 г/л H2SO4 и 9 г/л примесных элементов, который присоединяют к первичному рафинату.Then 5.6 l of the primary raffinate is fed to the second extraction cascade, where sulfuric acid is extracted with a 40% solution of trialkylamine in an inert diluent with the addition of 15% octyl alcohol at O: B = 7: 1 in 6 steps to obtain 39.6 l of the secondary extract and 5.1 l of secondary raffinate containing 100 g / l of H 2 SO 4 . The secondary extract is washed with water at O: B = 30: 1 in 2 steps to obtain 1.4 l of a second wash solution containing 320 g / l H 2 SO 4 and 9 g / l impurity elements, which is attached to the primary raffinate.
Далее проводят водную реэкстракцию серной кислоты из вторичного экстракта при О:В=6:1 на 6 ступенях с получением 6,7 л вторичного реэкстракта в виде раствора серной кислоты с концентрацией 200 г/л, который в качестве реэкстрагента направляют на первый экстракционный каскад. Реэкстракцию отмытого первичного экстракта ведут при О:В=10:1 на 4 ступенях каскада с получением 7,5 л первичного реэкстракта в виде очищенной серной кислоты с концентрацией 570 г/л при содержании в ней примесных элементов, г/л: Ni - 1,3, Cu - 0,4 Fe - 0,2. Извлечение серной кислоты составило 92,9%.Next, an aqueous reextraction of sulfuric acid from the secondary extract is carried out at O: B = 6: 1 in 6 steps to obtain 6.7 L of the secondary reextract in the form of a solution of sulfuric acid with a concentration of 200 g / l, which is sent as a reextractor to the first extraction cascade. Re-extraction of the washed primary extract is carried out at O: B = 10: 1 at 4 stages of the cascade to obtain 7.5 l of the primary re-extract in the form of purified sulfuric acid with a concentration of 570 g / l with the content of impurity elements in it, g / l: Ni - 1 3, Cu - 0.4 Fe - 0.2. Sulfuric acid recovery was 92.9%.
Пример 5. 10 л смеси раствора от выделения никелевого купороса из электролита медного производства и первого промывного раствора, содержащей 750 г/л серной кислоты и примесных элементов, г/л: Ni - 31,0, Cu - 6,0, Fe - 1,5, направляют на экстракционную обработку первичным алифатическим спиртом с числом атомов углерода С10, которую проводят при О:В=4:1 на 5 ступенях первого экстракционного каскада, работающего в противоточном режиме. При этом было получено 42,5 л экстракта и 7,5 л первичного рафината с концентрацией 400 г/л H2SO4 и 62 г/л примесных элементов. Степень извлечения серной кислоты в первичный экстракт с учетом изменения объема фаз составила 60%. Первичный экстракт отмывают от примесей сернокислым раствором с концентрацией 500 г/л при О:В=50:1 на 3 ступенях с получением 1 л первого промывного раствора, содержащего 680 г/л H2SO4 и 12 г/л примесных элементов, который присоединяют к исходному раствору.Example 5. 10 l of the mixture of the solution from the separation of nickel sulfate from the electrolyte of copper production and the first washing solution containing 750 g / l of sulfuric acid and impurity elements, g / l: Ni - 31.0, Cu - 6.0, Fe - 1 , 5, are sent for extraction treatment with primary aliphatic alcohol with the number of carbon atoms C 10 , which is carried out at O: B = 4: 1 at 5 steps of the first extraction cascade operating in countercurrent mode. In this case, 42.5 L of extract and 7.5 L of primary raffinate with a concentration of 400 g / L H 2 SO 4 and 62 g / L impurity elements were obtained. The degree of extraction of sulfuric acid in the primary extract, taking into account the change in the volume of the phases, was 60%. The primary extract is washed from impurities with a sulfuric acid solution with a concentration of 500 g / l at O: B = 50: 1 in 3 steps to obtain 1 l of the first wash solution containing 680 g / l H 2 SO 4 and 12 g / l impurity elements, which attached to the original solution.
Затем первичный рафинат подают на второй экстракционный каскад, где осуществляют экстракцию серной кислоты 90% раствором трибутилфосфата с добавкой 10% инертного разбавителя при О:В=6:1 на 4 ступенях с получением 44,5 л вторичного экстракта и 6 л вторичного рафината, содержащего 250 г/л H2SO4 и 60 г/л примесных элементов. Из вторичного экстракта реэкстракцию проводят подкисленным раствором, содержащим 5 г/л серной кислоты при О:В=8:1 на 6 ступенях с получением 5,6 л вторичного реэкстракта в виде раствора серной кислоты с концентрацией 300 г/л, который в качестве реэкстрагента направляют на первый экстракционный каскад. Реэкстракцию из отмытого первичного экстракта ведут при О:В=8:1 на 7 ступенях каскада с получением 8,1 л первичного реэкстракта в виде очищенной серной кислоты с концентрацией 600 г/л при содержании в ней примесных элементов, г/л: Ni - 1,5, Cu - 0,6, Fe - 0,3. Извлечение серной кислоты составило 77,6%.Then the primary raffinate is fed to the second extraction cascade, where sulfuric acid is extracted with 90% tributyl phosphate solution with the addition of 10% inert diluent at O: B = 6: 1 in 4 steps to obtain 44.5 l of the secondary extract and 6 l of the secondary raffinate containing 250 g / l H 2 SO 4 and 60 g / l impurity elements. Reextraction from the secondary extract is carried out with an acidified solution containing 5 g / l of sulfuric acid at O: B = 8: 1 in 6 steps to obtain 5.6 l of the secondary reextract in the form of a solution of sulfuric acid with a concentration of 300 g / l, which, as sent to the first extraction cascade. Reextraction from the washed primary extract is carried out at O: B = 8: 1 at 7 stages of the cascade to obtain 8.1 l of the primary reextract in the form of purified sulfuric acid with a concentration of 600 g / l with the content of impurity elements in it, g / l: Ni - 1.5, Cu - 0.6, Fe - 0.3. The recovery of sulfuric acid was 77.6%.
Пример 6. 10 л смеси раствора от выделения никелевого купороса из электролита медного производства и первого промывного раствора, содержащей 730 г/л H2SO4 и примесных элементов, г/л: Ni - 29,0, Cu - 5,1 Fe - 1,4, направляют на экстракционную обработку смесью алифатических спиртов с числом атомов углерода С8 и С10, которую проводят при О:В=6:1 на 4 ступенях первого экстракционного каскада, работающего в противоточном режиме. При этом было получено 64 л экстракта и 6 л первичного рафината с концентрацией 350 г/л H2SO4 и 62 г/л примесных элементов. Степень извлечения серной кислоты в первичный экстракт с учетом изменения объема фаз составила 68%. Первичный экстракт отмывают от примесей сернокислым раствором с концентрацией 300 г/л при О:В=40:1 на 2 ступенях с получением 1,6 л первого промывного раствора, содержащего 580 г/л H2SO4 и 8 г/л примесных элементов, который присоединяют к исходному раствору.Example 6. 10 l of the mixture of the solution from the separation of nickel sulfate from the electrolyte of copper production and the first washing solution containing 730 g / l of H 2 SO 4 and impurity elements, g / l: Ni - 29.0, Cu - 5.1 Fe - 1.4, sent to the extraction treatment with a mixture of aliphatic alcohols with the number of carbon atoms C 8 and C 10 , which is carried out at O: B = 6: 1 at 4 steps of the first extraction cascade operating in countercurrent mode. In this case, 64 l of extract and 6 l of primary raffinate with a concentration of 350 g / l H 2 SO 4 and 62 g / l impurity elements were obtained. The degree of extraction of sulfuric acid in the primary extract, taking into account the change in the volume of the phases, was 68%. The primary extract is washed from impurities with a sulfuric acid solution with a concentration of 300 g / l at O: B = 40: 1 in 2 steps to obtain 1.6 l of the first wash solution containing 580 g / l H 2 SO 4 and 8 g / l impurity elements which is attached to the initial solution.
Затем первичный рафинат подают на второй экстракционный каскад, где осуществляют экстракцию серной кислоты 60% раствором триоктилфосфиноксида в инертном разбавителе при О:В=6:1 на 5 ступенях с получением 40,5 л вторичного экстракта и 6 л вторичного рафината, содержащего 150 г/л H2SO4. Экстракт отмывают раствором серной кислоты с концентрацией 100 г/л при О:В=40:1 на 1 ступени с получением 1,1 л второго промывного раствора, содержащего 310 г/л H2SO4, который присоединяют к первичному рафинату.Then the primary raffinate is fed to the second extraction cascade, where sulfuric acid is extracted with a 60% solution of trioctylphosphine oxide in an inert diluent at O: B = 6: 1 in 5 steps to obtain 40.5 L of secondary extract and 6 L of secondary raffinate containing 150 g / l H 2 SO 4 . The extract is washed with a solution of sulfuric acid with a concentration of 100 g / l at O: B = 40: 1 in 1 step to obtain 1.1 l of a second wash solution containing 310 g / l of H 2 SO 4 , which is attached to the primary raffinate.
Далее проводят водную реэкстракцию серной кислоты из вторичного экстракта при О:В=6:1 на 7 ступенях с получением 6,8 л вторичного реэкстракта в виде раствора серной кислоты с концентрацией 250 г/л, который в качестве реэкстрагента направляют на первый экстракционный каскад. Реэкстракцию отмытого первичного экстракта ведут при О:В=8:1 на 5 ступенях каскада с получением 8,1 л первичного реэкстракта в виде очищенной серной кислоты с концентрацией 550 г/л при содержании в ней примесных элементов, г/л: Ni - 1,1, Cu - 0,4, Fe - 0,1. Извлечение серной кислоты составило 87,7%.Next, an aqueous reextraction of sulfuric acid from the secondary extract is carried out at O: B = 6: 1 in 7 steps to obtain 6.8 L of the secondary reextract in the form of a solution of sulfuric acid with a concentration of 250 g / l, which is sent as a reextractor to the first extraction cascade. Re-extraction of the washed primary extract is carried out at O: B = 8: 1 at 5 steps of the cascade to obtain 8.1 l of the primary re-extract in the form of purified sulfuric acid with a concentration of 550 g / l with the content of impurity elements in it, g / l: Ni - 1 , 1, Cu - 0.4, Fe - 0.1. The recovery of sulfuric acid was 87.7%.
Из вышеприведенных Примеров 1-6 видно, что предлагаемый способ переработки сернокислого раствора, содержащего примесные элементы, позволяет без проведения энергоемкого процесса выпарки повысить концентрацию получаемого очищенного сернокислого раствора до 600 г/л, что расширяет возможности использования регенерированной серной кислоты как в основном производстве, так и в других технологических процессах. Концентрация серной кислоты в конечном рафинате снижается до 100 г/л, что облегчает его последующую утилизацию. При реализации способа используется стандартное экстракционное оборудование.From the above Examples 1-6 it can be seen that the proposed method for processing a sulfuric acid solution containing impurity elements allows, without carrying out an energy-intensive evaporation process, to increase the concentration of the resulting purified sulfuric acid solution to 600 g / l, which expands the possibilities of using regenerated sulfuric acid both in the main production and and in other technological processes. The concentration of sulfuric acid in the final raffinate is reduced to 100 g / l, which facilitates its subsequent disposal. When implementing the method, standard extraction equipment is used.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150231A RU2630988C1 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Method for processing sulfuric acid solution containing impurity elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150231A RU2630988C1 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Method for processing sulfuric acid solution containing impurity elements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2630988C1 true RU2630988C1 (en) | 2017-09-15 |
Family
ID=59894017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150231A RU2630988C1 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Method for processing sulfuric acid solution containing impurity elements |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2630988C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2346458A1 (en) * | 1975-11-03 | 1977-10-28 | Commissariat Energie Atomique | Eliminating and recovering nickel from aq. effluent - by boiling with sodium hypophosphite and catalyst such as palladium chloride |
| RU2070589C1 (en) * | 1993-06-01 | 1996-12-20 | Леонид Иринеевич Склокин | Method of copper-nickel sulfate solution conversion |
| WO2001034859A1 (en) * | 1999-11-09 | 2001-05-17 | Outokumpu Oyj | Method for reduction of nickel |
| RU2216507C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-11-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН | Method for processing solution containing sulfuric acid and impurity elements |
| US6712874B1 (en) * | 1999-11-09 | 2004-03-30 | Outokumpu Oyj | Method for the reduction of nickel from an aqueous solution |
| EP1692079A1 (en) * | 2003-12-05 | 2006-08-23 | H.C. Starck GmbH | Method for separating pb and ni from co-containing mixtures |
| JP2007077459A (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Taiheiyo Kinzoku Kk | Method for recovering nickel or cobalt |
-
2016
- 2016-12-20 RU RU2016150231A patent/RU2630988C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2346458A1 (en) * | 1975-11-03 | 1977-10-28 | Commissariat Energie Atomique | Eliminating and recovering nickel from aq. effluent - by boiling with sodium hypophosphite and catalyst such as palladium chloride |
| RU2070589C1 (en) * | 1993-06-01 | 1996-12-20 | Леонид Иринеевич Склокин | Method of copper-nickel sulfate solution conversion |
| WO2001034859A1 (en) * | 1999-11-09 | 2001-05-17 | Outokumpu Oyj | Method for reduction of nickel |
| US6712874B1 (en) * | 1999-11-09 | 2004-03-30 | Outokumpu Oyj | Method for the reduction of nickel from an aqueous solution |
| RU2216507C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-11-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН | Method for processing solution containing sulfuric acid and impurity elements |
| EP1692079A1 (en) * | 2003-12-05 | 2006-08-23 | H.C. Starck GmbH | Method for separating pb and ni from co-containing mixtures |
| JP2007077459A (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Taiheiyo Kinzoku Kk | Method for recovering nickel or cobalt |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4530532B2 (en) | Hydrometallurgical extraction of nickel and cobalt from chloride or sulfide or laterite ores assisted by chloride | |
| RU98100271A (en) | METHOD FOR REMOVING NICKEL AND COBALT (OPTIONS) | |
| JP6176491B2 (en) | Method for removing copper from aqueous nickel chloride solution | |
| CN111268750B (en) | Nickel salt production method | |
| CA2961616A1 (en) | Method of separating cobalt and magnesium from a nickel-bearing extraction feed solution | |
| Gharabaghi et al. | Separation of nickel and zinc ions in a synthetic acidic solution by solvent extraction using D2EHPA and Cyanex 272 | |
| CH637163A5 (en) | METHOD FOR PROCESSING COLORED METAL HYDROXIDE SLUDGE. | |
| CN116685700A (en) | Recovery of mixed metal ions from aqueous solutions | |
| JP2968877B2 (en) | Method for recovering sulfuric acid from waste sulfuric acid containing metal sulfate | |
| JPS5929092B2 (en) | How to separate zinc and copper from aqueous solutions | |
| US4600435A (en) | Solvent extraction of cobalt (II) from sulfate solutions with cobalt extractants | |
| WO2020211757A1 (en) | Method for recovering copper from phosphoric acid extractant-containing solution | |
| KR100220976B1 (en) | Recovering method for co,ni,cu from the scrap of diamond tools | |
| RU2630988C1 (en) | Method for processing sulfuric acid solution containing impurity elements | |
| CH644400A5 (en) | METHOD FOR PROCESSING COLORED METAL HYDROXIDE SLUDGE RESIDUES. | |
| US4166098A (en) | Process for treating an acid waste liquid | |
| US3573182A (en) | Process for separating zinc and copper | |
| CA2884546A1 (en) | Solvent extraction process | |
| JP2005526909A (en) | Chloride-assisted metallurgical extraction of metals | |
| RU2683405C1 (en) | Method of producing solution of ferric chloride | |
| JPH01249624A (en) | Treatment of residue containing rare earth element and cobalt | |
| RU2293129C1 (en) | Method for extraction of cobalt from chloride solutions containing nickel and impurity metals | |
| CN111945009A (en) | Ammonia leaching recycling process for copper and nickel in electroplating sludge | |
| RU2216507C1 (en) | Method for processing solution containing sulfuric acid and impurity elements | |
| CN114959299B (en) | Method for recovering cobalt from copper raffinate of cobalt-containing copper oxide ore |