RU2686930C1 - Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди - Google Patents

Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди Download PDF

Info

Publication number
RU2686930C1
RU2686930C1 RU2018105249A RU2018105249A RU2686930C1 RU 2686930 C1 RU2686930 C1 RU 2686930C1 RU 2018105249 A RU2018105249 A RU 2018105249A RU 2018105249 A RU2018105249 A RU 2018105249A RU 2686930 C1 RU2686930 C1 RU 2686930C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copper
purification
ions
iii
waters
Prior art date
Application number
RU2018105249A
Other languages
English (en)
Inventor
Валентина Исаевна Сафарова
Борис Либенсон
Рима Махмутовна Хатмуллина
Галина Фатыховна Шайдулина
Айрат Муратович Сафаров
Original Assignee
Валентина Исаевна Сафарова
Борис Либенсон
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 Валентина Исаевна Сафарова, Борис Либенсон filed Critical Валентина Исаевна Сафарова
Priority to RU2018105249A priority Critical patent/RU2686930C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2686930C1 publication Critical patent/RU2686930C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00Compounds of copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/62Heavy metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/42Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Изобретение относится к очистке подотвальных вод ионитами и может быть использовано в горнодобывающей промышленности. Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди включает удаление содержащихся ионов железа(III) и ионообменную очистку. Очистку проводят в два этапа. На первом этапе очистки в подотвальные воды и технологические растворы добавляют раствор щелочи до рН=3,5-4 и удаляют содержащиеся ионы железа(III). На втором этапе подотвальные воды и технологические растворы, освобожденные от ионов железа(III), пропускают в динамическом режиме через колонку, загруженную медь-селективной ионообменной смолой - катионитом в водородной форме. Затем проводят одновременную десорбцию меди и регенерацию катионита 10%-ным раствором HSOдо отрицательной реакции на ионы Cuс получением концентрированного раствора сульфата меди. Изобретение позволяет очистить подотвальные воды и технологические растворы от меди с получением раствора сульфата меди, используемого в качестве целевого продукта. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Description

Изобретение относится к очистке подотвальных вод ионитами и может быть использовано для извлечения из сточных вод горнодобывающих производств ионов меди с последующим получением целевого продукта.
Известен способ очистки вод, содержащих ионы меди, цинка, железа, пропусканием через ионообменные смолы, которые получены аминированием гидразином сополимера метилакрилата и дивинилбензола.
Недостатком способа является невысокая эффективность очистки водных растворов от ионов металлов переменной валентности при их совместном присутствии (медь, цинк, никель, железо, хром и др.). [Авторское свидетельство СССР №528310, кл. C08F 226/02, C08F 8/32, 1975].
Известен способ очистки сточных вод от тяжелых металлов, заключающийся в том, что воду пропускают в динамическом режиме через колонку, заполненную смесью двух модифицированных органическими веществами сорбентов в соотношении 2:1, затем этой новой твердой фазой одновременно извлекают кадмий, свинец, медь, цинк, хром и марганец, при этом с помощью 20 г смеси сорбентов в течение часа достигается очистка 100 дм3 воды [Патент RU 2480420]. Основным недостатком способа является получение после регенерации сорбентов раствора, содержащего высокие концентрации токсичных металлов. В разработанном способе нет предложений по утилизации или дальнейшему использованию десорбата.
Известен способ ионообменной очистки растворов и сточных вод от никеля и меди пропусканием очищаемой воды через колонку, загруженную смесью аминокарбоксильного катионита в солевой или водородно-солевой форме и низкоосновного анионита полимеризационного типа в гидроксильной или гидроксильно-солевой форме. Катионит берется в Kat+ или Kat+/H+ - форме, где Kat+ ион щелочного металла или аммония в ОН- или OH-/An- - форме, An- - анион минеральной кислоты. [Патент на изобретение РФ №2049073, МПК6 C02F 1/42, 1994].
Недостатком способа является использование двух видов ионитов, требующих для регенерации разные по свойствам реактивы. При этом раствор, полученный после регенерации ионитов, требует дальнейшей утилизации.
Наиболее близким к изобретению является способ очистки подотвальных вод и технологических растворов, включающий удаление содержащихся ионов железа(III) и ионообменную очистку, раскрытый в источнике (Орехова Н.Н. Научное обоснование и разработка комплексной технологии переработки и утилизации техногенных медно-цинковых вод горных предприятий, Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, Магнитогорск. 2014, с. 48, 60, 70, 73, 76, 80, 83-85).
Недостатком способа является то, что раствор, полученный после регенерации ионитов, требует дальнейшей утилизации.
Задачей изобретения является разработка способа очистки подотвальных вод и технологических растворов от ионов меди с достижением следующего технического результата: в отличие от известных способов, раствор, получаемый после регенерации катионита, не требует дальнейшей утилизации, а используется как целевой продукт - сульфат меди.
Поставленная задача решается с помощью способа очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди, включающего удаление содержащихся ионов железа(III) и ионообменную очистку, при этом согласно изобретению очистку проводят в два этапа, на первом этапе очистки в подотвальные воды и технологические растворы добавляют раствор щелочи до рН=3,5-4 и удаляют содержащиеся ионы железа(III), на втором этапе подотвальные воды и технологические растворы, освобожденные от ионов железа(III), пропускают в динамическом режиме через колонку, загруженную медь-селективной ионообменной смолой -катеонитом в водородной форме, затем проводят одновременную десорбцию меди и регенерацию катионита 10%-ным раствором H2SO4 до отрицательной реакции на ионы Cu2+ с получением концентрированного раствора сульфата меди. Для осаждения ионов железа(III) предпочтительным вариантом является гидроксид натрия.
Новизной заявляемого способа является то, что впервые в процессе очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди в концентрациях, значительно превышающих ПДК, предлагается использовать катионит, иммобилизованный органическими реагентами, с последующим получением целевого продукта.
Сущность изобретения заключается в том, что на первом этапе осуществляется удаление из подотвальных вод и технологических растворов ионов железа(III) с помощью 25%-ного раствора гидроксида натрия. Осадок гидроксида железа(III) отделяют фильтрованием или декантацией. Затем освобожденную от ионов железа(III) подотвальную воду и технологические растворы пропускают в динамическом режиме через колонку, заполненную медь-селективной ионообменной смолой - катионитом в водородной форме для извлечения ионов меди. После насыщения катионита осуществляют десорбцию меди и регенерацию катионита 10%-ным раствором H2SO4. Полученный десорбат, содержащий концентрированный раствор сульфата меди подвергают электролизу с целью выделения меди. После десорбции меди из колонки катионит готов к дальнейшей работе. Пример 1.
К 1 л очищаемой воды добавляют 25%-ный раствор гидроксида натрия до достижения рН воды 3,5-4,0 при постоянном перемешивании. Выпавший осадок гидроксида железа(III) отделяют фильтрованием или декантацией. Затем осветленную воду пропускают через сорбционную колонку.
Пробу пропускают через колонку диаметром 11-12 мм, высотой 50 см, заполненную медь-селективной ионообменной смолой в Н-форме. После очистки воду проверяют на содержание остаточных количеств меди, железа и других металлов атомно-абсорционным методом. Десорбцию меди осуществляют 10%-ным раствором H2SO4. Полученный раствор после десорбции меди из ионообменной смолы представляет собой концентрированный раствор сульфата меди, который далее подвергается электролизу с целью выделения меди. Раствор сульфата меди также может использоваться как целевой продукт.
Особенностью предлагаемого способа является избирательное извлечение ионообменной смолой меди из подотвальных вод. Селективному извлечению меди смолой из сточных вод мешают ионы железа(III), которые удаляются на первом этапе очистки осаждением раствором гидроксида натрия. Полученный десорбат представляет собой целевой продукт. После десорбции меди из ионообменной колонки с помощью 10%-ного раствора H2SO4 ионит возвращается в рабочее состояние и может быть использован для дальнейшей очистки подотвальных вод. Преимуществом предлагаемого способа очистки подотвальных вод и технологических растворов является то, что десорбция сорбированных примесей, регенерация ионообменной смолы (активация) проводятся в одну стадию, что упрощает реализацию данного способа на практике. Десорбат не является отходом и может быть использован как целевой продукт.
Очистку подотвальных вод от железа и меди осуществляли в стоках горнорудных предприятий.
Пример 2.
Очистке подвергали подотвальные воды, содержащие (мг/дм): меди -220, железа(III) - 27, железа (общ.) - 573, цинка - 896, кальция - 628, магния - 3766, алюминия - 771, сульфатов - 20298. Эксперименты повторяют, варьируя скорость пропускания сточной воды через колонку с ионообменной смолой, рН очищаемой воды, способ подготовки воды перед пропусканием через катионит. Результаты экспериментов приведены в таблице 1.
Figure 00000001

Claims (2)

1. Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди, включающий удаление содержащихся ионов железа(III) и ионообменную очистку, отличающийся тем, что очистку проводят в два этапа, на первом этапе очистки в подотвальные воды и технологические растворы добавляют раствор щелочи до рН=3,5-4 и удаляют содержащиеся ионы железа(III), на втором этапе подотвальные воды и технологические растворы, освобожденные от ионов железа(III), пропускают в динамическом режиме через колонку, загруженную медь-селективной ионообменной смолой - катионитом в водородной форме, затем проводят одновременную десорбцию меди и регенерацию катионита 10%-ным раствором H2SO4 до отрицательной реакции на ионы Cu2+ с получением концентрированного раствора сульфата меди.
2. Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди по п. 1, отличающийся тем, что на первом этапе очистки для удаления ионов железа(III) используют гидроксид натрия.
RU2018105249A 2018-02-12 2018-02-12 Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди RU2686930C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105249A RU2686930C1 (ru) 2018-02-12 2018-02-12 Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105249A RU2686930C1 (ru) 2018-02-12 2018-02-12 Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2686930C1 true RU2686930C1 (ru) 2019-05-06

Family

ID=66430278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018105249A RU2686930C1 (ru) 2018-02-12 2018-02-12 Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2686930C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791714C1 (ru) * 2022-12-12 2023-03-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Способ сорбционной очистки технологических сернокислых вод кислотонакопителя от железа (iii) и титана (iv)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2033440C1 (ru) * 1992-11-19 1995-04-20 Шуленина Зинаида Макаровна Способ извлечения меди из растворов
RU2049073C1 (ru) * 1994-04-21 1995-11-27 Татьяна Евгеньевна Митченко Способ ионообменной очистки сточных вод и технологических растворов от ионов меди и никеля
RU2213154C2 (ru) * 2001-11-01 2003-09-27 Рычков Владимир Николаевич Способ извлечения меди из шахтных вод и пульп

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2033440C1 (ru) * 1992-11-19 1995-04-20 Шуленина Зинаида Макаровна Способ извлечения меди из растворов
RU2049073C1 (ru) * 1994-04-21 1995-11-27 Татьяна Евгеньевна Митченко Способ ионообменной очистки сточных вод и технологических растворов от ионов меди и никеля
RU2213154C2 (ru) * 2001-11-01 2003-09-27 Рычков Владимир Николаевич Способ извлечения меди из шахтных вод и пульп

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МАРКОВ В.Ф. и др., Извлечение меди (II) из промывных вод композиционным сорбентом DOWEX MARATHON C - гидроксид железа, Конденсированные среды и межфазные границы, 2006, т. 8, N1, с. 29-35. *
ОРЕХОВА Н.Н., Научное обоснование и разработка технологии комплексной переработки и утилизации техногенных медно-цинковых вод горных предприятий, Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, Магнитогорск, 2014, с. 48, 60, 70, 73, 76, 80, 83-85. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791714C1 (ru) * 2022-12-12 2023-03-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Способ сорбционной очистки технологических сернокислых вод кислотонакопителя от железа (iii) и титана (iv)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2268583A2 (en) Sulfate removal from water sources
US8920655B2 (en) Method for organics removal from mineral processing water using a zeolite
WO2017037335A1 (en) Removal of sulfur substances from an aqueous medium with a solid material
CN116874100A (zh) 含盐水的处理方法
CN103224263A (zh) 一种从高磷铁矿脱磷废水中深度除磷的方法
CN104909502A (zh) 一种沼液预处理方法
CN108191132A (zh) 一种高氯盐高酸废水中重金属的回收方法
Verdickt et al. Applicability of ion exchange for NOM removal from a sulfate-rich surface water incorporating full reuse of the brine
RU2686930C1 (ru) Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди
Gomelya et al. Low-waste ion exchange technology of extraction of nitrogen compounds from water
RU2608033C1 (ru) Способ получения оксида скандия
CN110203991B (zh) 一种重金属去除制剂及其合成方法与应用
CN206955811U (zh) 一种重金属离子废水处理系统
RU2506331C1 (ru) Способ получения вольфрамата аммония
JPS5815193B2 (ja) ホウ素含有水の処理方法
JP2001340873A (ja) 重金属類を含む水の処理材及びそれを用いた水処理方法
RU2559476C1 (ru) Способ извлечения редкоземельных металлов из нитрофосфатного раствора при азотнокислотной переработке апатитового концентрата
JP2001232372A (ja) ホウ素含有水の処理方法
RU2015123204A (ru) Способ получения ионообменной смеси "рекультивин"
RU2637331C2 (ru) Способ и оборудование очистки воды от стронция
Aalto et al. Sulfate removal from water streams down to ppm level by using recyclable biopolymer
JP6329916B2 (ja) 金属イオンを含有する酸性廃液の処理方法、及び金属イオンを含有する酸性廃液の処理装置
CN113955893B (zh) 一种脱硫废水处理方法及处理系统
US2772143A (en) Method of recovering magnesium salts from sea water
Sillanpää et al. Ion exchange

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200213