SU1183169A1 - СПОСОБ ДЕСОРБЦИИ СУРЬМЫ С АНИОНИТОВ фторид - Google Patents

Description

Изобретение относится к технологии ионного обмена, а именно к процессам элюирования металлов, сорбированных анионитами из солянокислых растворов, и может найти применение в цветной металлургии, полупроводниковой технике и аналитической химии .

Известно, что анионообменные смолы сильноосновного характера проявляют высокую сорбционную способность по отношению к сурьме, растворенной в соляной кислоте. При этом сурьма связывается в виде хлоранионных комплексов, для ее десорбции могут быть использованы водные растворы серной кислоты и реагентов, переводящих сурьму в такое состояние,при котором она на анионитах уже не сорбируется и.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является_способ десорбции сурьмы,фторидсодержащкми элюентами.

•Наиболее эффективным десорбентом по отношению к иониту АВ-17-8, насыщенному сурьмой из солянокислых растворов, является смесь 1 н. НР и 2-3 н. Н₂50₄ [2]

Недостатками известного способа 30 являются низкие скорости процесса десорбции в связи с тем, что в нем хлоранионные комплексы сурьмы превращаются в комплексы типа (5ЬР₄) , которые также проявляют анионообмен- 35 ную активность, хотя и в меньшей степени, чем хлоридные образования сурьмы и высокие расходы реагентов в -связи с большими концентрациями их в элюате.

Большие трудности представляет переработка элюатов. Электролитическое выделение сурьмы из них сложно осуществить в связи с практическим отсутствием анодов, устойчивых в смеси плавиковой и серной кислот. Цементационная переработка фторйдо-7 сернокислотных элюатов также затруднена вследствие того, что цементирующий металл взаимодействует не только с избыточными фторидами.

Таким образом, известный способ обеспечивает лишь элюированные сурьмы с анионита, но не получение ее в товарном твердом виде.

Цель изобретения - интенсификация процесса и выделение десорбируемой сурьмы в товарном виде.

1183169

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу десорбции сурьмы с анионитов фторидсодержащими элюентами десорбцию осуществля5 ют при содержании ионов фтора в элюенте 2-5 г/л, температуре 5060°С и рН 2-4.

Содержание ионов фФора в элюенте 2-5 г/л, С = 50-60°С и рН 2-4 обес10 печивают совмещение в ходе элюирования двух процессов - вытеснение из фазы ионита сурьмы под воздействием фторидов и гидролиз вытесненной сурьмы с выводом ее в виде крис15 таллической окиси.

Способ характеризуется оборотным использованием фторидов, которые выполняют роль переносчиков сурьмы. Вытеснение сурьмы из фазы ионита 20 осуществляется глубоко и с высокими скоростями, так как при используемых концентрациях фторидов хлоранионные комплексы сурьмы разрушаются с образованием соединений сурьмы, не сорбирующихся на анионитах. Образованные соединения сурьмы, выйдя из фазы ионита в режиме осуществления предлагаемого способа, гидрол'изируются. Прй этом выделяется кристаллическая окись сурьмы и воспроизводятся фториды, способные вытеснять сурьму из фазы анионита.

Предлагаемый способ позволяет достигать глубокой регенерации анионц тов, получать сурьму в кондиционном товарном виде и воспроизводить фторидные растворы, оборотно используемые в процессе элюирования.

Согласно предлагаемому способу 40 процесс элюирования осуществляется в неравновесных условиях, создаваемых путем постоянного вывода десорбированной сурьмы, что обеспечивает по сравнению с известным способом 45 более глубокую регенерацию: степень элюирования сурьмы достигает 98-992, а в известном - лишь 922.

Пример 1. В реактор, снабженный мешалкой, патрубком для вво50 да пара и ложным днищем из полипропиленовой сетки, загружают 100 мл ионита АВ-17-8 в хлор-форме и 400 мп раствора состава, г/л: соляная кислота 175,0; сурьма 14,2. Полученную 55 смесь перемешивают в течение 1 ч, после чего из реактора через ложное днище сливают раствор состава, г/л: соляная кислота 158,7; сурьма 0,48.

1 183169 4

Ионит, задержанный на полипропиленовой сетке, промывают 400 мл холодной воды в два приема, после чего в реактор заливают 200 мл раствора, содержащего 2,1 г/л плавиковой кислоты, включают перемешивание и доводят температуру смеси до 55 С с помощью острого пара. По истечении 30 мин сливают раствор, из которого через 10 мин выпадает осадоккристаллический, быстро отстаивающийся. Выделенный осадок представляет трехокись сурьмы, вес его 5,47 г, влажность 9%. Фильтрат, содержащий 1,79 г/л сурьмы, повторно заливают в реактор со смолой, включают перемешивание и доводят температуру смеси до 55°С с помощью острого пара. По истечении 30 мин сливают раствор, из которого через 10 мин выпадает осадок кристаллический, быстро отстаивающийся. Выделенный осадок представляет трехокись сурьмы, вес его 1,4 г, влажность 14%. Фильтрат, содержащий 1,51 г/л сурьмы, пригоден для повторного использования в следующем цикле элюирования.

Достигнутая степень регенерации ионита АВ-17-8 составляет 99,2%,

Пример 2. В реактор, снабженный мешалкой, патрубком для ввода пар.а и ложным днищем из полипропиленовой сетки,загружают 100 мл ионита АВ-17-8 в хлор-форме и 400 мл раствора состава, г/л: соляная кислота 158,0; сурьма 11,8. Полученную смесь перемешивают в течение 1 ч, после чего из реактора через ложное днище сливают раствор сос'тава, г/л: соляная кислота 149,0; сурьма 0,33.

Ионит,задержанный на полипропиленовой сетке, промывают 400 мп холодной воды в два приема, после чего в реактор заливают 200 мл раствора, содержащего 9,7 г/л фтористого аммония (в пересчете на фториды это соответствует 5 г/л), доведенного серной кислотой до рН 4, включают перемешивание и доводят температуру до 55 С с помощью острого пара. По

истечении 30 мин сливают раствор, из которого через 10 мин выпадает осадок - кристаллический, быстро

• отстаивающийся. Выделенный осадок 5 представляет трехокись сурьмы, вес

его 4,4 г, влажность 11%. Фильтрат, содержащий 1,86 г/л сурьмы, повторно заливают в реактор со смолой, включают перемешивание и доводят темпе10 ратуру смеси до 55 С с помощью острого пара. По истечении 30 мин сливают раствор, из которого через 10 мин выпадает осадок - кристаллический, быстро отстаивающийся. Вы15 деленный осадок представляет трехокись сурьмы, вес его 1,2 г, влажность 20%. Фильтрат, содержащий 1,65 г/л сурьмы, пригоден для повторного использования в следующем

20 цикле элюирования.

Достигнутая степень регенерации-, ионита АВ-17-8 составляет 98,9%.

Предлагаемый способ основан на

25 использовании фторидных растворов специально подобранной малой концентрации в режиме, обеспечивающем десорбцию сурьмы с анионита в кристаллическом трехокисном виде с од30 повременным воспроизводством фторидов, эффективных в вытеснении сурьмы из анионов обменной фазы. Предлагаемый способ по сравнению с известным характеризуется более чем в 1 б раз меньшим расходом фторидов (расход фторидов на 1 кг сурьмы составляет 24 г, а в известном 300 г), большей степенью элюирования и получением сурьмы в товарном

₄₀ виде. Кроме того, благодаря малоконцентрированному состоянию приме.няемых элементов снижается агрессивное действие фторидов.

Предлагаемый способ обеспечивает

45 выделение сурьмы в товарном виде, а · при известном способе обеспечивает- . ся лишь десорбция сурьмы из анионита с получением элюатов, из которых сурьма может быть выделена с боль₅₀ шими трудностями в результате прове дения дополнительного - вторичного ' процесса переработки.

Claims (2)

1. СПОСОБ ДЕСОРБЦИИ СУРЬМЫ С АНИОНИТОВ фторидсодержащими элюентами, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и ввделения десорбируемой сурьмы в товарном виде, десорбцию осуществляют при содержании ионов фтора в элюенте 2-5 г/л, температуре 50-60-С и рН 2-4.

   с

   00

   СО

   05

   <0

   1
2. 2