SU1636344A1 - Способ удалени меди из растворов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам извлечени  солей меди из водных растворов и позвол ет упростить и удешевить процесс при сохранении высокой степени извлечени  меди. Способ осуществл ют путем фильтровани  сточной воды, содержащей ионы меди через катионит на основе клиноптило- лита-гейлаьдитового с крупностью зерен 1-1,5 мм при скорости фильтровани  4-5 м/ч. 3 табл.

Description

Изобретение относитс  к способам извлечени  солей меди из водных растворов и может быть использовано дл  глубокой доочистки сточных вод и природных вод, содержащих примеси меди.

Цель изобретени  - упрощение и удешевление процесса при сохранении высокой степени извлечени  меди.

Способ извлечени  меди осуществл ют путем фильтровани  через катионит с последующей его регенерацией, при этом в качестве катионита используют клиноптилолит-гейландитовый крупностью зерен 1-1,5 мм при скорости фильтровани  4-5 м/ч.

Клиноптилолит-гейландитовый представл ет собой плотную породу вулканического происхождени .

Физические показатели клиноптило- лита-гейландитового приведены в табл. 1.

Химический состав, %: Si02 72,63; AlaPs 12,98; CaO 0,53; MgO 0,18; TCjO 8,29; NagO 1,54; H20 - остальное.,

Использование в качестве катионита клипоптилолита-гейландитового позвол ет удешевить и упростить процесс извлечени  меди и при этом сохранить высокую степень извлечени .

При одинаковой скорости фильтровани  и одинаковой концентрации меди в фильтрате обменна  способность по меди у известного катионита (КУ-2) меньше, чем у предлагаемого катионита (клиноптилолита-геиландитового), более чем в 1,4 раза. Это объ сн етс  тем, что кличоптилолит-гейланди- товый задерживает медь как путем ионного обмена, так и путем сорбции оксидов меди на поверхности зерен в зоне, имеющей повышенное значение рН. Зоны с повышенным значением рН образуютс  за счет взаимодействи  (химический состав) оксидов металлов CaO, KgO, Na20 с водным раствором.

Эксперимент проведен на установке , состо щей из двух колонок диаметром 50 мм и толщиной сло  загрузки 0,5 м. Первую колонку загружают изс

ss

&Э Оэ ОЭ

вестным катионитом КУ-2, а вторую - клиноптилолитом-гейландитовым диаметром зерен 1-1,5 мм.

На обе колонки подают сточную воду общим солесодержанием 1000- 1100 мг/л и концентрацией ионов меди 0,4-0,5 мг/л. Фильтрацию через колонки провод т со скоростью 5 м/ч

Данные эксперимента по степени очистки представлены в табл. 2.

На основании полученных показателей произведен расчет по определению стоимости ионообменного материала , необходимого дл  задержани  в течение одного фильтроцикла 1 г-экв Си2+.

Расчет выполнен при содержании меди в исходной воде 0,4 мг/л или 0,00126 г-экв/м3.

Расчетные формулы:

W,

j

ОЕ

где W nn удельный объем ионообмен-

ного материала, м3; ОЕ - рабоча  обменна  емкость,

г-экв/м . При этом

с ,

где С - стоимость ионообменного материала , необходимого дл  задержани  в течение одного фильтроцикла 1 г-экв Си2+, руб; U - стоимость 1 т ионообменного

материала, руб.

Стоимость ионообменного материала, необходимого дл  задержани  в течение одного фильтроцикла 1 г-экв Си , составл ет дл  КУ-2 321,5 руб, дл  клиноптилолита-гейландитового 28,6 руб

Как видно из табл. 2, ионообменна  способность катионита клиноптилоли- та-гейландитового больше, чем у известного катионита КУ-2. Это позвол ет более чем в 1,4 раза реже проводить регенерацию катионита, что упрощает процесс извлечени  меди.

На ионообменную способность катионита оказывает вли ние крупность ча- грузки и скорость фильтровани .

Оценка вли ни  крупности загрузки и скорости фильтровани  на обмен- ную емкость клиноптилолита-гейландиQ

«;

0

5

0

5

Q .

- 0

5

тового и на его потери при одной регенерации показана в табл. 3.

Результаты показывают, что наибольша  обменна  емкость достигаетс  при крупности зерен 0,5-1 мм и скорости фильтрации 3 м/ч. Однако при такой крупности зерен потери кли- ноптилолита- гейландитового во врем  регенерации составл ют 0,5% от первоначально загруженного объема ионообменного материала. Так, например, после ста фильтроциклов останетс  50% ионообменного материала от первоначального объема (100%). Это объ сн етс  тем, что фракци  диаметром 1 мм выноситс  через систему подачи воды на очистку при взрыхлении загрузки (во врем  регенерации).

Как видно, наилучшее извлечение меди по предлагаемому способу достигаетс  при диаметре зерен загрузки 1-1,5 мм и скорости фильтровани  4- 5 м/ч. При этом достигаютс  минимальные потери ионообменного материала при регенерации 0,1%, а обменна  емкость составл ет 2,3-2 г-экв/м . При крупности зерен более 1,5 мм обменна  емкость уменьшаетс  на 15-30%, что объ сн етс  уменьшением количества действующих активных центров сорбции ионов меди, вследствие уменьшени  поверхности контакта сточных вод с загрузкой.

Claims (1)

1. Использование предлагаемого способа удалени  меди из растворов позвол ет за счет низкой стоимости и высокой обменной способности клиноптилолита-гейландитового удешевить и упростить процесс удалени  меди, сохранив при этом высокую степень извлечени  меди из высокоминерализованных растворов.. . Формула изобретени 

   Способ удалени  меди из растворов, включающий фильтрование через кати- онит с последующей его регенерацией, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и удешевлени  процесса при сохранении высокой степени извлечени  меди, в качестве катионита используют клиноптилолит-гейланди- товый крупностью зерен 1-1,5 мм, причем фильтрование осуществл ют со скоростью 4-5 м/ч.

   Опыт

   Свойства

   Показатели

   1Объемна  масса в во-2,06 донасыщенном состо нии , г/см

   2Плотность, г/см2,18

   3Пористость, %58-60

   4Измельчаемость, % 0,2

   5Истираемость, %1,75

   6Удельна  поверх-65 ность,

   7Коэффициент формы3,2 зерен

   Табли

   Общее соле- содержание 1000Таблица 3

   0,5