SU862819A3 - Способ удалени моновалентных неорганических кислот из водного раствора - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ МОНОВАЛЕНТНЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ ИЗ ВОДНОГО

Изобретение относитс  к способу, посредством которого, использу  экстракцию жиДкоста , можно удал ть моновалентные неорганические кислоты из водного раствора, содержащего металлические соли кислот. Это изобретение может быть использовано и дл  обработки различных промышленных сточных вод, например травильных ванн, а также дл  гидрометалщ ргических процессов.,

, В промьииленности многие жидкие стоки Представл ют собой в.одные растворы,; содержащие металлические соли кислот.

В тех случа х, когда такие промышленные стоки содержат в основном сульфаты или серную кислоту, используютс  достаточно эффективные способы извлечени  металлов из растворов: Однако, если эти жидкие стоки содержат большие или меньшие количества моновалеНтных неорганическнх кислот, особенно азотНой кислоты или галогенной кислоты, или их соли, то возникают значительные проблемы изза вредности этих составов (например азотной кислоты, фторидов, нитратов), их коррозионной способности (например Хлоридов) или же из-за трудностей, св зашшх с извлечением кисг РАСТВОРА

лот или металлов (например фтористоводородна  кислота - это соединение, которое исключительно трудно осадить с многими металлами)..

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  способ удалени  моновалентных кислот (например HNOa) из водного раствора экстракцией органической  оадкой фазой (трибутилфосфат в керосине), не смешивающейс  с раствором и образующей аддукты с моновалентными кислотами, с последующим разделением

10 органической и водНой фаЬ и выделением моНовалентных неорганических кислот 1.

С целью повышени  степени удалени  и возможности удалени  моновалентных кислот из растворов их солей, в раствор ввод т серную

15 кислоту в количестве, эквивалентном содержанию ионов металла в растзйре.

Добавление Hj SO4 к обрабатываемому раствору перед экстраг рсшанием значительно улучшает селективность извлечеюш моновалентных

20 кислот и металлов. При отсутствии HjSO4, извлеченна  кисла  фракци  содержит почтила 8 раз больше Fe и Ni и в 5 раз больше Сг, чем соответствующа  кисла  фракци  при добавлении HjSO.

25 Сравнительные данные приведены в табл. 1. Моновалентные неорганические кислоты, преимущественно азотную кислоту и галогенную кислоту, удал ют из водного раствора металлических солей этих кислот следующим образом. Содержание серной кислоты в растворе устанавливают таким образом, чтобы оно было по меньшей мере эквивалентно содержанию ионов металла в растворе, после чего мойовалентные неорганические кислоты экстрагируют приведе нием раствора в контакт с органической фазой, содержащей соединени , образующие аадукты с моновалентными кислотами. Водный раствор может содержать растворимые в воде соли одной или нескольких моновалентных кислот и один или больше ионов металла, начина  с liOHoB щелочных металлов до ионов т желых металлов. Если же раствор содержит сильные окислительные вещества, например хромовую кислоту, хлор или окиси хлора, то может оказатьс  желательным восстановление их перед экстраквдей. Органическа  фаза состоит из разбавител  и образующего аддукт агента. Она должна обладать высокими коэффициентами разделени  моновалентных кислот НХ относительно серной кислоты и ионов металла. Коэффициент разделени  - соотношение между коэффициентами распределени  Д органической и водной фазы соответствующей среды. Органические фазы, пригодные дл  экстракции моновалентных кислот, приведены в табл. В ходе экстракции образуетс  аддукт в вид органической фазы в соответствии с реакци ми Nve %zx--b(z/2)HiS04 (г/г) MX Q z HXQCopr-V где Х ион галогена или ион нитрата в водной фазе; органическа  фаза, (орг.) аддукт , образующийс  в органической фазе. Универсального агента, образующего аддукты С монрвалентными кислотами, не существует, позтому состав органической фазы определ етс составом обрабатываемого раствора. Нар ду с моновалентными кислотами в органическую фа зу могут экстрагироватьс  и некоторые неорганические кислоты, такие как фосфорна  и бор на . В некоторых определенные т желы металлы, такие как молибден и вольфрам, так же обнаруживают тенденцию к переходу в орга тческую фазу. Способ извлечени  моновалентных неорганических кнслот из водного раствора осзоцествл  ют в обычной аппаратуре, используемой дл  эк стракции жидкостей. Контакт между фазами 94 осуществл етс  в смесителе, после чего происходит разделение фаз в отдельной аппаратуре. Экстракцию удобно осуществл ть в несколько стадий , обеспечив при этом противоток между фазами . Желательно расщепить образовавшийс  аддукт в органическом экстракте, полученном при экстракции , и таким образом регенерировать органическую фазу дл  повторного применени . Известно множество разных способов осуществлени  этого типа расщеплени . Например, кислоты можно выщелачивать в виде металлических солей, с помощью щелочей. После экстракции органическую фазу и водный раствор обрабатьшают раздельно известными способами. Пример. Травильна  ванна, используема  дл  травлени  нержавеющей стали, имеет следующий состав: НМОз - 150 г/л; HF - 30 г/л; Fe - ЗОг/л; .CN-- 4,8 г/л; ,5 г/л; Мо -1,2г/л. H2S04 добавл етс  в количестве 54 г/л. Это количество эквивалентно содержанию металла в растворе. Травильна  ванна охлаждаетс  до нормальной температуры, экстракци  осущест-. вл етс  при помощи органической фазы, состо щей из 25% керосина и 75% трибутилфосфата. Азотна  кислота, плавикова  кислота, молибден переход т в ортаническую фазу. Кислоты в органической фазе экстрагируютс  водой и ревдркулируют в травильную ванну. Любые остаточHbie количества кислот в органической и молибден экстрагируютс  раствором гидроокиси натри , причем т жельге металлы осаждаютс  в виде гидроокисей, которые регенернруютс  в качестве исходных материалов. П р и м е р 2. Сульфидную руду с содержанием 20,6% меди выщелавдвают кислотной смесью, содержащей 6 молъ на литр азотной кислоты и 4,5 моль на литр серной кислсуты. Полученные азотные газы окисл ютс  и рециркулируют в качестве азотной кислоты. Выщелачивающий раствор содержит 18,4 г/л меди, 2,1 г/л железа и 147 г/л азотной кислоты вместе с серной кислотой, получаемой как из добавленной кислоть, так и из окисленной сульфидной серы. Вьпцелачивающий раствор экстрагируетс  с помощью органической фазы, содержащей 25% керосина и 75% трибутилфосфата. С ганическа  фаза удал ет 99,9% азотной кислоты , котора  регенерирует из органической фазы выщелачиванием и рециркулии т в про цессе. После экстракции выщелачиэающий раствор состоит нз раствора серной кислоты с содер ганнем 25,5 г/л меди, 2,9 г/л железа и только 0,05 г/л азотной кислоты. Медь можно экстрагировать нз раствора селективно экстракцией органическим реагентом при помощи извест Ного способа.

С добавление1ъ{ N2804, мг металла/л

Без добавлени  Нг8О4

Fe Г Mi I Сг

3.3

0,9

Q.4

100% 1М HjSO

геК сон

100%6М H2SO4

диэтилового эф1фа

Формула и а о б р ie т е и и  

Способ удалени  моновалеитных иеортанических кислот из водного раствора, включающий экстракцию органической жидкой фазой, rie смешивающейс  с раствором и образующей аддукты с моновалентными кислотами, с последующим разделением органической и водной фаз и выделением моновалентных неорганических кислот, отличающийс  тем.

HF

HCIОД . 4.io- (Си 10)

ЧТО, с цепью повышени  степени удалении и возможности удалени  моновалентных кислот из pactBOtioB их солей, в водный раствор ввод т серную кислоту в количестве, эквивалентном содержанию ионов металла в растворе.

Истовдикн ийформайии, прин тые во внимание при экспертизе 1. Журнал йеорганической химии т. 5, N 6, 1960, с. 1337.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ удаления моновалентных неорганических кислот из водного раствора, включающий экстракцию органической жидкой фазой, не смешивающейся с раствором и образующей аддукты с моновалентными кислотами, с последующим разделением органической и водной фаз и выделением моновалентных неорганических кислот, отличающийся тем. что, с целыо повышения степени удалении и возможности удаления моновалентных кислот из растворов их солей, в водный раствор вводят серную кислоту в количестве, эквивалентном содержанию ионов металла в растворе.