Способ окисления железа (ii) в сульфатных растворах

 

Изобретение относится к гидрометаллургии и может найти применение для очистки от железа различных по составу кислых растворов гидрометаллургического, химического производства, для очистки сточных вод и т.д. Цель изобретения - интенсификация процесса. Окисление железа (II) кислородом воздуха (кислородом) осуществляют в присутствии высокопористого активированного угля, содержащего функционально-активный азот в количестве не менее 1,4 мас.%, с удельной поверхностью не ниже 580м<SP POS="POST">2</SP>/г. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 С 22 В 3/00!

:- :Мй f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и A ВТОРСНОМУ СВИД ТЕХЗЬСТВУ

Ю

С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2l) 441 0666/23-02 (22) 18,04.88 (46) 30,04.90, Бюл. Р 16 (72) Л.В. Коноплева, В.С. Иванов, P.A. Пензии, В,А. Меркулов, В.В. Хабиров и M.Е. Пастухов (53) 669.053.4 (088.8) (56) ЖПХ, 1968, т. 41, 1 9, с. 19461 948.

Патент США Р 2365729, кл. 23-126, 1944. (54) СПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА (II) В

СУЛЬФАТг111Х РАСТВОРАХ

Изобретение относится к гидрометаллургии и может найти применение для очистки от железа различных по составу кислых растворов гидрометаллургического, химического производства, для очистки сточных вод и т.д.

Целью изобретения является интенсификация процесса.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Навески активированных углей, предварительно обработанных раствором серной кислоты 1:1 и отмытых дистиллированной водой до значения рН 1,5, помещали в фильтр

Шотта 1 - 4 и контактировали при непрерывной аэрации в течение заданного времени с раствором, содержащим г/л: железо (II) 0,53; ионы сульфата 0,91, рН 2,4. Соотношение объема раствора к объему угля 2500:1, расход воздуха

1 л/мин.

2 .(57) Изобретение относится к гидрометаллургии и может найти применение для очистки от железа различных по составу кислых растворов гидрометаллургического, химического производства, для очистки сточных вод и т.д.

Цель изобретения — интенсификация процесса. Окисление железа (II) кислородом воздуха (кислородом) осуществляют в присутствии высокопористого активированного угля, содержащеro функционально активный азот в количестве не менее 1,4 мас.Ж, с удельной г поверхностью не ниже 580 м"/г. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.. Результаты пэивепены в табл.1 °

Данные табл.l свидетельствуют о том, что по сравнению со способомпрототипом предложенный способ позволяет при времени контакта фаз (растВор .âîçäóõ:óãoëü) продолжительностью

1 ч увеличить каталитическую активность в 5,8-7,4 раза.

Пример 2. С целью установле-ния зависимости каталитической активности угля от его структуры и состава в условиях примера 1 (с тем изменением, что соотношение объемов раствора к весу угля составляло 100:

:1)проведено окисление железа (II) в растворе, содержащем г/л: железо (II 0,6; ионы сульфата 1,02, рН 2,5, в присутствии активированных углей, содержащих различные количества азота (общего и функционально активного), обладающих различной пористостью и удельной поверхностью.

1560592

Т а б л и ц а 1

Марка угля

СКН-2М 71, 6

СКАН-1 1 1 1 01 5

СКН-60 87, 7

Прототип

137,8

174,0

199-, 5

198,8

217,5

252,7

34,2

Т а б л и ц а 2

Пористость, см /г удельн» поверхность м /г г

Содержание азота, X

Марка угля

Общ. I Функц актив

1 . 2 3

Нет

0,5 710

СКС .. Нет

СКС-И . 4,0

CKT 0,7

БАУ 0,6

0,4 0,05 0,45

1-2

Результаты приведены в табл.2.

Как видно из табл.2, наиболее -вы-. сокой каталитической активностью обладают активированные угли с удельной поверхностью не менее 580 м /г, содержащее 1,4-5 мас.% функционально активного азота. При снижении его содержания до 1 мас.% наблюдается резкое падение каталитической актив- 10 ности угля (даже при наличии высокоразвитой поверхности ), повыпение его содержания до 5 мас.% заметно не сни-, жает каталитическую активность.

В табл .3 приведены данные, полу- 15 ченные в условиях примера 1, при использовании активированных углей с содержанием активного азота в количестве 2% и имеющих удельную поверхность 560-570 м /г.

Как видно из приведенных данных, снижение содержания активного азота ниже предлагаемого приводит к резкому снижению его каталитической активности по отношению к системе Ре (II) -25

Ре (ТТТ)

Что касается величины удельной поверхности, то не существует такой резкой границы корреляции ее абсолютного значения с каталитической актив-. 30 ностью, как в случае с содержанием активного азота. Изменение содержания на 0,2-0,4 мас.% активного азота в активированных углях приводит к резкому изменению их свойств, в то время как изменение удельной поверхности на 10-20 м /г таких рез2 ких отличий каталитической активности не вызывает. Порядок при котором происходит изменение каталитичес- 40 кой активности, составляет 150—

200 м /г. По предпоженному способу

15-20% содержащегося в растворе железа (II} окисляется уже в первые 10 мин контакта фаз, что свидетельству- .45 ет о хорошей кинетике процесса (табл.2). По сравнению со способомпрототипом предложенный способ позволяет сократить время проведения процесса в 4 раза при одновременном повьппении каталитической активности в 2,1-3,0 раза. Проведение процесса по предложенному способу позволяет по сравнению со способом-прототипом в 5,8-7,4 раза увеличить каталитическую активность угля и во столько же раз интенсифицировать процесс окисления железа (II), -что позволяет сократить единовременную загрузку угля, необходимый объем ооорудования и размеры производственных площадей.

Формула изобретения!. Способ окисления железа (ТТ) в сульфатных растворам„ включающий их аэрирование в присутствии активированного угля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса, в качестве активированного угля используют высокопористый активированный уголь, содержащий функционально активный азот в коли-. честве не менее 1 4 мас.%.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что используют активированный уголь с удельной поверхностью не ниже 580 м /г.

Каталитическая активность„ мг/г, .за время, мин

15 30 60

Степень окисления, %, за время, мин т

10 30 60 120

1560592

Продолжение табл. 2

Степень окисления, Х, за время, мин

Пористость, см /г"

Содержание азота, X дельн. оверхость, м /г

Марка угля зо ю

120

Общ. Функц актив

24

340 ф

3ф

Размер пор, А:1 - 4-30, 2 — 30-2000, 3 - 2000-10000

Таблица3 тепень окисления а 60 мин

Содержание

Марка угля

Уд.— пов., м /г

2 активного г/г

-азота,X

15,0

2,6

560 198, 4

720 34, 8

2,6

340 34,2

Составитель Л. Рякина

Техред M.Äèäûê Корректор Т. Палий

Редактор Т. Лазоренко

Подписное

Тираж 491

Заказ 953

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

СКН-100 1,0

СКН-60 1,4

СКН-2М 2,1

CKAH 111 6,0

СКАН-1 9, 6

Прототип

1,0

1,4

2,1

5,0

3,6

,725

330

СКАН-2 2, О

СКН-К 1, 3

Прототип

0,8 0,4

0,6

0,2 0,12

0,1 0,2

0,1 15

1,5 15

1,5

3 5

32 50

55 65

33 40