Способ очистки растворов солей щелочных металлов

 

Изобретение относится к способам очистки солей щелочных металлов сорбционным методом от ионов цветных металлов , например меди, никеля, кобальта . Цель изобретения - повышение степени очистки и упрощение способа. Способ очистки растворов солей щелочных металлов включает пропускание растворов через слой сорбента, представляющий собой ионит на основе акриловой кислоты и тетравинильного эфира пентаэритрита. Количество сорбированного металла до содержания последнего в очищенном растворе 1 мг/л составляет по меди 27,7 мг/г, по никелю 21,6 мг/r сорбента, по кобальту 18,0 мг/г.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 02 F 1/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ лых цветных металлов.

-СН -Сн — О-СН СНг-О-СН СНг

2 г.. ., г

L б — СН,— СН вЂ” Π— СН, СН,—.О- СН вЂ” СН;

l 1 госудм стеенный номиттет

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4697078/26 (22) 15.02.89 (46) 23.03,91. Бюп, 1(- 11 (71) Государственный проектный и научно-исследовательский институт кобальтовой и никелевой промышленности (72) Н.М. Малышева, П.П.Андреев, Т.П. Рыкова, М.П. Ковалева, Г.П. Вдовина, А,A. Мосевкина и Н.И. Кубарева (53) 663.632.18(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 728879, кл. В 01 D 15/04, 1980. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ

ЩЕЛОЧНЫХ HETAJ1JIOB (57) Изобретение относится к способам

Изобретение относится к способам очистки растворов солей сорбционными методами от примесей солей цветных металлов и может быть использовано в химической технологии, в гидрометаллургии цветных металлов при получении меди, никеля и кобальта, а также для очистки высокоминерализованных сточных вод и рассолов от ионов тяжегдеХ-Н, Na; ш, n — целые числа, при этом

m+ n = 100X.

„„SU„„1636345 . А 1 очистки солей щелочных металлов сорбционным методом от ионов цветных металлов, например меди, никеля,.кобальта ° Цель изобретения — повышение степени очистки и упрощение способа. Способ очистки растворов солей щелочных металлов включает пропускание растворов через слой сорбента, представляющий собой ионит на основе акриловой кислоты и тетравинильного эфира пентаэритрита. Количество сорбированного металла до содержания последнего в очищенном растворе 1 мг/л составляет по меди 27,7 мг/г, по никелю

21,6 мг/г сорбента, по кобальту

18,0 мг/г.

Целью изобретения является повыше- Д ние степени очистки и упрощение способа.

С5

Способ осуществляют путем иснользо- фЭ вания в качестве сорбента макросетча- фЪ тых ионитов на основе акриловой кис- (,Д лоты и тетравинильного эфира пента- ДЙ» эритрита со структурой элементарного (;Д

Установлено, что увеличение емкости и селективность к тяжельче цветным

3 металлам объясняется электронно-ак1636345 цепторной двойной связью C=0 в матрице смолы, которая вызывает усиление кислотных свойств ионита. Ионит,характеризуется высоким значением статичес5 кой обменной емкости (СОЕ) (12,8 ммоль/г) и высокой осмотической стабильностью.

Применение ионитов на основе акриловой кислоты и тетравинильного эфира 1р пен аэритрита, содержащих ионогенную группу — СООН, позволяет проводить очистку солевых растворов от ионов цветных металлов, например меди, никеля, кобальта, в щироком диапазоне 15 рН (от 3 до 10) с высокими значениями обменной емкости и при комнатнои температуре, что существенно упрощает технологию процесса очистки. Динамическая обменная емкость (ДОЕ) иссле- 20 дованного ионита в Na-форме по меди составляет 22,7 мг/г (4,3 мг/мл) до проскока 0,1 г/л по меди и 27,7 мг/л (4,3 мг/мл) до проскока 1 мг/л по меди. ПДО составляет по меди 36,6 мг/r25 (6,9 мг/мл) при извлечении из соленого раствора, содержащего 100 г/л

Na S04., меди 15,4 мг/л, рН исходного раствора 7,3.

ДОЕ предлагаемого ионита в Na-фор- 3р ме по никелю составляет 7,0 мг/г (.1,3 мг/мл) до проскока никеля

0,1 мг/л или 13,8 мг/г (2,6 мг/мп) до 1 мг/мл при рН 3,45 или при рН тветственно10 8 мг/r (2 0 мг/мл) и 21,6 мг/r (4,1 мг/мл).

СОЕ по никелю данного ионита в

Н-форме составляет 19,9 мг/г при рН 3,4 и в Na-форме 343,3 мг/г при рН 5,7. Для сравнения СОЕ известного 40 фосфорсодержащего ионита по сумме металлов составляет при рН, равном

10,2, менее 5 мг/г.

Пример 1. Раствор, содержащий

100 г/л Na SO@ и 14 мг/л никеля, с 45 рН 3,45,пропускают через колонку диаметром 1 см, в которую загружено 4 r (6 мл) ионита (макропористый катионит на основе акриловой кислоты и тетравинильного эфира пентаэритрита) в 50

Na-форме. Скорость фильтрации 2 мл/мин, температура исходного раствора — ком.натная. Очищенный раствор содержит

1 -10 мас. % (О, 1 мг/л) никеля, приэтом емкость сорбента по никелю составляет 6 мг/г.. При .очистке раствора до 1-10-4 мас.% никеля (1 мг/л) кость составляет 10,8 мг/г, при насыщении ионита емкость 23 мг/г никеля.

Степень очистки — 340 раз.

Пример 2. Очистку раствора сульфата натрия проводят так же, как и в предыдущем примере, но рН исходного раствора равен 7,3. Емкость ионита по никелю при степени очистки

1.10 мас.; составляет 11 мг/г, при степени очистки по никелю до 1

) 10 Мас.Х (1 мг/л) емкость 22 мг/г.

Пример 3. Раствор, содержащий

100 г/л хлорида натрия и 15,4 мг/л меди, с рН 3,45 пропускают через колонку, в которой загружено 5 г ионита.

Опыт проводят при комнатной темпера-. туре, скорость пропускания раствора та же, что и в предыдущих примерах.

Ири глубине очистки по меди до

0,1 мг/л (1 ° 10 мас.%) емкоать ионита составляет 23 мг/г, т.е. очищено более 150 об, раствора на 1 об. ионита.

Пример 4. Раствор карбоната натрия, содержащий 120 г/л ЯаэСО э и 15 мг/л кобальта, с рН 11,5 пропускают через колонку с 5 г. ионита с той же скоростью, что и в предыдущих примерах. Ири глубине очистки по кобальту 2 -10 мг емкость ионита по кобальту составляет 18 мг/г, т.е. было очищено 160 об. раствора на 1 об, ионита.

Предлагаемый способ очистки растворов щелочных металлов от примесей позволяет повысить степень очистки примерно в 3 раза, упростить процесс сорбции и расширить область применения за счет устранения необходимости подогрева раствора и проведения сорбции из слабокислых растворов, Формула изобретения

Способ очистки растворов солей щелочных металлов от ионов цветных металлов путем их сорбции на ионитах, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и упрощения способа, сорбцию ведут на ионитах на основе акриловой кислоты и тетравинильного эфира пентаэритрита со структурой элементарного звена

1636345 гдеХ-Н, Na; ш, и — целые числа, при этом

Редактор Н. Рогулич

Заказ 792 Тирах 629 Подписное

ВНИИПЦ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ухгород, ул. Гагарина, 101 — СН вЂ” СН—

С=О

ОХ

6! I

-СН -СН вЂ” О-СН СН -О-СН-CH—

2 2, 2 2 гс — СН2 СН вЂ” Π— СН2 СН вЂ” Π— СН вЂ” СН2

Составитель В. Вилинская

Техред А.Кравчук Корректор И. Эрдейи