Способ переработки растворов содержащих сурьму, мышьяк и металлы

 

Изобретение относится к способам сорбционной переработки технологических и сбросных растворов гидрометаллургических переделов медного, никелевого и свмнцово-цинкового производств и может быть использовано для очистки растворов от сурьмы, мышьяка и цветных металлов. Цель - удешевление процесса за счет уменьшения объемов и концентрирования сурьмуи мышьяксодержащих растворов. Слой сульфокатионита, промытого водой, продувают воздухом до удаления воды из межзернового пространства сорбента, после чего через слой катионита фильтруют перерабатываемый раствор, содержащий сурьму, мышьяк и цветные металлы с переводом металлов в фазу катионита. или фильтруют последовательно воду и перерабатываемый раствор. На выходе из слоя сорбента выделяют сурьмуи мышьяксодержащие фракции и утилизируют их известными способами. 1 табл. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4736951/02 (22) 26.07.89 (46) 23.10.91. Бюл. N 39 (71) Производственное объединение "Балхашмедь" (72) А. В. Шубинок (53) 669.053.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1504276, кл. С 22 В 3/00// С 22 В 30/04, 1987.

Труды Уральского научно-исследовательского и проектного института медной промышленности, 1971, вып.14, с.207-214. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ СУРЬМУ, МЫШЬЯК И

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ (57) Изобретение относится к способам сорбционной переработки технологических и сбросных растворов гидрометаллургичеИзобретение относится к способам сорбционной переработки технологических и сбросных растворов гидрометаллургических переделов медного, никелевого и свинцового-цинкового производств и может быть использовано для очистки растворов от сурьмы, мышьяка и цветных металлов.

Целью изобретения является удешевление процесса за счет уменьшения объемов и концентрирования сурьму- и мышьяксодержащих растворов.

tl р и м е р. Для испытаний используют сбросные растворы гидрометаллургических переделов медного, никелевого и свинцовоцинкового производств, содержащие, г/л: медь 26,528; никель 14,235; железо 0,866; кальций 0,962; магний 0,826; цинк 0,141; аммоний 0,221; серебро 0,002: серная кислота

73,794; соляная кислота 0,3; плавиковая кис„„5U„„1686013 А1 (sa)s С 22 В 3/24// С 22 В 30:00, 23:00 ских переделов медного, никелевого и свинцово-цинкового производств и может быть использовано для очистки растворов от сурьмы, мышьяка и цветных металлов. Цельудешевление процесса за счет уменьшения объемов и концентрирования сурьму- и мышьяксодержащих растворов. Слой cynbфокатионита, промытого водой, продувают воздухом до удаления воды из межзернового пространства сорбента, после чего через слой катионита фильгруют перерабатываемый раствор, содержащий сурьму, мышьяк и цветные металлы с переводом металлов в фазу катионита, или фильтруют последовательно воду и перерабатываемый раствор.

На выходе иэ слоя сорбента выделяют сурь- Я му- и мышьяксодержащие фракции и утилизируют их известными способами. 1 табл. лота 0,3; мышьяк 18,50; сурьма 1,34. Опыты проводят в ионообменной колонне с высотой слоя набухшего в воде сульфокатионита

КУ вЂ” 2 в Н-форме 4 м. В опытах по известному способу колонну промывают водой, после чего через слой катионита фильтруют

0,52 уд.об. {экспериментально определенный объем удержания) раствора со скоростью 2,36 м/ч. Ilo окончании подачи раствора колонну промывают водой для удаления фильтрата иэ слоя. В процессе фильтрования раствора и промывок воздух в слое катионита отсутствует.На выходе из слоя фильтрат анализируют и по наличию или отсутствию целевых компонентов {мышьяка и сурьмы) разделяют на фракции. 8 опыте 1 фильтрат разделяют на две фракции; первая— сернокислый раствор, не содержащий мышьяка и сурьмы, отбираемый от начала

1686013

30

50 проскока кислоты в фильтратдо начала| проскока мышьяка и сурьмы в фильтрат, вторая — раствор, содержащий мышьяк и сурьму, отбираемый от начала проскока мышьяка и сурьмы в фильтрат до отсутствия следов перерабатываемого раствора в промывной воде. В опыте 2 фильтрат разделяли на три фракции: первая соответствует первой фракции опыта 1, вторая — раствор, содержащий сурьму и мышьяк, отбираемый от начала проскока мышьяка и сурьмы (проскок наблюдается одновременный) до отсутствия сурьмы в фильтрате; третья— раствор, содержащий мышьяк, отбираемый от окончания выхода сурьмы в фильтрат до отсутствия следов перерабатываемого раствора в промывной воде. По окончании процесса сорбции измеряют объем фракций и анализируют содержание целевых компонентов.

Извлечение катионов металлов 100)0, Опыты 3 и 4 по предлагаемому способу провоцят в условиях, аналогичных опытам 1 и 2 соответственно, однако слой катионита продувают воздухом до удаления воды иэ межзернового пространства до прекращения слива воды, после чего через осушенный слой катионита фильтруют воду (1 уд. об.) для удаления загрязнений, внесенных воздухом, затем перерабатываемый рас твор 0,52 уд. об. (опыт,3) или перерабатываемый раствор без предварительной водной промывки (опыт 4I. По окончании подачи раствора колонну громывают водой до удаления остатков раствора в процессе сорбции и промывок, межэерновое пространство ионита остается заполненным воздухом. При подаче жидкости на осушенный слой в направлении сверху вниз жидкость перемещается по зернам ионита и в пленке влаги, окружающей набухшие зерна, Результаты представлены в таблице.

Полученные фильтраты перерабатывают по фракциям, В опытах по предлагаемому способу объем фракции 1 0,24 против

0,1 уд.об. по известному способу или в 2,4 раза больше, концентрация серной кислоты соответственно 36,50 — 36,51 против t2,4812,49 г/л (в 2,92 раза выше), выход серной кислоты в индивидуальную фракцию соответственно 11,5 против 2,13% или в 5,4 раза выше, Фракции 1 опытов 1 — 4 используют в гидрометаллургических процессах на стадиях выщелачивания, нейтрализации, осаждения и для подпитки технологических растворов.

В опыте 3 по предлагаемому способу объем фракции 2 030 против 0,94 уд.об. в опыте 1 по известному способу или на

17,5% ниже, концентрация мышьяка соответственно 12,03 против 10,23 г/л или на

17,6% выше, концентрация сурьмы соответственно 0,87 против 0,74 г/л или на !7,7% выше. Из полученных фракции 2 осаждают сурьму цементацией. на железе, цинке или сорбцией пиролюзитом, триоксидом висмута, комплексообразующим ионитом ПКС до остаточного содержания 0,003 г/л. При этом степень извлечения сурьмы в опытах 1 и 3 соответственно 99,6 и 99,7%. Из маточных растворов после доизвлечения и отделения сурьмы осаждают мышьяк сульфидным реагентом до остаточного содержания 0,095 г/л, При этом степень извлечения мышьяка в опытах 1 и 3 соответственно 99,07 и 99,21%.

Маточные растворы после отделения сульфида мышьяка, доосаждения мышьяка до

ПДК железо-сульфидным или железо-известковым методами и отделения кека направляют в систему оборотного водоснабжения (нейтральные) или объединяют с фракцией 1 (кислые) или на извлечение натрия (натриевые) с последующей утилизацией совместно с фракцией 1.

В опыте 4 по предлагаемому способу объем фракции 2 0,56 против 0,645 уд.об. в опыте 2 по известному способу или на 15,2% ниже, концентрация мышьяка соответственно 15,46 против 10,74 г/л или на 43,95% выше, концентрация сурьмы 1,244 против

1,08 г/л на 15,2% выше. Фракции 2 перерабатывают в условиях, аналогичных приведенным выше, или на стадии извлечения мышьяка объединяют с фракцией 3.

В опыте 4 объем фракции 3 0,24 против

0,295 уд,об. в опыте 2 или на 22,9% ниже.

Фракцию 3 объединяют с фракцией 2 на стадии извлечения мышьяка или используютдля получения арсенатов металлов и смешанных препаратов гербицидов и антисептиков, Предлагаемый способ прост в осуществлении, не требует дополнительного оборудования и производственных площадей и обеспечивает уменьшение объемов образующихся в процессе сорбции сурьму- и мышьяксодержащих фильтратов на 15,222,19% с соответствующим сокращением оборудования, площадей и повышением степени извлечения компонентов на стадии утилизации фильтратов.

Формула изобретения

Способ переработки растворов, содержащих сурьму, мышьяк и металлы, включающий фильтрование раствора через слой сульфокатионита с переводом металлов в фазу катионита, выделение и утилизацию сурьму- и мышьяксодержащих фильтратов, 1686013 отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса за счет уменьшения объемов и концентрирования сурьму- и мышьяксодержащих растворов, слой Сульфокатионита предварительно продувают 5

Показатели

Известный способ

Предлагаемый способ

Опыт 1 Опыт 2 Опыт 3 ".гптт 4

Фильтрат:

1,04

1,04

Объем общий, уд. об. 1,04

Фракция 1:

0,24

0,24

0,1

0,1

Объем, уд.об.

Концентрация серной кислоты, г/л

12,48

36,50

36,51

12,49

Фракция 2:

0,56

0,80

0,645

0,94

Объем, уд.об.

Концентрация, мьппьяка, г/л

15,46

12, 03

10,74

10,23

Концентрация, сурь- мы, г/л

1, 244

0 871

1,08

0,74

Фракция 3:

0,24

0,295

Объем, уд.об.

4,01

9,13

3,21

0,0

Составитель Л. Ря кова

Техред М. Моргентал Корректор Т,Малец

Редактор И. Шмакова

Заказ 3577 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Концентрация мышьяка, г/л

Концентрация серной. кислоты, г/л воздухом до удаления воды из межзерново го пространства, после чего фильтруют че рез слой катионита перерабатываемый раствор или последовательно воду и перерабатываемый раствор,