Способ переработки растворов, содержащих сурьму и катионы металлов

 

Изобретение относится к способам извлечения металлов из сбросных растворов гидрометаллургических производств, Цельизобретения - удешевление процесса. Раствор, содержащий сурьму и катионы металлов, подают в слой сульфокатионита в водородной форме, выдерживают в течение 2-5 ч, затем выводят из слоя и фильтрат разделяют на две части таким о5(>&азом, что первая часть содержит сурьму в растворенном, виде и в виде осадка, а вторая часть содержит сурьму только в растворенном виде. Из первой части фильтрата выделяют сурьмусодержащий осадок, а полученный маточный раствор и.вторую часть фильтрата утилизируют известными способами сорбции или осаждения. 3 табл.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 22 В 3/24//С 22 В 30:00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4737857/02 (22) 18,09.89 (46) 23.02.92. Бюл. ¹ 7 (71j Производственное обьединение "Балхашмедь" (72) А.В.Шубинок (53) 669,053.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1448708, кл. С 22 В 30/02.1987.

Иониты в цветной металлургии. Под ред. K.Á.Ëeáepåâà. --M,; Металлургия, 1975, с. 265. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТ1(И РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ СУРЬМУ И КАТИОНЫ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к способам извлечения металлов из сброснь.х растворов гидрометаллургических производств, Целью изобретения является удешевление процесса.

Пример. Для испытаний используют сбросные растворы медного, никелевого и свинцоВо-цинкового производства; Состав растворов, г/л: медь 26,5; никель 14,235; железо 0,866; кальций 0,962; магний 0,826; цинк 0,141; серебро 0,002, ал юм иний 0,221; сурьма 1,34; серная кислота 74,823; хлоридионы 0,213; фторид-ионы 0,285. Опыты проводят в колонне с высотой слоя набухшего в воде сульфокатионита КУ-2 в водородной форме 4 м.

По известному способу через слой катионита, обработанного предварительно водой (опыты 1 и 2) или раствором 722,79 г/л

„,;. Ж„, 1713957 А1, (57) Изобретение относится к способам извлечения металлов из сбросных растворов гидрометаллургических производств. Цель изобретения — удешевление процесса. Раствор, содержащий сурьму и катионы металлов, подают в слой сульфокатионита в водородной форме, выдерживают в течение

2-5 ч, затем выводят из слоя и фильтрат разделяют на две части таким образом, что первая часть содержит сурьму в растворенном,.виде и в виде осадка. а вторая часть содержит сурьму только в растворенном виде. Из первой части фильтрата выделяют сурьмусодержащий осадок, а полученный маточный раствор и вторую часть фильтрата утилизируют известнь1ми способами сорбции или осаждения. 3 табл. серной кислоты (опыт 3), фильтруют исход- д ный раствор в количестве, равном определяемому экспериментально или

° àààé теоретически обьему удержания 0,52 уд. об„ затем вытесняют фильтрат из колонны водой до рН = 7. На выходе из слоя раствор анализируют и собирают фильтрат общий Ql без фракционирования (опыт 1) или по фрак- Д циям по наличию, сурьмы (средняя фракция) и по отсутствию сурьмы (головная фракция и хвостовая фракция). Результаты приведены в табл. 1.

Полученные фильтраты — общий фильтрат (опыт 1) и сурьму содержащие фракции фильтратов(опыты 2 и 3) — выдерживают при

15-70 С и контролируют окончание формирования сурьмусодержащего осадка по изменению состава раствора в процессе хранения, Результаты приведены в табл. 2.

1713957

llo окончании формирования твердой фазы суспензию в количестве 0,549-1,04 уд. об. направляют на фильтрацию. Маточный раствор после отделения сурьмусодержащего осадка направляют на доизвлечение сурьмы. Сурьмусодержащий осадок промывают, сушат.

По предлагаемому способу катионит обрабатывают водой (опыты 1-14) или раствором 722,79 г/л серной кислоты (опыты

15-17), затем в слой катионита со скоростью

2,3-2,36 и/ч (опыты 1-7 и 15-17) и 7,06 м/ч (опыты 8-14) вводят путем вытеснения сверху вниз или снизу вверх исходный раствор в количестве 0,52 уд.об., выдерживают раствор в слое s течение 1-.8 ч и выводят с заданной скоростью из слоя путем вытеснения водой до рН 7. Извлечение катионов металлов — 100 . На выходе из слоя в опытах 8-17 собирают три фракции фильтрата: головную, не содержащую сурьмы; среднюю. содержащую сурьму: хвостовую, не содержащую сурьмы. Среднюю фракцию— сурьмусодержащий фильтрат — разделяют на две части: первую, содержащую сурьму в растворенном виде и в виде твердого осадка, и вторую, содержащую сурьму в растворенном виде. B опытах 1-7 в первую часть сурьмусодержащего фил ьтрата входит головная фракция, а во вторую часть сурьмусодержащего фильтрата — хвостовая фракция фильтрата. Измеряют объемы первой и второй частей фильтрата и рассчитывают их . суммарный объем. Измеряют концентрацию сурьмы в водной фазе(без учета осадка) первой и второй частей фильтрата и с учетом их объемов рассчитывают среднюю концен- трацию сурьмы в объединенном фильтрате.

По данным содержания сурьмы в исходном растворе и водной фазе сурьмусодержащего фильтрата рассчитывают степень извлечения сурьмы в осадок в процессе выдерживвния раствора в слое катионита.

Результаты приведены в табл. 3.

Первую часть фильтрата, содержащую сурьму в растворенном виде и в виде осадка, в крличестве 0,22-0,42 уд.об. направляют на извлечение осадка. Осадок отделяют отстоем и/или фильтрацией, центрифугированием, промывают, сушат и анализируют.

Степени извлечения сурьмы в осадок по данным анализа осадка и состава раствора совпадают.

Формула изобретения

Способ переработки растворов, содержащих сурьму и катионы металлов, включающий подачу раствора s слой сульфокатионита в водородной форме с переводом катионов металлов в фазу сорбента и утилизацию сурьмусодержащего фильтрата, о т и и ч а ю шийся тем, что, с целью удешевления процесса> исходный раствор после введения в слой сульфакатионита выдерживают в течение 2-5 ч, выводят из слоя и фильтрат на выходе из слоя разделяют на две части: первую, содержащую сурьму в растворенном виде и в виде твердого осадка, и вторую, содержащую сурьму s растворенном виде," выделяют. осадок из первой части фильтрата. а полученный при этом раствор и вторую часть фильтрата утилизируют известными способами.

Увеличение продолжительности выдержки до 6 и 8 ч нецелесообразно, поскольку аналогичные результаты достигаются при выдержке 5 ч (опыты 9,17 и др.), Выдержка в

5 течение 1 ч не обеспечивает преимуществ предлагаемому способу {опыты 5, 12).

Первую часть фильтрата после отделения осадка, вторую часть фильтрата и филь-. траты, полученные по известному способу, 10 направляют на доизвлечение сурьмы известными способами сорбции и осаждения.

Емкость комплексообразующего ионита

ПКС при степени извлечения 99,5-99,6 j составила 41,6-47,2 мг/г, расход реагентов—

15 осадителей на полное извлечение составил, г/г сурьмы; сульфат титанил-аммония 12,915.8, цинк 1,08-1,1, оксид сурьмы 9,8-11,4.

Снижение расхода реагентов и обьемов оборудования за счет безреагентного выде20 пения сурьмы составило,21,2-29,89 j по известному способу и 26,87-30,71;4 по предлагаемому способу.

Предлагаемый способ обеспечивает удешевление процесса за счет:

25 — увеличения степени безреагентного извлечения сурьмы в осадок до 30,2 -30.6 ; — уменьшения объемов суспензий или фильтруемых растворов до 0,22-0,42 уд.об. против 0,549-1,04 уд;об. по известному спо30 собу, или на 40,6-69,2 с соответствующим сокращением задействованных на отделеwe осадка мощностей.

Табл и ца 1

Таблица 2

Таблица 3

С ьм со е жа ий ильт ат

Иахо ный аство

Продолжительность выдержки, ч степень извлечения сурь мы в осадок, объем, . уд.об, объем суммарпервой ча- ный объсти, уд.об. ем, уд.об. температура оС. средняя концентрация сурьмы, г/л

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

9.

1Î.

11.

12, 13.

14.

15.

16.

17.

0,52

0,52

0,52

0,52

0,52

0,52

0,52

0,52

0.52

0,52

0;52

0,52

0,52

0,52

052

0.52

0,52

20 .30

20 . 70

5

5

1, 2

5

5

1

6

3

0,32

0,32

0,34

0,42

0,32

0,32

0.32

0,22

0,22

0,32

0,34

0,24

0.24

0,24

0,22

0,24

0,22

1,04

1,04

1,04

1,04

1,04

1,04

1,04

0,572

: 0,572

0,572

0,572, 0,572

0.572

0,572

0,549

0,549

0,549

0,49

0,47

0,47

0,465 . 0,54

0,49

0,465

0,89

0,855

0,85

0,85

1,00

0,90

0,85

0,89

0,90

0,885

26,87

29,88

29;88

30,60, 19,4

26,27

30,6

26,93

29,80

30,21

30,21

17,90

26,11

30,21

29,92

29,13

30,21