Способ декарбонизации вольфраматно-содовых растворов и регенерации гидроксида натрия электродиализом

 

Изобретение относится к гидрометаллургии редких и рассеянных элементов и может быть использовано для удаления из/ быточной карбонатностй из растворов после выщелачивания вольфрамовых концентратов и одновременного получения концентрированного раствора гидроксида натрия высокой степени чистоты. Целью изобретения является повышение степени выработки и снижение энергозатрат. Цель достигается за счет того, что декарбонизацию вольфраматно-содовых растворов осуществляют разложением щелока в двухкамерном электррййализаторе, разделенном катионитовой, мембраной на анодную и катодную камеры, где в качестве катионитовой мембраны используют мембрану МКК-4-слабокислотную карбоксильную мембрану на основе катионита СГ-1 и процесс ведут при плотности тока 500-1000 А/м2 до ,5-3,0 в анодной камере 1 з.п. ф-лы, 5 табл. (л С

., Ы„„1750719 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 D 61/42

ГОСУДАРСТBE ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕ П=НИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

1 2 (21)4192534/63 быточйой карбонатностй из растворов по(22) 09.02,87 сле выщелачивания вольфрамовых концен(46) 30.07.92. Бюл. М 28 ..., .. тратов и одновременного получения (71) Всесоюзный научно-исследовательский концентрированного раствора гидроксида институтхимическойтехнологии натрия высокой стейени чистоты. Целью (72) Н.M.Ñìèðíîâà, Л,П.Глухова и Ил ..Руса- изобретения является повышение степени кова..." .-. выработки и снижение энергозатрат. Цель (56) Известия ВУЗов. Цветная металлургия, достигается за счет того, что декарбониза1982, М 1, с, 16-23.: : цию вольфраматно-.содовых растворов осуОтчет ТИ-1589. — Синтез слабокислот- ществляют разложеиием щелока в

Hblx катионитовых мембран, 1986, М Гос.ре- двухкамерном злектроДиалйзаторе, раздегистрации 7028986.. ленном катионитовой, мембраной на анод(54) СПОСОБДЕКАРБОНИЗАЦЙИ ВОЛЬФ- ную и катодную камеры, где s качестве

PAMATHO-.ÑÎÄÎÂÛÕ PACTBOPOB Й PE- катионитовой мембраны используют мембГЕНЕРАЦИИ ГИДРОКСИДА НАТРИЯ рану МКК-4-слабокислотную карбоксиль-

ЭЛЕКТРОДИАЛИЗОМ ную мембрану на основе катионита СГ-1 и (57) Изобретение относится к гидрометал - процесс ведут при плотности тока 500-1000 лургии редких и рассеянных элементов и Аlм до pH=2,5-3,0 в анодной камере, 1 з,п. может быть использовано для удаления из- ф-лы. 5 табл.

Изобретение относится к гидрометаллургии редких и рассеяннйх элементов .и может быть использовано для удаления из быточной карбонатности из растворов поone . выщелачивания вольфрамовых концентратов и одновременного получения концентрированного рствора гидроксида натрия высокой степени чистоты.

Цель изобретения — повышейие степени выработки и снижение энергозатрат.

Способ осуществляют следующим образом.

Вольфраматно-содовый раствор подают в анодную камеру, в процессе электродиализа происходит перенос ионов Na через мембрану МКК-4 на основе катионата

СГ-1 и накопление гидроксида натрия в катодной камере, Процесс пооводят при плотности тока 500-1000 А/м до рН 2,5-3,0 в анолите. Катодом служит никель, анодом— свинец, легированный 17 серебра.

П р и м e p, Проводят электродиализ раствора состава, г/л: йагСОз 114,0; Ч/Оз

75.0; МоОЗ 0,6; Я(02 2,0; Fe 0,05; F 0,8; рН 11, Раствор подают в анодную камеру, катодную камеру заполняют раствором гидроксида натрия с содержанием 4 г/л, Электродиализ ведут при плотности тока

1750719

1000 А/м до рН 2,5 в анолите, Температура растворов не превышает 36 . B процессе перерабатывается весь карбонат натрия и часть вольфрамата натрия, В результате в катодной камере образуется раствор, содержащий 92,0 г/л NaOH, 0,03 г/л СОз2 и

0,035 г/л примесей. Выход по току гидроксида натрия составляет 78%, расход электроэнергии 5,23 кВт ч/кгйаОН.

Для получения более концентрированного раствора гидроксида натрия (до 180 г/л NaOH) электродиализ проводят в течение нескольких циклов без замены католита. . Сравнительные данные электродиализной декарбонизэции раствора, содержащего, г/л; йа2СОз 114,0 и WOa 75,0 с использованием мембран — MKK-1 и МКК-4, приведены в табл,1, Опыты проведены в условиях прототипа (плотность тока — 500

А/м, окончание процесса — рН 7,5 в аноли2 те).

Из данных табл. 1 следует, что использование мембраны MKK-4 вместо мембраны

MKK-1 позволяет увеличить выход потоку на

4,6% и снизить расход электроэнергии на

30%.

В табл. 2 приведены данные по электродиализу раствора, содержащего 114,0 r-л

NazCOa и 75,0 г/л И/Оз, проведенного с мембраной МКК-4 до рН 7,5 при разных плотностях тока, Плотность тока выбрана в пределах 5001000 Al м2, так как при более низких плотностях тока меньше скорость выделения

+ ионов Na, эувеличение плотности тока выше 1000 Аlм нецелесообразно из-за большого расхода электроэнергии и опасности термического разрушения мембраны.

В табл. 3 приведены характеристики электродиализа раствора того же состава, проведенного с мембраной MKK-4 до рН 7,5 (по прототипу) и рН 2,5 (по предлагаемому способу) при плотности тока 1000 А/м2, Из данных табл, 3 следует, что проведение электродиализа до рН 2;5 а анолите позволяет добиться полного разложения карбоната натрия и части вольфрамата натрия, при этом степень выделения ионов

Na+ возрастает с 60,1% (pH 7,5) до 86,4% (рН 2.5), а концентрация регенерируемого гидроксида натрия увеличивается с 64 до 92 г/л соответственно. Дальнейшее снижение рН анолита нецелесообразно, так как по мере накопления ионов Н снижается перенос ионов Na через мембрану, и, кроме того, этого не требуется в общей технологитвора гидроксида натрия и возвращения его в технологическую схему переработки вольфрамовых концентратов, снижением энер25

30 гетических затрат на проведение электродиализа; повышением экономичности способа, Кроме того, способ позволяет подготовить раствор (довести значение рН до 2,53,0) для последующей стадии сорбции в общей технологической схеме и тем самым исключить стадию обработки минеральной кислотой, необходимой в действующей схеме. Это дает воэможность избежать расходов на кислоту и исключить сброс солевых отходов, т.е. сделать процесс на этом участке безотходным, Формула изобретения

1, Способ декарбонизации вольфраматно-содовых растворов и регенерации гидроксида натрия электродиализом в двухкамерном электролизере с использова40 нием катионитовой мембраны, о т л и ч а юшийся тем, что, целью повышения степе45 ни выработки и снижения энергозатрат, в качестве катионитовой мембраны используют мембрану MKK-4 — слабокислотную карбоксильйую катионитовую мембрану на основе катионита СГ-1.

50 2.Способпоп1,отлича ющийся тем, что процесс ведут при плотности тока

500-1000А/м до рН 2,5-3,0ванодной камере.

5 ческой схеме.

B табл. 4,5 приведены характеристики процесса электродиализа, проведенного до рН 2,5 в энолите (плотность тока — 1000

А/м ), и содержание примесей в получен10 ном гидроксиде натрия.

Данный способ декарбониэации вольфраматно-содовых растворов и регенерации гидроксида натрия электродиализом с применением слабокислотной катионитовой

15 мембраны MKK-4 при плотности тока 5001000 Alì до рН 2,5-3 в энолите по срэвне2 нию с прототипом характеризуется возможностью увеличения выработки растворов после автоклавного выщелачивания

20 (степени выделения ионов Na ); возможностью регенерации концентрированного рас1750719

Таблица 1

Таблица 2

Таблйца 3

Таблица 4.Таблица 5

Ф/Оз, г/л

Ма2СОэ, г/л

SION, г/л

Fe, г/л

МоОз, г/л

Составитель Е,Потапова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И.Муска

Редактор M.Tîâòèí

Заказ 2641 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытйям при ГКНТ СССР

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

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

Марка мембаны

MKK-1

М КК-4

0,24 .

0,04

0,008

0.001

0,001

0,001

0,003

0,002

0,56

0,17