Способ извлечения никеля из растворов и пульп, содержащих магний и/или марганец

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и тонарным знакам (21) 5039111/02 (22) 21.04.Q2 (46) 15.1193 Бюл Йя 41-42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химической технологии (72) Логвиненкд.ИА; Мачинская ЛА; Власова Т.В„.

Жукова Н.Г„ Баскаков АН. (73) Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НИКЕЛЯ ИЗ РАС-. (в} RU (и} 2002825 CI (51) 5 C22 83 24

TBOPOB И ПУЛЬП, СОДЕРЖАЩИХ МАГНИЙ

И/ИЛИ МАРГАНЕЦ (57) Использование: гидрометалпургия никеля и обезвреживание никельсодержащих сточных вод.

Сущность: при извлечении никеля из растворов и пульп, содержащих магний и/или марганец, в качестве сорбента используют винилписидйновый амфолит, содержащий в а положении пиридинового ядра метилгидроксильную группу и карбоксильные группы в полимерной матрице. 4 табп

2002825

Изобретение относится к гидрометаллургии никеля и обезвреживания никельсодержащих сточных вод и может быть использовано в технологии очистки от.примеси никеля богатых растворов солей магния или марганца, а также для глубокого извлечения никеля из промвод никелевого производства.

Известно использование ионообменных методов извлечения никеля из растворов с применением широкого спектра сорбентов: катионитов анионитов, амфолитов (сб. "Теория и практика сорбционных процессов", Воронеж, N 3, 1969, с. 179—

182, Авт.св. 463456 и 766171).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ извлечения никеля из сульфатных растворов, содержащих также магний и марганец с использованием карбоксильных катионитов Сà — 1 и КБ — 2 х 3 (F,И.Казанцев, Н.B.Сапогов. О некоторых закономерностях сорбции ионов металлов катионитами в водородной форме. В об. "Теория ионного обмена и хроматографии", M. Наука, 1968, с. 51-55), Недостатком известного способа является низкая селективность ионитов по отношению к ионам никеля, что приводит к низким коэффициентам разделения никеля и мapганца, никеля и магния (см. рис, l (! l

ill), с. 53 в сб. "Теория ионного обмена и хроматографии" ), Новым признаком является применение поливинилпиридинового амфолита, содержащего в а -положении пиридинового ядра метилгидроксильную группу, а также карбоксильные группы в полимерной матрице для селективного извлечения никеля из растворов со сложным солевым составом. Известно применение амфолитов для сорбции никеля. Однако применительно к сорбции из сред с высокой концентрацией солей магния или марганца амфолит ВПГ-н и дает высокие коэффициенты разделения, обеспечивает селективное выделение никеля, Этот факт нигде не описан, установлен нами и является неочевидным, поскольку амфолиты, в том числе и винилпиридиновые, широко применяют для сорбции как марганца, так и магния, причем в аналогичных условиях. Использование каких-либо ионитов для селективного извлечения никеля из богатых марганцевых и магниевых растворов неизвестно. Это свидетельствует о соответствии заявляемого решения критериям "новизна" и "существенные отличия".

Процесс осуществляют следующим образом. Раствор, содержащий никель и марганец или никель и магний, контактируют с винилпиридиновым амфолитом, содержащим в а-положении пиридинового ядра метилгидроксильную группу, а также карбоксильные группы в полимерной матрице в непрерывно-противоточных условиях, что позволяет извлечь никель из растворов до остаточной концентрации <0,1 мг/л без существенного соувлечения магния и (или) марганца. Проведение процесса подобным образом позволяет осуществить глубокую очистку богатых магниевых и марганцевых растворов, а также промстоков никелевого производства от примеси никеля с последующим получением солей никеля в

"5 качестве товарноЙ продукции, Пример 1. Сульфатный раствор с концентрацией марганца 62,7 г/л и никеля

0,019 г/л, рН 5,0 (реальный раствор, полученный при выщелачивании марганцевого концентрата) контактирует с амфолитом

ВПГ-н в условиях противотока при температуре 20 2 С; времени пребывания амфолита на сорбции 10 ч, В растворе после сорбции и в насыщенном амфолите определяют содержание никеля и марганца. Исходя из полученных значений концентраций и емкостей, рассчитывают коэффициент разделения никеля и марганца.

Результаты приведены в табл, 1 в сравнении с показателями, полученными по известному способу с сорбцией на катионите

КБ — 2 х 3 (коэффициент разделения рассчитан нами на основании приведенных B известном способе значений концентраций и

35 емкостей).

Данные табл. 1 свидетельствуют о том, что амфолит ВПГ-н сорбирует никель из марганцевого раствора с высокой селективностью.

40 Пример 2. Сульфатный раствор с концентрацией магния 30 г/л и никеля 0,435 г/л (реальный раствор выщелачивания забалансовой никелевой руды Бураковско-Аганозерского месторождения) контактирует с

45 амфолитом ВПГ-н вуслови,ях примера 1.

Результаты приведены в табл. 2 в сравнении с показателями, полученными по известному способу.

Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что предлагаемый способ обеспечивает селективное извлечение никеля из магнитного раствора.

Пример 3, В условиях примера 1 проводят сорбцию никеля на ВПГ-н из пульпы, жидкая фаза которой содержит 20 г/л магния и 0,5 г/л никеля.

Результаты приведены в табл. 3, Данные табл, 3 показывают, что при проведении сорбции никеля из пульпы

2002825

Таблица 1

Таблица 2 предлагаемый способ приводит к достижению поставленной цели, Пример 4, В условиях примера 1 проводят сорбцию никеля на ВПГ-н из нитратного раствора, содержащего 0,5 г/л никеля и 20 г/л магния.

Результаты приведены в табл. 4, Данные табл. 4 показывают, что при проведении сорбции никеля из нитратных растворов предлагаемый способ приводит к достижению поставленной цели, Предлагаемый способ позволит по сравнению с известным существенно повысить коэффициенты разделения никеяя и магния в 229 раз, никеля и марганца — в 199

5 раз, что обеспечивает достижение цели. (56} Е.И.Казанцев и др. О некоторых закономерностях сорбции ионов-металлов катионитами в водородной форме. В сб.

10 "Теория ионного обмена и хроматографии".

M.: Наука, 1986, с. 51 — 55.

Таблица 3

Таблица 4

Ф о р м У л а и 3 о б р е т е н w s личающийся тем, что в качестве сорбента

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНия НИКЕЛЯ ИЗ 20 ис„о„„зую винилпиридиновыи амФолит

РАСТВОРОВ И ПУЛЬП, СОдЕРЖАщиХ содержащий в а-положении пиридинового

МАГНий д/дЛд МАРГАНЕЦ, включаю- ядра метилгидроксильнYю грУппУ и карбокщий контактирование их с сорбентом, от- сильные гРУппы в полимерной матрице.

Составитель Л.Ракина

Редактор Е.Полионова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Ïåòðîàà

Заказ 3217 Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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