Способ десорбции ценных компонентов на ионитах

 

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и редких металлов, в частности к ионообменным процессам. Сущность: способ включает обработку насыщенной медью и примесными металлами ионита растворами минеральной кислоты с получением товарных десорбатов. Исходный ионит, насыщенный медью и примесными металлами, подвергают предварительной обработке концентрированным раствором чистого медного купороса с вытеснением примесных металлов и неионообменнопоглощенной воды с возвратом последних на сорбцию. Насыщенный медью ионит при десорбции раствором минеральной кислоты образует товарный десорбат в виде концентрированного раствора медного купороса, свободного от примесей. 1 ил.

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и редких металлов, в частности к ионообменным процессам.

Известен способ десорбции цветных металлов на ионитах растворами минеральных кислот. Способ позволяет провести десорбцию с ионита всех сорбированных металлов практически полностью (99,7%), достигая при этом определенной степени концентрирования их в товарном десорбате в 4-8 раз.

Однако в данном способе не предусматривается дополнительная очистка товарного десорбата, так как в товарный десорбат при этом переходят все сорбируемые ионитом металлы. Кроме этого имеет место большой расход минеральной кислоты и воды. Так, например, при десорбции меди в товарном десорбате присутствует 180 г/л избыточной серной кислоты, а расход воды, идущей только на набухание ионита, составляет 0,5 т на 1 т ионита.

Предлагаемый способ обеспечивает получение технического эффекта, выраженного в дополнительной очистке товарного десорбата от сортированных катионитом примесей металлов, в увеличении степени концентрации товарного десорбата, за счет удаления воды, приходящей в процессе десорбции с насыщенными медью и другими ценными компонентами, ионитом.

Это достигается тем, что в способе десорбции цветных металлов на ионитах, включающем обработку насыщенной медью и примесными металлами ионита растворами минеральной кислоты с получением товарных десорбатов, исходный ионит, насыщенный медью и примесными металлами, подвергают предварительной обработке концентрированным раствором чистого медного купороса с вытеснением примесных металлов и неионообменнопоглощенной воды с возвратом последних на сорбцию. Насыщенный медью ионит при десорбции растворов минеральной кислоты образует товарный десорбат в виде концентрированного раствора медного купороса, свободного от примесей, часть которого направляют на производство товарного продукта, а часть на десорбцию цветных металлов, за счет чего и обеспечивается замкнутость цикла.

На чертеже показана схема десорбции цветных металлов.

Насыщенный цветным металлом ионит поступает в колонну 1, а затем проходит через колонну 2 и возвращается в процесс сорбции. Десорбирующий раствор подают в колонну 2, где достигается полный обмен сорбированного металла на десорбирующий ион. Раствор на выходе колонны 2 имеет минимальную, фиксированную концентрацию десорбирующих ионов, что дает возможность управлять процессом десорбции, имея расход минеральной кислоты, близкой к 100% от стехиометрически необходимого. Полученный раствор товарного десорбата делится на две части. Первая часть поступает в колонну 1, а вторая часть выводится в виде товарного десорбата для дальнейшей переработки с выделением ценного компонента. Первая часть товарного десорбата проходя через колонну 1, вытесняет воду, пришедшую с ионитом. Одновременно высокие концентрации ценного компонента вытесняют сорбированные ионитом примеси, в результате чего ионит, приходящий в колонну 2, во-первых, содержит только ионы ценного компонента, а, во-вторых, содержит в качестве влаги набухания раствор того же товарного десорбата, что обеспечивает получение предельно высоких концентраций, вытекающих из колонны 2 товарных десорбатов.

П р и м е р. В качестве исходного использовали ионит марки КМД (карбоксильный катионит), насыщенный медью из шахтных вод следующего состава, мл: Cu 135, Zn 230, Сa 210, Mg 260.

Емкость катионита по меди составляла 46,7 кг/м³ ионита, по цинку 4,6 кг/м³ ионита. В результате десорбции по предлагаемому способу из колонны 1 вытекали растворы состава: 0,28 г/л Cu, 15,3 г/л Zn. Эти растворы возвращали в процессе сорбции меди. В колонну 2 на десорбцию меди поступал катионит в значительной степени очищенный от цинка, емкость катионита по меди составила в среднем 50-52 кг/м³, а по цинку 0,6-0,8 кг/м³. В результате на выходе из колонны 2 были получены товарные десорбаты, содержащие медь 98-110 г/л, цинк 1-1,5 г/л. Таким образом, в процессе десорбции достигается очистка меди от цинка на 90% концентрирование меди в товарном десорбате по сравнению с исходным раствором на сорбцию более чем в 700 раз. По сравнению с прототипом сократился расход реагентов, а степень концентрирования в товарном десорбате повысилась в 720 раз, что позволяет повысить экономичность процесса.

Формула изобретения

СПОСОБ ДЕСОРБЦИИ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ НА ИОНИТАХ, включающий обработку ионита раствором минеральной кислоты с получением товарных десорбатов, отличающийся тем, что перед обработкой ионита раствором минеральной кислоты его обрабатывают концентрированным раствором чистого медного купороса с вытеснением примесных металлов и неионообменнопоглощенной воды, которые возвращают на сорбцию, при этом обработке раствором минеральной кислоты подвергают ионит, насыщенный лишь медью, получая при этом десорбат в виде концентрированного раствора медного купороса, свободного от примесей, часть которого направляют на производство товарного продукта, а часть на десорбцию цветных металлов.

РИСУНКИ

Рисунок 1