Способ регенерации анионитов, отравленных кремнием
Владельцы патента RU 2437718:
Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Национальный исследовательский Томский политехнический университет (RU)
Изобретение относится к ионообменным процессам. Сущность способа заключается в том, что отравленный кремнием ионит обрабатывают в динамическом режиме раствором Ca(NO3)2 в концентрации 150-300 г/л, содержащим 2-3 г/л H2O2 при pH 12,8-12,9 в течение 7,8-8,2 часов. Соотношение смола:раствор составляет 1:(2÷3). Изобретение позволяет повысить механическую прочность анионитов, регенерированных от примесей кремния, и на 35-40% уменьшить время процесса. 1 табл.
Изобретение относится к гидрометаллургии, преимущественно к процессам сорбционного извлечения цветных, редких и рассеянных элементов из пульп и растворов, полученных выщелачиванием алюмосиликатных и других руд, и может быть использовано для восстановления физико-химических свойств анионитов в многоцикличном сорбционном процессе.
Известен способ обескремнивания ионитов, включающий обработку растворами 0,3-1,0 н. NaOH при t=95°С в течение 1,5 часа в присутствии защитных добавок. В качестве таковых обычно используют растворы минеральных солей в концентрации около 10% (Спирин Э.К., Спирин К.Э., Ласкорин Б.Н. и др. Общие свойства ионообменных материалов. Астана: изд-во Жана Арка, 1993, с.215-219). К недостаткам данного способа относятся существенное падение механической прочности ионообменных материалов и низкая эффективность растворения «состарившихся» осадков, в которых соотношение силанольных и силоксановых групп сдвинуто в сторону последних.
Известен также способ регенерации анионитов, отравленных кремнием, включающий обработку раствором минеральных солей в течение трех часов, щелочью в течение шести часов и затем дополнительную обработку раствором солей двухвалентных металлов с концентрацией 150-300 г/л в динамическом режиме в течение двух часов при объемном соотношении анионит:раствор, равном 1:(2-3). Обработку раствором азотнокислой соли двухвалентного металла ведут в присутствии перекиси водорода. Общее время обескремнивания составляет 11-12 часов и более (Спирин Э.К. Способ регенерации анионитов, отравленных кремнием. АС СССР №1669539 от 14.06.89, Бюл. №30, 15.08.91).
К недостаткам данного известного способа относятся многостадийность (обескремнивание идет в три стадии), длительность процесса, повышение потери анионита.
Задачей изобретения является сокращение длительности, многостадийности аппаратурного оформления процесса и сокращение потерь анионита при эксплуатации.
Поставленная задача достигается за счет способа регенерации анионитов, отравленных кремнием, включающего обработку растворами минеральных солей, щелочи и азотнокислой соли двухвалентного металла, предпочтительнее Ca(NO3)2, с концентрацией 150-300 г/л при объемном соотношении анионита к раствору 1:(2÷3) в присутствии H2О2. Обработку ведут смесью реагентов нитрата кальция CaNO3 и перекиси водорода H2O3 при pH 12,8-12,9 в одну стадию в течение 7,8-8,2 часов.
Операцию обескремнивания ведут следующим образом. Готовят раствор нитрата кальция Ca(NO3)2 в концентрации 150-300 г/л, добавляют в него перекись водорода H2O2 до содержания 2 - 3 г/л и доводят pH раствором едкого натра NaOH до 12,8-12,9. Затем этой смесью в течение 7,8-8,2 часов обрабатывают окремненный анионит в динамическом режиме при соотношении смола:раствор, равном 1:(2÷3).
Данные по предлагаемому и известному способам приведены в таблице для анионита ВП-1Ап.
| Показатели | Анионит | ||
| Исходный | После обработки по известному способу | После обработки по предлагаемому способу | |
| Содержание SiO2 в анионите, % | 49 | 17 | 14 |
| Суммарное время обработки, час | - | 11 -12 | 7,8-8,2 |
| Относительный прирост потерь при | |||
| эксплуатации, г/т руды | 1,0 | 0,4-0,5 | 0,2-0,3 |
| Количество стадий процесса | - | 3 | 1 |
Технико-экономическая эффективность способа заключается в сокращении времени цикла обескремнивания на 35-50% за счет совмещения последовательных стадий в одну общую; суммарное время обработки снижается с 11-12 до 7,8-8,2 часов, снижение потерь ионообменных материалов при эксплуатации - на 37-50%.
Способ регенерации анионитов, отравленных кремнием, включающий обработку щелочными и солевыми растворами в присутствии перекиси водорода, отличающийся тем, что обработку ведут одновременно растворами нитрата кальция с концентрацией 150-300 г/л и перекиси водорода с концентрацией 2-3 г/л при pH 12,8-12,9 в одну стадию в течение 7,8-8,2 ч.
