Способ очистки пульп и растворов солей тяжелых цветных металлов от хлора сорбцией

 

Союз Соввтснмх

Соцмалистмчвснмх

Рвспубпмн

О П Й C А Н И Е < 657072

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОФАУ СВИДИТЮЛЬСТВУ (61) ДОполннтельное к авт. свид-ву— -й(5l) М. Кл.

С 22 В 3/00

В 01 D15/00 (22) Заявлено 11.01.77 (2l) 2442136/22-02 с присоединением заявки № 2442135/22 02

Гевударственный камнтет ссср па делам нэеврвтеннй н еткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано15.04.79.Бюллетень № 14 (53) УДК 669.536 (OBB.8) 1 ата опубликовании описания 20.04.79 (72) Авторы изобретения А. М Копанев, В. В. Яцук, A. С. Куленэв и П. П. Мар тенко (7l) Заявитель Усть-Каменогорский ордена Ленина, эрдена Октябрьской Революции свинцово-цинковый комбинат им. В. И. Ленина

r, 54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПУЛЬП И РАСТВОРОВ СОЛЕЙ

ТЯЖЕЛЫХ UBETHbIX МЕТАЛЛОВ ОТ ХЛОРА

СОРББИЕЙ

Сушность способа заключается в тэм, что анионит типа АН-251, AH-25 ттли

АНКФ-1 контактируют с растворэм сернокислой соли металла, содержашпм примесь ионов хлора при рН 3,5-4,5. После на» сышения анпонита иэнами хлора erо отделяют от очишенного от ионов хлора раствора сернокпслой соли металла и регэнеИзобретение относится к гидрометаллургии и химической технологии цветных металлов и может быть применено дпя очистки от хлора сульфатных растворов и пульп, содержаших в качестве ценных компонентов цинк, кадмий, медь и другие цветные металлы.

Известен способ очистки пульп и растворов тяжелых цветных металлов от хлора сорбцией на анионообменной смоле с метппендиметилэтаноламинными функциональными 10 группами с последуюшей десорбцией хлора и регенерацией анионита раствором серной кислоты с концентрацией 0,5«2 моль/л (1).

Недостатком этого способа является то, что регенерация анионитов может быть т5 осуществлена только растворами серной кислоты, причем при снижении концентрации серной кислоты в десорбенте требуется большое количество десорбируюшего раствора.

Применение серной кислоты при десорбции хлора затрудняет практическое использование способа, так как возникает необходимэсть в предварительной обработка элюата (в нейтрализации элюата) перед сбросом его со сточными водамп, кроме того требуется применение дэрэгостэяшего кислотостойкэго оборудования.

С целью упрэшения технологии прэцесса и снижения егэ стоимости в качестве сорбента используют анпэннт, сэдержаший в качестве пэпэгенных групп третпч ые амипэгруппы ппр-шпнэвэгэ ядра, плп амфэтерный анионит, сэдержаший ампнэфэсфэрнокнслые пэнэгенпые группы, с послодуюшей десорбцпей хлора с одновременной регенерацией BEIHQHIITQ раствором соды, с концентрацией 50-150 г/л Na СО з

657072 рируют растворами соды различной копцентрапии в статических условиях.

Пример 1. Вельцокислы и шлаковозгоны (промышленные продукты свинцово цинкового производства ) вышелачи- 5 вают. отработанным цинковым электроли том, содержашим 150 r/л серпой кислоты, 50 г/л цинка и i 0,2 г/л хлора. В полученную пульпу загружают набухший в воде ионит AH-251 или AH-25 и контактируют его с пульпой в течение 2 ч при перемешивании. Загрузка ионита составляет 25% по отношению к обьему пульпы. рН пульпы в период сорбции 3,5-4,5.

Сорбция хлора при вьпцелачивании вельиокиси представлена в табл. 1.

Сорбция хлора при вьпиелачивании шлаковозгонов представлена в табл. 2, Пример 2. Раствор сульфатов металлов, содержаший, г/л; 139,0 цинка, 26

1,24 кадмия, 0,51 меди и 0,8 хлора пропускают через слой ионита AH-251 (Vmнита 60 мл), загруженного в стеклянную колонку (P 15 мм). Скорость истечения

25 раствора 2 л/ч, рН раствора 4,5.

После пропускания 0,50 л раствора через колонку с ионитом обнаружено, что содержание хлора в растворе снизилось до 0,18 г/л. Содержание металлов зр в сульфатном растворе после сорбции хлора составляет, г/л: 138,0 цинка ; 1,2 кадмия: 0,51 меди.

Пример 3. Сорбцию хлора при вы- шелачивании шихты, состояшей из вельцокислов и шлаковозгонов, проводят методом противотока.

В 150 мл отработанного цтп кового электролита (50 r/л цинка и 150 г/л серной кислоты) загружают при перемешивании 30 r шихты, содержашей цветные металлы и хлор, и по достижении в пульпе рН 3,0 вводят ее на сорбцию.

Сорбцию проводят в 3 ступени, время контакта на каждой ступени .1 ч, загрузка сорбента 10% (по отношению к обьему пульпы), рН пульпы 3,5.

Сорбция хлора из пульп(противоток)

50 представлена в табл. 3.

Концентрация цинка и кадмия в водной фазе пульпы практически не менялась в процессе сорбции, оставаясь на уровне

148-150 r/ë для цинка и 1,2-1,3 r/ë. для кадмия.

Пример 4. Лесорбцпю хлора из ионитов АН-25 и AH-251 проводяl растворами соды разлшьчой нонщентраппи в статических условиях при соотношении ионита и десорбента 1:2, в одну ступень.

В 90 мл десорбента загружают 45 мл насышенпого хлором ионита, контактируют

40 мин. Насышопный ионит AH-251 содержит 3,6 г/л хлора, насышенный иопит

AH-25 - 3,2 г/л. Десорбция хлора представлена в табл. 4.

Пример 5. В 150 мл отработанного цинкового электролита, содержашего

50 г/л цинка, 150 г/л серной кислоты и 200 мг/л хлора, загружают при йеремешивании 30 г шихты, состояшей на 30% из шлаковозгонов и на 70% из вельцокисСостав шихты,%: 0,61 хлора, 58,0 цинка, 0,71 кадмия, 13,0 свинца.

После перемешивания в течение 510 мин, пульпу подают, на сорбцию иони-, том АНКФ-1. Сорбцию хлора при вьпцелачивании шихты проводят методом противотока ионит-пульпа в 3 ступени, время контакта на каждой ступени 1 ч при загрузке ионита равной 10% (15 мл) по отношению к объему исходной пульпы. Результаты сорбционного извлечения хлора из пульпы,при вышелачивании вельцокиси и шлаковозгонов представлены в табл. 5.

Содержание основных компонентов цинка и кадмия соответственно в очишенных от хлора растворах составляет 150 и

1,2 г/л.

Глубина очистки, достигнутая в экспе рименте, значительно превосходит требуемую для цинковых растворов глубину очист« ки от хлора (200 мг/л).

Пример 6. Ионит АНКФ-1, насышенный хлором в одну ступень из пульпы вышелачивания вельцокислов и шлаковозгонов, отмытый водой от исходной пульпы, имеет емкость по хлору 7,8 мгlмл. 90 мл этого ионита обрабатывают нри перемешивании в течение 40 мин раствором соды концентрацией 150 г/л, при соотношении ионита и раствора 1:2.

Десорбент, полученный в результате опыта, содержит 3,7 г/л хлора. Степень десорбции хлора 94%.

Применение твердых ионитов, содержа ших аминофосфорнокислые ионогенные группы, и ионитов, содержаших третичные аминогруппы : пиридинового ядра, позволяет наряду с глубокой степенью очистки от хлора и полной регенерацией ионита раствором соды совместить операции очистки и BeIllteaaчивания вельцокислов и tKUGKo657072 6 возго ов, т. е. проводить очистку DT хло е непосредственно из пульп, образующихся в процессе вьппелачивания. Кроме того предложенные реагенты нетоксичны, негорючи и нерастворимы в растворах кислот, шелочей и воде.

Табл ица 1

1,2

1,2

149,0

150,0

0,09

1,2

0,1

Таблица2

0,47

153,0 0,6

154,0 0,6

155,0

155,0

0,6

АН-25 3,5

AH-251 3,5

0,40

0.6

Т а бл иц а 3

0,63

0,39

0,20

0,16

АН-25

АН-25 1

0,66

Табл ица4

1,44(90)

1,8(100)

1,57(98)

1,8 (100) AH-25

АН-251

АН-25

AH-251

Б скобках даны значения десорбции, Ъ.

АН-25 0,38 150,0

AH-251 0,38 150,0

1,44(90)

1,6 (90)

1,5(93)

1,8 (100.) 1,47(92)

1,72 { 96) 1,6(100)

1,8 (100) 657072

Та бл иц а 5

Ион

АНКФ-1 1,74

0,48

0,094

Составитель А. Важина

Редактор Н. Потапова Техред Э. мужик Корректор Л. Веселовская

Заказ 1 7 36/2 8 Тираж 726 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Па- нт", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ очистки пульп и растворов солей тяжелых цветных металлов от хлора сорбцией, на анионообменной смоле с последующей десорбцией хлора и регенерацией анионита, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и снижения его стоимости, в ка- 2О честве сорбента используют анионит, содержащий в качестве ионогенных групп третичные аминогруппы пиридинового ядра, или амфотерный, .анионит, содержащий аминофосфорнокислые ионогенные группы, десорбцию хлора проводят с одновременной регенерацией анионита раствором соды.

2. Способ по п. 1. о т л и ч а юшийся тем, что регенерацию осуществляют раствором соды с концентрацией

50-150 г/л N>.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 552987, кл.Б 01 О 15/04, 1973.