Способ очистки медного электролита от мышьяка сорбцией

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Реслу6лнк

ОП ИСАНИЕ 1765402

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-яу (22)Заявлено 15.03 77 (21} 2463277/23-02 с присоелинением заявки № (23) П риоритет (51)М. Кл.

С 25 С 1/12

В 01 0 15/04

С 22 В 30/04

Ввудвретевнный камитат.СССР вв делам нзебрвтеннй

N 0TKi3blTNP

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 23.09.80 (53) УД К669.337. .141 (088.8) Н. и. Любман, С. В. Береза, Г. К. Имангазиева, Г. А. Кузнецов и Э. А. Симкин (72) Авторы изобретения

Государственный научно-исследовательский и проек по обогащению руд цветных металлов "Казмеханобр (71) Заявитель (54) СПОСОБ:ОЧИСТКИ МЕДНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА ОТ MbllhbHKA

СОРБЦИЕЙ

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть .использовано в технологии электрорафилирования меди, купоросном производстве, а также в ряде химических производств, связанных с очисткой сернокиспотных растворов от мышьяка, Известен способ очистки медного электролита от мышьяка сорбцией с использованием селективно действующего сорбента (1) .

В соответствии с этим способом медный электролит, содержащий мышьяк и другие примеси, обрабатывают при температуре 90 С титансодержащим сорбентом — гидратированной . окисью титана в течение 5 ч с последующим отделением сорбента от раствора. Сорбент, содержащий мышьяк в связанном виде, захоранивается.

Однако этот способ имеет следующие недостатки: однократное использование сорбента, в процессе очистки от мышька электролит загрязняется нежелательными примесями — солями аммония и титана; мышьяк выводится в виде соединения с титаном неопределенного состава.

С целью повышения эффективности и качества очистки, упрощения и удешевления технологии, а также выделения мышьяка в виде товарного продукта, исходный электролит обрабатывают двуокисью серы, а затем сорбцию проводят пирокатехин-формальдегидным полимером трехмерной макропористой структуры с последующим элюированием сорбента водой и осаждением мышьяка из водного раствора известными методами.

При разработке метода было установлено, что пятивалентный мышьяк, первоначально лрисутствующий в медном электролите, быстро и количественно восстанавливается до трехвалентного состояния при взаимодействии со стехиометри ческим количеством сернистой кислоты, что достигается барботированием газообразной двуокиси серы в медный электролит при температуре 20 — 60 С. Продуктами реакции являются серная кислота (основной компонент медного электролита) и мышьяковистая кислота.

765402

ВНИИПИ Заказ 6455/29 Тираж 698 Подписнм

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Известно, что мышьяковистая кислота (но не пятивалентный мышьяк) быстро и количественно извлекается из сернокислых растворов с помощью полимерных сорбентов, содержащих в своей структуре группировки пирокатехина и пирогалола (2).

Способ осуществляется следуюшим образом, Извлечение мышьяка из медного электролита достигается путем обработки раствора газообразным сернистым ангидридом с последующей сорбцией мышьяка на макропористом .пирокатехин-формальдегидном ионите. Очищенный от мышьяка электролит вновь возвра щаетсяя в электролизные ванны.

Насышенный мышьяком ионит отмывается от физически сорбированных ионов цветных металлов 15 — 20%-ной серной кислотой также подаваемой затем в электролизные ванны. Элюация мышьяка осушествляется водой с получением элюата — водного раствора мышьяковистой кислоты.

Выделяется мышьяк из полученного раствора (элюата) одним из известных способов — осаждением в виде арсенита кальция путем обработки стехиометрическим количеством извести, сорбцией на сильноосновном анионите с последующей элюацией шелочным раствором с получением арсенита натрия и др. Во всех случаях получаются товарные соли мышьяковистой кислоты, отвечающие техническим требованиям на указанные продукты, и оборотная вода, используемая в качестве элюента, Пример. В цилиндрический реактор из нержавеющей стали объемом 1,8 м, снаб. женный мешалкой и трубкой для ввода газообразной двуокиси серы, помещают 1,5 м медного электролита. Состав электролита в г/л: мышьяк 8,3, медь 41,3, никель 17,3, серная кислота 168. При работающей мешалке через электролит пропускают в течение 30 мин сернистый газ. Всего пропущено 11 кг SO> (около 4 мЗ сернистого газа). Затем электролит пропускают через колонку диаметром

400 мм, заполненную 60 кг (300 л) (высота слоя 1500 мм) пирокатехин-формальдегидного ионита со скоростью 1500 л/ч, Через колонку пропускают 1,5 мз обработанного сернистым газом медного электролита, который после этого имеет состав (г/л): мышьяк

0,6,медь 41,2, никель 17,1, серная кислота

172. Этот электролит воэврацгается в электролизные ванньз.

Далее через колонку пропускают 300 и 17%-ной серной кислоты, а фильтрат > содержащий (в г/л): 170 серной кислоты, 1,8 меди, 0,4 никеля, 0,1 мышьяка также направляют в электролизные ванны. Затем через колонку пропускают в течение 1 ч 6 м технической воды с получением элюата, содержащего (г/л):

10 серной кислоты 12, мышьяка 1,9. Этот раствор обрабатывают в течение 30 мин 15 кг извести в контактном чане при перемешивании, отфильтровывают кек, представляющий собой арсенит кальция, а раствор используют в качестве оборотного в следуюшем цикле очистки.

Регенерированный ионит вновь используют в цикле сорбции мышьяка из отработанного сернистым газом медного электролита.

Таким образом, предложенный метод очистки от мыШьяка медного электролита позволяет эффективно удалять из него наиболее вредные примеси — мышьяк — без потерь цен,ных составляющих электролита — меди и серной кислоты. В результате повышается качество катодной меди, улучшаются технологические показатели электролиза, мышьяк выводится из электролита в виде товарного продукта.

Формула изобретения

Способ очистки медного электролита от мышьяка сорбцией с использованием селективно действующего сорбента, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности и качества очистки, упрощения и удешевления технологии, а также выделения мы40 шьяка в виде товарного продукта, исходный электролит обрабатывают двуокисью серы, а затем сорбцию проводят пирокатехин-формальдегидным полимером терхмерной макропористой структуры с последуюшим элюированием сорбента водой и осаждением мышьяка иэ водного раствора известными методами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 305742, кл. С 01 В 27/02, 1975.

2. Заявка Р 2050014, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.