Способ очистки растворов электролитов от серной кислоты
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 231 82.Бюллетень М 47 Дата опубликования описания 23. 12. 82 (53) УДК661. 183.. 12 (088. 8 1,1 Б.К.Раднонов, И.И.Солдатова и С.М.Бат йкин .1 -*, 1 - Уральский ордена Трудового Красного намени . лесотехнический институт им.Ленинского sia (72) Авторы изобретения (71 ) 3a яв ит ель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ОТ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Изобретение относится к сорбционным способам очистки растворов электролитов от серной кислоты и может быть использовано в химической технологии для переработки высококонцентрированных электролитов., содержащих серную кислоту, соли цветных и рассеяных металлов. Известен сорбционный способ очистки электролитов от серной кислоты с помощью азотфосфорсодержащего амфолита типа АНКФ-ЗГ Г1). Недостатком данного способа является относительно низкая емкость используемых сорбентов и их селектив- . .ность по отношению к $0 ионам в присутствии ионов цветных и редких металлов. Наиболее близким к изобретению,цо технической сущности и достигаемому результату является способ очистки растворов электролитов от серной кислоты, включающий их контактирование со стиролдивиннлбензольным анионитом, последующее удаление остатков контактирующих растворов иэ лигизернового пространства анионита путем их осушения и его регенерацию водой. При этом используют сильноосновные аниониты типа АВ-17, удаление контактирующих растворов ведут, осушая слой сорбента путем отдувки сжатым воздухом, после чего аннониты регенернруют ВОДОЙ Г 2 ). Недостатком известного способа является низкая степень извлечения серной кислоты (около 70%). Кроме того, вследствие частичной сорбции металлов (до 20% от исходного количества) требуется дополнительный расход реагентов на регенерацию сорбентов от металлов. Целью изобретения является повьыение степени очистки растворов электролитов от серной кислоты и сокращение расхода реагентов при его проведении. Поставленная цель достигается согласно способу очистки электроли-, тов от серной кислоты, включающему их контактирование со стиролдивинилбензольным анионитом,в качестве кото» рого используют низкоосновный анионит, содержащий аминоспиртовыефункцнональные группы,конкретномоно-. и диэтаноламнйа или аминотриметилолметана, последующее удаление остатков контактирующих растворов из межзернового пространства анионнта путем осушения и регенерации последнего водой, при Таблица 1 Сорбируемость кислоты и сопутствующих металлов, мг-экв/г Содержание серцой кислоты в раст воре, Н Предлагаемый способ Известный способ АН-61 АНБ-11 1 ЯО,, In Fe, Ст Н 50, 1п, 4,38 1,96 2,1 5,73 1,58 2,4 4,34 0,0 0,0 2,82 5,26 6,28 0,0 0,0 2,51 6,98 котором контактирование ведут с низкоосновным анионитом, содержащим аминоспиртовые функциональные группы. Кроме того, в качестве низкоосновного анионита используют сорбент с функциональными группами монс- и диэтаноламина или аминотриметилолметана. Технология предложенного способа состоит в следующем. В качестве исходных растворов 16 для сорбционной очистки от кислоты используют некондиционные (отработанные) электролиты электрохимических производств, гальванотехники, травильные растворы, кислые растворы гидрометаллургии цветных и рассеянных металлов и промывные кислые воды. Данные растворы, содержащие ионы цветных и рассеянных, металлов, приводят В KoHTcLKT с аниОнитами имеющи» 20 ми указанные группы (например AH-61, AHB-11) до заданной или полной степени очистки от кислоты. Степень очистки (обескислочивания) определяется относительным количеством контактирующей массы ионита и раствора. Относительные количества контактирующего анионита и раствора электролита выбирают с учетом необходимой степени очистки иконцентрации кислотыв раство- 0 ре на основании сорбционной емкости анионитов в зависимости от кислотности раствора, представленных в табл. 1. Анионит, "насыщенный серной кислотой, отделяют от обескислоченного раствора, удаляют частично захваченный 35 (из межзернового пространства и с поверхности зерен) очищенный раствор отдувкой сжатым воздухом, вакуумированием или центрифугированием. Оставшиеся в очищенном растворе соли цвет- 40 ных и рассеянных металлов направляют на дальнейшую переработку, осуществляемую известными химико-металлургическими способами. Десорбцию погло-. щенной кислоты проводят водой, с 45 целью интенсификации процесса десорбции ведут горячей водой (60-70О С) . При этом получают элюаты с концентрацией серной кислоты 50-1003 (в зависимОсти От фракций) От исхОднОГО со- я) держания последней в очищаемом элект,ролите и достигают полной регенерации анионита. Регенерированный анионит используют повторно. Пример 1. Аниониты АН-61, АНБ-11 и амфолит АНКФ-ЗГ (базовый объект) приводят в контакт с раство-. рами серной кислоты различной концентрации, содержащими индий (III), железо (III) и хром (III) с концентрацией металлов 8,9 — 10 моль/л.После насыщения ионитов ионит отделяют от раствора и центрифугированием,продувкой сжатым воздухом или вакуумированием удаляют частично захваченный сернокислый раствор, проводя осушение ионита. Поглощенную кислоту десорбируют водой и по ее содержанию в элюате определяют сорбционйую емкость ионитов, Емкость поглощения металлов определяют по разности концентраций в растворе до и после сорбции. Сравнительные результаты сорбируемости и селективности сорбции серной кислоты и сопутствующих металлов по известному и предлагаемому способам приведены в табл. 1. Пример 2. В условиях примера 1 проводят сорбционное извлечение серной кислоты на анионитах AH-61, AHE-11 в сравнении с известным способом (сорбции кислоты на сильноосновном анионите АВ-17) Результаты опытов приведены в табл. 2. Как следует из приведенных данных, проведение очистки растворов электролитов от серной кислоты с помощью анионитов AH-61 и AHE-11 в сравнении с известным способом, а также с базовым объектом (сорбции на амфолите AHA-ЗГ) позволит снизить расход реагентов, в том числе ионита примерно в 1,2-1рб раза, и полностью исключить операцию регенерации ионитов от примесей сопутствующих металлов. Технико-экономический эффект предложенного способа обусловлен увеличением степени извелечения серной кислоты в 1,2-1,6 раза за счет повышения обменной емкости анионита, а также увеличения селективности сорбционного поглощения кислоты на фоне примесей металлов ° Fe,Cr Н ЯО, In(III) Fe(III) Cr(III) 982784 Продолжение табл. 1 Сорбируемость кислоты и сопутствующих металлов, мг-экв/г Содержание серной кислоты в растворе, Н Известный способ Предлагаемый способ АНКФ-ЗГ AH-61 АНБ-11 H S0 tn,Fe,Ñã H S0 fn, Fe,Cr 4 50 1п(1(I) 1е(1!I) Сг(31() .0 0 10,26 1,23 1,8 2 2 12,40 0 ° 0 2ф,21 0,0 20,08 .0,0 17,31 1,35 . 1,74 2,32 Òà,блица 2 Содержание серной кислоты в растворе, Н Сорбируемость кислоты, m-экв/г Предлагаемый способ Известный способ АН-61 . AHS-11 АВ-17 5 3 4,8 3,7 7,0 6,3 4,9 12,4 11,8 8,6 20 1 21,2 13,5 Составитель P. Пензин Техред Л.Пекарь Корректор,0. Ватрушкина Редактор В. Данко Тираж 583 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР -по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 9776/12 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения t .1. Способ очистки растворов электролитов от серной кислоты, включающий их контактирование со стиролди-. винилбейзольным аниойитом, по следующее удаление остатков контактирующих растворов иэ. межзернового пространства анионита путем его осушения и регенерацию последнего водой, о т— л и ч а ю шийся. тем, что, с целью повышения степени очистки растворов, а также сокращения расхода реагентов, контактирование ведут с низкоосновным анионитом, содержащим аминоспиртовые функциональные группы 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве ниэкоосновного анионита используют сорбент с функциональныян группами, монОи диэтаноламина или аминотриметилолметана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2798903/23-26, 45 кл. В 01 J 41/04, 1980. 2. Береза С.В. и др. Цветная металлургия. 1974, Р 22, с. 28-30 (прототип). I
