Способ сорбционной очистки сульфатных растворов цветных металлов от хлора

 

СПОСОБ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛ .ЛОВ ОТ ХЛОРА, включающий их пропускание через сильноосновный анионит с последующей его регенерацией раствбром серной леи слоты, отличающийся тем, что, с целью noBbnueRt ния степени очистки растворов при многоцикличной работе анионита, регенерацию ведут раствором серной кислоты с концентрацией 200т1500 г/л (Л CZ

„„Su„„1053873 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1(5п В 01 Х 41/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A8T0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3 253071/23-26 (22) 27. 02.81 (46) 15.11 . 83, Бюл, Р .4.2 (72) Б.И.Руденко, В.II.Аранович, Г. Е; Бобков, M.A. Кузнецова и С.H.Toêñàáàåâ (71) Алмалыкский ордена Ленина и ордена ТрудоВого Красного Знамени горно-металлургический комбинат им. В.И.Ленина . (53) 661.183.12(098 ° 8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 657072, кл. С 22 В 3/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР Р 552987, кл. В. 01 D 15/04, 1976 (прототип); (54)(57) СПОСОБ СОРБЦИОННОИ ОЧИСТКИ

СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ ЦВЕТНЫХ RETAJIЛОВ От ХЛОРА, включающий их пропускание через сильноосновный анионит с последующей его регенерацией раствбром серной кислоты, о т л и ч а ю »« шийся тем, что, с целью повышен ния степени очистки растворов при многоцикличной работе анионита, регенерацию ведут раствором серной кислоты с концентрацией 200-.1500 г/л

1053873

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при очистке их сульфатных растворов от ионов хлора.

Известен способ очистки сульфатных растворов цветных металлов от хлора путем его сорбционного извлечения на винилпиридиновых анионитах и амфолитах с последующей их регенерацией содовыми растворами 1).

Недостатками данного способа являются его,многостадийность и технологическая сложность, связанная с необходимостью утилизировать содовые растворы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ сорбционной очистки сульфатных раст. воров цветных металлов от хлора, включающий их пропускание через сильноосновный анионит с последующей его регегерацией раствором .серной кислоты. В качестве сорбента используют стиролдивинилбенэольные аниониты, а регенерацию последних ведут раствором серной кислЬты с кон центрацией 50 - 100 г/л (2).

Недостатком такого способа явля ется то,.что при многоцикличной работе сорбента его емкость постепенно падает с 10 — 10 5 г/л по.хлору на первом цикле до 5 г/л на чет: вертом и, соответственно, s два раза падает степень очистки раствбров от хлора. Поэтому на практике после 4 — 5 циклов работы ионит необходимо заменять на свежий.

ЦЕль изобретения — повышение степени очистки сульфатных растворов цветных металлов от хлора при многоцикличной работе анионита.

Поставленная .цель достигается тем, что согласно способу сорбционной очистки сульфатных растворов цветных металлов от хлора, включающему их пропускание через сильнооснОвный анионит с последующей его регенерацией раствором серной кислоты, регенерацию ведут раствором серной кислоты с концентрацйей

200 — 1500 г/л.

Способ осуществляется следующим образом. „

Через колонку, заполненную сильно основным анионитом типа AB-17 в

ОН-форме, пропускают до насыщения хлором. серно-кислый расТвор, содержащий на фоне макропримесей цветных металлов, главным образом цинка, меди, 1 - 1,5 г/л ионов хлора. Обменная емкость до праскока хлора в фильтрат составляет в данных условиях 7 10 г/л сорбента. После насыщения ионит промывают водой для вытеснения остатка исходного раство ра из межэернового пространства и !

65 аниоцит.отмывают от кислоты водой проводят его регенерацию раствором серной кислоты с концентрацией

200 — 1500 г/л, При использовании таких растворов регенерация полно". стью протекает в 5 — 6 колоночных

5 объемах элюента, при этом обменная емкостБ ионита сохраняется практически неизменной на протяжении более 20 циклов. Выбранный интервал концентрации является необходимым . и достаточным, так как при использовании растворов с концентрацией меньше 200 г/л.емкость сорбента к 7 - 8 циклу падает на 40%, а при регенерации анионита кислотой с концентрацией большей 1500 г/л хлор десорбируется,на 100%| но емкость анионита падает на 10%. Кроме того, с повышением концентрации серной кислоты за 1500 г/л анионит темнеет и .активность его снижается.

После регенерации анионит отмывают водой до рН 5, при меньшем рН емкость анионита по хлору снижается.

Эффективность предлагаемого способа объясняется тем, что в сернокислых растворах цветных металлов присутствуют ионы железа (щ), которые в области рН 5 — 6 (оптималь-ной для поглощения иэ растворов ионов хлора) также достаТочно хорошо

30 сорбируются сильноосновным анионитом. Проведение последующей регенерации по способу-. прототипу с растворами серной кислоты 50 - 100 г/л не позволяет полиостью десорбиро35 вать железо и; как показали специальные исследования, уже к 7 - 8 циклу ионы железа полностью блокируют активные группы анионита, тем самым приводя его в негодность.

40 Пример 1. Проводят очисткУ от хлора раствора, получаемого от выщелачивания вельцокиси Алмалыкского цинкового завода на анионите

-ЪВ-17.

В растворе содержится 140 г/л цинка, 0,6 г/л кадмия, 150 мг/л железа (Й), ll г/л меди, по б мг/л кобальта и никеля, по 0,6 мг/л сурьмы и мышьяка и 1412 мг/л хлор-иона.

В стеклянную ..колонку диаметром

50 30 мм помещают i00 набухшего анионита AB-17, высота слоя которого составляет 140 мм, и через нее с удельной нагрузкой 25 ч "пропускают исходный раствор.

До насыщения анионита хлором проходит 25 — 30 колоночных объемов (К.О.) раствора. После этого анионит промывают 1 К.О. оборотной и 1 К.О. свежей промводы. Первую воду присое60 диняют к. исходному раствору, вторую в оборот . Промытый анионит регенери-. руют 6 К.О. раствора серной кислоты с концентрацией 200 г/л и с удельной нагрузкой 1 2 ч-, "., после чего

1053873

Составйтель Р.Пензии

Редактор Т Иитейко Техреду:С.Мигунова КорректоР A.Тяско

° ° ° ° » В

Заказ 8967/б Тираж 537 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская оаб., д. 4/5 .(филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 до рН 5, и цикл повторяют. Всего проводят 22 цикла. Емкость анионита по хлор-иону в данном примере в среднем составляет 7 — 8 г/л набух шего сорбента при начальной емкосФ ти 10,5 г/л.

Пример . 2. В аналогичных условиях проводят сорбйию хлора анионитом и регенерацию раствором серной кислоты с концентрацией

500 г/л. Степень регенерации - 100%, а емкость анионита составляет 8„3 г/.

/л против начальной 7.2 г/л. Во вто- . ром цикле регенерацию проводят раствором серной кислоты с концент-. рацией 1000 г/л, десорбция хлора сос 15 тавляет 100%, а емкость после реге- нерации - 10,3 г/л..В следующем цикле регенерацию проводят серной кислотой (1000 r/ë), анионит активности не теряет, 20

Хлор десорбируют на 100%, а емкость анионита при последующем насыщении его хлором составляет

9,3 .г/л.

Пример 3. Проводят сорбцию. по примеру 1, а регенерацию ведут раствором кислоты с концентрацией

100 г/л, как в способе — прототипе.

Емкость анионита резко падает (от 10,5 г/л в 1 цикле до 5,2 г/л в 4 цикле) ..

Таким образом, проведение регене рации анионита серной кислотой предлагаемой концентрации повышает работоспособность анионита и увеличивает цикличность работы его в три раза. Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа обусловлена повышением степени очистки растворов и сокращением расхода анионита для очистки промрастворов цветных металлов .от хлора и составляет 30 - 40 тыс. руб/т сор бента.