Способ выделения металлов из катализаторного шлама процесса окисления парафина
Изобретение касается каталитической химии, в частности выделения металлов из катализаторного шлама, получаемого в процессе окисления парафина. Выделение металлов (Мп, Рв) из шлама ведут его обработкой водным раствором К2СОз при рН 7,5-8,5 с последующим отделением органических веш.еств от продукта, содержащего металлы. Затем последний обрабатывают 1-5 М раствором H2SO4. Способ позволяет исключить сброс свинца со. сточными водами , до 85-90% извлечь органические вещества , 1 табл. 52% свинца и 81,6% марганца.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 В 01 J 23 92
1
Р
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4115832/23-04 (22) 10.06.86 (46) 15.05.88. Бюл. № 18 (71) Волгодонской филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института поверхностно-активных веществ (72) О. В. Подлепян, Н. А. Филиппов, А. А. Потатуев и Т, И. Каниболоцкая (53) 66.097.38 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 181053, кл. В 01 J 23/92, 1964.
Патент Японии № 51 — 44512, кл. В 01 J 23/90, 1976.
Л0» 1395356 А1 (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ
ИЗ KATAËÈÇATOÐÍOÃO ШЛАМА ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ ПАРАФИНА (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности выделения металлов из катализаторного шлама, получаемого в процессе окисления парафина. Выделение металлов (Mn, Рв) из шлама ведут его обработкой водным раствором К2СО3 при рН
7,5 — 8,5 с последующим отделением органических веществ от продукта, содержащего металлы. Затем последний обрабатывают
1 — 5 М раствором Н SO4. Способ позволяет исключить сброс свинца со сточными водами, до 85 — 90% извлечь органические вещества, 52% свинца и 81,6% марганца.
1 табл.
1395356
Изобретение относится к выделению соединений марганца и свинца из твердых отходов производства синтетических жирных кислот, получаемых окислением парафина в присутствии катализатора — электролитической двуокиси марганца, содержащих примеси соединений свинца.
Цель изобретения — возможность селективного извлечения марганца и свинца из шлама за счет определенных условий обработки шлама и продукта, содержащего ме) аллы.
Пример 1. 100 г катализаторного шлама, полученного на стадии промывки окисленного парафина от отработанного катализатора и содержащего, мас.о: марганца
27,2, свинца 2,5, натрия 3,2 и органических соединений 30,5 (металлы присутствуют как в виде окислов, так и солей карбоновых кислот), помещают в двугорлую колбу с нижним отбором продуктов, снабженную мешалкой. Приливают 184- г 20Я-го раствора карбоната натрия и начинают перемешивание.
При этом шлам образует легкоподвижную суспензию, которую после 30 мин перемешивания отстаивают в течение 1 ч, рН при .этом достигает 7,5, и сливают через нижний отбор водный осадок. Осадок промывают слабощелочным раствором кальцинированной соды (0,5 г Ха2СОз на 1 л воды) в соотношении 1:1 и отфильтровывают. Количество осадка составляет 101,6 г с влажностью 49,8Я, остаточное содержание органических соединений составляет в нем 0,5Я или 1,4О от содержания их в исходном продукте. Образующиеся карбонаты марганца и свинца нерастворимы в воде и они практически полностью остаются в осадке, так как в водном растворе и фильтрате соединения марганца и свинца не обнаружены. Осадок с фильтром переносят в стакан и обрабагывают 1 М раствором серной кислоты в количестве эквимолярном по отношению к металлам (616,5 г). При этом осадок растворяется и образуется вторичный осадок белого цвета, который отделяют фильтрованием (количество осадка 20,5 r, влажность
50О ). Водный раствор (693 г) содержит в основном соединения марганца (Mn"—
3,92 /,) и незначительное количество примесей свинца (РЬ" — 2,4 10 "/p). Характеристика продуктов в процессе приведена в таблице 1.
Пример 2. 100 г катализаторного шлама, содержащего, мас.Я: марганца 19,2, натрия
3,5, свинца 1,3, органических соединений 20, обрабатывают 170 г 1ОЯ-го водного раствора карбоната натрия. После получасового перемешивания смесь с рН 8,0 отстаивают и отделяют осадок фильтрованием. Масса осадка 86,5 г, влажность 44,3Я. Осадок переносят с фильтра в стакан и обрабатывают 86 г 5 М серной кислоты. В результате образуется вторичный осадок сульфата свинца, который отделяют фильтрованием через плотный фильтр и раствор сульфата марганца. Получают 4,4 r вторичного осадка с влажностью 45,5Я, содержащего, о: свинца 295, марганца 45 и 1680 г раствора сульфата марганца с содержанием, о: марганца 11,0 и примеси свинца
0,2 10 . Степень извлечения марганца в виде раствора MnSO4, содержащего 11 Я марганца, составляет 99,0Я, свинца в виде осадка Рв304 — 99,8Я. Характеристика продуктов процесса приведена в таблице.
Результаты по примерам 3, 4, 5, 6 и 7, осуществляемым в указанных параметрах, приведены в таблице.
Пример 8 (известный) 100 г шлама, содержащего, мас.Я: марганца 27,2, натрия
5,0, свинца 2,5, органических соединений 30, обрабатывают ледяной уксусной кислотой в количестве избыточном по отношению к эквимолярному (по содержанию металлов—
70,2 г). Полученную суспензию тщательно перемешивают в течение 30 мин. Затем про20 водят экстракцию диэтиловым эфиром. При этом извлекают 44,7 r органических соединений. После экстракции к суспензии добавляют 500 мл воды, смесь отстаивают в течение 2 ч и осадок отделяют фильтрованием. Количество осадка после его промывки составляет 66,9 г (влажность 59,3Я, содержание, Я: марганца 14,7, свинца 1,2 и органических соединений 7,7). В водный раствор из шлама переходит 52Я соединений свинца и 63,5Я марганца, т. е. операции — обработка уксусной кислотой, экстракция органических соединений с последующей обработкой водой не позволяют эффективно выделить из шлама соединения металлов.
Полученный раствор обрабатывают раствором карбоната натрия до рН 8,5 и образовавшийся вторичный осадок карбонатов металлов отделяют фильтрованием (количество осадка 135,2 г, содержание, Я: влаги
59,6, свинца 1,7, марганца 23,2). В фильтрате соединения свинца и марганца не обнаружены. При обработке карбонатом натрия марганец и свинец из раствора осаждаются совместно.
Выделение металлов из катализаторного шлама, содержащего электрол итические окислы марганца, в условиях способа-про"5 тотипа показывает, что уже на стадии выделения металлов из шлама наблюдается потеря их с осадком и частичное выделение с водной фазой, а последующая обработка Na CO3 ведет к совместному осаждению марганца и свинца с твердой фазой (вторичным осадком). При этом степень извлечения металлов составляет для свинца
52Я и марганца 81,6Я. Способ позволяет также в предлагаемых параметрах извлечь с водным раствором карбоната натрия, 85—
gg 90Я органических соединений, содержащихся в катализаторном шламе.
Как видно из таблицы, растворение органических соединений при рН 7,5 — 8,5 является оптимальным. Снижение рН приводит!
395356 с высокой степенью селективности выделить их из твердых катализаторных шламов, содержащих электролитические окислы марганца.
Фор,иулга изобретения
Характеристика продуктов, образующихся при вилелении иетаплог из ялта-,l<ëòîðíîã.à <<д<л Обработкл летя, ро < Н 80 Обработка растворои Кл,. Сп Содериание в искоднои прад> кте, Е -."-- :,с,ва при чер Г,, Клр Свинца Нл-. — < рглI Еон— центрация Н,804 Годеркание в твсрлои Л<л <е, Х рн С и теОр— Нат СнинМарган— ень <, цс < га— ни ческик соеочистки от органическик соедирия па Свин †Пят †0 1 рия:и:: с— г";I IIB «HI Г:.и-1 ПЛ СЯI< цл цл, 1 зия < ничегя е н < и дине-1 ний дии lI < и ненни 1 27 2 2 5 5 0 30 5 7 5 98 4 27 6 2 5 3 9 ". 5 1 ; а,.10 з С 5, ; -6 аа I<,7 58,1 71 0 I, 10з 1,."6. 8 91 1 <, 3 5 20 0 8,0 97,0 22,5 1 3 0 7 19,2 1,3 2 5 5 0 30 5 8 5 95 0 27 8 2 6 3 4 0 8 3 л, 1,- А <0 3 27,2 6 Осад, к скпв<рата;-зи:и<л оглчзлстся 0,5 2, : ",8 10 О, -. 0,08 56,3 13,а ,1 80,< 99 6 1 с а 99,7 5,8 5 0 30 5 8 0 97 5 27 а 2 5 3,5 0 5 27,2 2,5 6 27 2 2 5 5,0 30 5 7 0 86 6 24, 2 4 3 0 « 5 7 27,2 2,5 5,0 30,5 9,0 96,0 28,0 1,9 3,0 0,4 3 9,2 1,4 10 0,6 0,2 )2 0 0ГРЛ«тьа Касс<а обработка уксуснои кислотой соедин зктракпия р.-лчичес и: ени . Г Надавя флзл Нторичнюи .садок 1 C;псрялчие, <1 1 ГЬ -L - 1, - 1, пса:.ок Гаперилние, . Степень извлс- Сопез: янис, 51псе Pb ченин, 7. Свинца 1<ар<.зí:,". — — — — с 17,2 2,5 5 0 30 5 2 0 74 4 2 8 О,.". 52 0 63: 5 1 1, Составитель Н. Путова Редактор И. Касарда Гехред И. Верее Корректор С. Черни Заказ 1953 I! Тираж 519 Подписное ВНИИП1! Государственного комитета CC(.Р по аслам ипо<1рст< ний и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35. Pay<1108;»»0 Производственно-полнграфиисское предприятие, г. Ужгof1<1;I,. <л. 11ðî0êòï0ÿ, 1 к потере марганца и свинца с водной фазой, а увеличение ведет к сокращению степени извлечения свинца с осадком. Оптимальным является 1 — 5 М раствор серной кислоты при обработке твердой фазы, так как уменьшение указанной концентрации приводит к снижению степени выделения свинца, а увеличение — к совместному осаждению марганца и свинца. Полученный раствор марганца можно вернуть на окисление парафина в качесте катализатора. Предлагаемый способ позволяет исключить сброс свинца со сточными водами, что имеет важный экологический эффект. При этом осуществляется извлечение и органических соединений, которые утилизируются в промышленности. Кроме того, осуществление процесса при указанных оптимальных значениях рН растворения и концентрации . серной кислоты при обработке твердой фазы позволяет избежать потери металлов и 27,2 2,5 5,0 30,5 8 0 97,5 27,9 2,5 3,5 0,4 Способ выделения металлов из -катализаторного шлама процесса окисления парафина, содержащего катализатор в виде твердой фазы и органические соединения, включающий растворение органических соединений, отделение органических соединений от продукта, содержащего металлы, и обработку его химическим реагентом, отличающийся тем, что, с целью возможности селективного извлечения марганца и свинца из шлама, растворение ведут водным раствором карбоната натрия при рН 7,5 — 8,5, а в качестве химического реганета используют 1 — 5 М раствор серной кислоты.
