Способ извлечения цинка из раствора

 

Изобретение относится к способам извлечения цинка из растворов и позволяет повысить степень его извлечения. Способ осуществляют сорбцией на катионитах, где в качестве катионита используют комплексообразующую ионообменную смолу на основе сополимера полиэтилена и ди- (jS-метакрилоил-а -хлорметил) метилфосфоната в массовом соотношении 2-1:1-0,5. Сорбцию ионов цинка ведут при рН 5.8- 7,7, концентрации сорбента 0,5-500 мг/л. В качестве полиэтилена используют отходы полиэтилена после их вторичной переработки в экструдере. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ф

-(4

1

СН, СН1

Сн !

СНг

С (СК-С

Z I

С

С

С сн ( сн2

СН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4766898/26 (22) 20.10.89 (46) 23,09.91. Бюл. М 35 (71) Волгоградский политехнический институт (72) Г.К.Лобачева, Н,M.Móðàòîâà, M.Â.Ëûсенко, О.И.Тужиков, В,А,Улицкий и

Е,И.Меркулов (53) 661.183.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1010021, кл. С 02 F 1/56, 1983. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ

РАСТВОРА

Изобретение относится к технологии извлечения металлов и может быть использовано для извлечения цинка из водных растворов, в частности из сточных вод химических производств, а также металлургической промышленности и гальванических производств.

Целью изобретения является повышение степени извлечения цинка из растворов солей, Предлагаемый способ извлечения цинка из растворов осуществляют сорбцией на смоле, обладающей комплексообраэующими ионообмен ными свойствами (КИС) — продукта химического взаимодействия вторичного полиэтилена (ВПЭ) и полимера ди-ф -метакрилоил- а-хлорметил) метилфосфоната (ПМФ) со степенью полимеризации и - -2 — 35.

Используемая смола может быть охарактеризована следующей структурной формулой,, SU „„1678772 А1 (я)з С 02 F 1/42, 1/28, С 01 С 9/00, В 01 J 20/26 (57) Изобретение относится к способам извлечения цинка из растворов и позволяет повысить степень его извлечения. Способ осуществляют сорбцией на катионитах, где в качестве катионита используют комплексообразующую ионообменную смолу на основе сополимера полиэтилена и ди(P-метакрилоил-а -хлорметил) метилфосфоната в массовом соотношении 2-1:1-0,5.

Сорбцию ионов цинка ведут при рН = 5.87,7, концентрации сорбента 0,5 — 500 мг/л. В качестве полиэтилена используют отходы полиэтилена после их вторичной переработки в экструдере. 1 табл. где n = 2 — 35. При этом процесс ведут при рН

= 5,8 — 7,7 и количестве смолы С = 0,1-500 мг/л. .Введение фрагментов хлорансилфосфоновых кислот, а также структура полученного сополимера позволяют отнести их к синтематическим органическим ионитам, содержащим атомные группировки, способные к образованию донорно — акцепторных (координационных) связей с поглощаемыми ионами. На практике полученные КИС делятся по типу активных группировок, содержащих атомы с дон0рными функциями (N, S, О, P, As и др.), Предлагаемые сополимеры имеют ионогенные группы, которые способ1678772

Исходная концентра ция Zn мг/л

Используемый объект концентрация ионов

Еп, мг/л

5,9

2,57

0,001

5,9

2,57

О, 007

5,9

Отсутству- 6,0 ет ны к образованию с катионами металла внутрикомплексных соединений типа и О, Мв Р

R0 0 0 Я

5 где R u OR — фрагменты макромолекулярного каркаса смолы.

Степень извлечения ионов цинка значительно выше при совместном присутствии 10 полиэтилена или продукта его вторичной переработки и фосфорсодержащего полимера, которые химически связаны в единую пространственную сетку, а не взятыми в отдельности, так как эффект комплексооб- 15 разования суммарный. Вклад в этот эффект вносит полиэтилен с карбоксильными и гидроксильными группами с определенной степенью дисперсности, а также фосфорсодержащий фрагмент, способный образовы- 20 вать комплекс с Zn, и вклад от полученной структурной сетки.

Способ извлечения ионов цинка из растворов осуществляют следующим образом. 25

В воду, содержащую 0,10-50,0 мг/л ионов цинка,при рН = 5 8 — 7 T вносят от 0,1 до 500,0 мг/л КИС и перемешивают в течение 2,0 — 60 мин, затем отстаивают, после чего определяют содержание ионов цинка в 30 растворе после отделения осадка.

Пример. В литровый мерный стакан помещают раствор сточной воды гальванического производства, содержащий 2,57 мг/л Zn 2. Туда добавляют измельченный 35 сополимер КИС, где соотношение (ВПЗ):

ПМФ = 1:1, n --20,,в количестве 0,,5 мг/л, при рН - 5,9, перемешивают на лабораторной мешалке в течение 2 мин со скоростью

100-150 об/мин, после чего еще 30 мин 40 перемешивают с меньшей скоростью (50

Прототип

Пример 1

Соотношение ВПЭ:ПМФ=1:1, п=20

Концентрация сор6еНТа /С/ = 0,5 мг/л

Пример 2

ВПЭ ПМФ2:1; и 35 /С/ " 0 15 мг/л

Пример 3

ВПЭ:ПИФ1:0,75; п=2,0 /С/ = 15 мг/л

Пример 4 об/мин), после чего перемешивание прекращают и ведут наблюдение за осадком, Затем отбирают пробы через каждые 5 мин и определяют содержание ионов цинка на фотоколориметре Ф Э К-56.

Данные анализа на ионы Еп после 10 мин сорбции представлены в зависимости от рН раствора и количестве вводимого катионита(представлены в таблице), Как видно из полученных результатов, "применение предлагаемого катионита-комплексообразующей ионообменной смолы позволяет снизить содержание ионов Zn

-з до 1 10 мг/л, а при оптимальных соотношениях (ВПЗ):ПМФ = 1:1, п = 20, рН = 6,0, концентрации сорбента 0.10 мг/л, полностью (до 1007) извлечь ионы цинка из ðàñтвора, По прототипу концентрация ионов цинка снижается с 2,57 до 0,13 мг/л.

Технико-экономическое преимущество предложенного способа заключается еще в том, что при меньших по сравнению с прототипом расходах катионита он позволяет увеличить степень извлечения Zn обеспе+2 чив практически его 1007-ное извлечение при оптимальных условиях, Формула изобретения

Способ извлечения цинка из раствора путем контактирования раствора с сорбентом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения цинка, в качестве сорбента используют продукт химического взаимодействия вторичного полиэтилена и полимера ди-(P -метакрилоил- а -хлорметил)-метилфосфоната со стейенью полимеризации 2-35 при массовом соотношении компонентов 2-1:1-0,5, при этом сорбент используют в количестве 0,1—

500 мг/л раствора, а сорбцию ведут при рН

5,8-7,7.

Остаточнал рН среды

1678772

Продолжение таблицы

3 4

ВПЭ:ПМФ 2:0,5; п=10 /С/ = 500 мг/л

Пример 5

ВПЭ:ПМФ=1,5:0,8; и=10 /С/ = 500 мг/л

Пример 6

ВПЭ:ПМФ=1:1;.п=10 /С/ =0,1 мг/л

Пример 7

ВПЭ:ПМФ=1:0,5; и=20 /С/ = 250 мг/л

Пример 8

ВПЭ:ПМФ=1;1; и=10 /С/ = 500 мг/л

Пример 9

ВПЭ: ПМФ 2, 2: 1, 0; п=1 /С/ = 0,05 мг/л 7o же 6,0

5 8

6,0

7,7

7,7

?,4

Пример 10

ВПЭ:ПМФ 1,0:0,4; п=38 /С/ =- 620 мг/л

Пример 11

ВПЭ:ПМФ=1,0:0,4; п=38 /С/ =620 мг/л

5 0

4,4

3,0

4,6

Составитель B.Bèëèíñêàÿ

Техред М.Моргентал Корректор Т.Колб

Редактор А.Зробок

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3180 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5