Способ выделения катионов металлов из растворов

 

Способ выделения катионов металлов из растворов предназначен для получения золота и других благородных металлов из хвостов обогащения или из рудной пульпы, pH которых от 1,0 до 7,0. Для этого обеспечивают взаимодействие раствора, содержащего металлы в форме катионов, с катионным карбоксилсодержащим сорбентом, например ВИОН КН-1, если pH раствора 3,5-7,0. При pH менее 3,5 раствор предварительно разбавляют водой или гидроксилом натрия до pH 3,5-7,0. Раствор либо пропускают сквозь сорбент, либо сорбент помещают в раствор, протекающий в виде турбулентного потока, при этом сам сорбент целесообразно перемещать в растворе. Способ позволяет по меньшей мере в 4-5 раз повысить количество металла, улавливаемого каждой единицей массы сорбента. 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к гидрометаллургии, к сорбционному выделению металлов из растворов и может быть использовано для получения золота и других благородных металлов из рудной пульпы, рабочих растворов или из жидкой фазы растворов обогащения.

Наиболее близким к изобретению является способ выделения катионов металлов при очистке сточных вод (см. авт. св. СССР N 724459, C 02 C 5/02, 1997). Сорбент ВИОН КС пропускает металлосодержащий раствор с pH 2,0 - 7,0, а после осаждения металла на сорбенте его извлекают химическим путем.

Недостатком способа по прототипу является быстрое насыщение сорбента металлом, что ведет к прекращению сорбции из раствора с pH 3,5 - 7,0.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении порога насыщения сорбента. Это позволяет по меньшей мере в 4-5 раз повысить количество металла, улавливаемого каждой единицей его массы.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ выделения катионов металлов из растворов включает сорбцию волокнистым сорбентом и выделение металлов из сорбента. От прототипа способ отличается тем, что сорбцию ведут из растворов с pH 3,5 - 7,0 карбоксилсодержащим волокнистым сорбентом ВИОН КН - 1, а выделение металлов из сорбента ведут путем озоления сорбента. Кроме того, сорбцию ведут при перемещении сорбента в растворе путем встряхивания, вращения или/и создания турбулентного потока раствора, а сорбент периодически подвергают очистке от заиливания.

Раствор с pH менее 3,5 разбавляют водой или гидроксилом натрия до pH 3,5-7,0.

При этом количество металла, выделяемого единицей массы сорбента, увеличивается в 4-5 раз и составляет, например, для золота около 1 грамма на 1 грамм сорбента. Это обеспечивается тем, что карбоксилсодержащий сорбент ВИОН КН - 1 имеет статистическую обменную емкость (СОЕ) 4,5-5,5 мг-экв/г (для золота 5,0 X 196,93 = 0,985 или примерно 1 грамм на 1 грамм сорбента). Учитывая, что в результате озоления ВИОН теряет 99% своей массы, содержание золота в остатке достигает величины 98,5%.

Для достижения указанной емкости сорбента необходимо обеспечить наиболее полный контакт всех частей раствора с сорбентом. Это легко достигается пропусканием раствора сквозь сорбент. Но при этом наличие в растворе взвесей тонких минеральных частиц (глины или ила) приводит к быстрому заиливанию сорбента и снижению эффективности процесса вплоть до полного его прекращения. В этом случае требуется предварительная очистка раствора от механических примесей и периодическая или непрерывная очистка сорбента. При помещении сорбента в раствор для повышения эффективности процесса сорбции обеспечивают встряхивание, вращение и другие перемещения сорбента в растворе или/и создание турбулентного потока раствора.

Пример 1. Раствор, содержащий 2,0 мг золота на литр и имеющий pH 4,0, пропускают через колонку диаметром 4,0 см, заполненную по высоте на 10,0 см нетканым волокнистым сорбентом ВИОН КН - 1, имеющим СОЕ 5,0 мг-экв/г со скоростью 100 мл/мин. На выходе из колонки ионов золота не обнаружено. Степень сорбции составляет практически 100%. После этого сорбент ВИОН КН - 1 подвергают озолению. Масса золота на 1 г исходного сорбента составляет 0,95 г.

Пример 2. Раствор, содержащий 2 мг золота на литр, имеющий pH 2,0, предварительно разбавляют гидроксилом натрия, доведя его pH до 4,0. Затем раствор пропускают через сорбент ВИОН КН - 1 так же, как в примере 1. Степень сорбции золота составляет порядка 100%. Масса золота после озоления на 1 г исходного материала составляет 0,955 г.

Пример 3. 100 мл раствора, содержащего 2,0 мг золота на литр, имеющего pH 4,5, помещают в колбу, в которой находится 5,0 г сорбента ВИОН КН - 1 в виде волокна, имеющего СОЕ 4,5 мг-экв/г. Полнота улавливания золота волокнистым сорбентом достигается путем периодического встряхивания колбы с раствором. Степень сорбции золота составляет примерно 100%. После окончания процесса сорбции сорбционное волокно подвергали озолению. Масса золота на 5,0 г волокна составила 0,197 г.

Формула изобретения

1. Способ выделения катионов металлов из растворов, включающий сорбцию волокнистым сорбентом и выделение металлов из сорбента, отличающийся тем, что сорбцию ведут из растворов с pH 3,5-7,0 карбоксилсодержащим волокнистым сорбентом ВИОН КН-1, а выделение металлов из сорбента ведут путем озоления сорбента.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сорбцию ведут при перемещении сорбента в растворе путем встряхивания или вращения и/или создания турбулентного потока раствора.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сорбент периодически подвергают очистке от заиливания.