Способ выделения гидроокиси металла и азотной кислоты путем электродиализа

Авторы патента:

B01D13/02 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

353528

Ссюэ Ссеетскиз

Сосналистическиз

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. С Olg 25/00

С 01Ь 21 46

В 01d 13/02

Заявлено 12.Х.1970 (№ 1483632!23-26) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.1.1973. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 10.IV.1973

Комитет по делам изобретений и открытий сри Соеете Мииистрое

СССР

УДК 661.883.1.064:

661 56 064(088 8) Авторы изобретения Ф. В. Раузен, С. С. Дудник, О. П. Кривошеин и А. П. Цыганков

Заявитель

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ГИДРООКИСИ МЕТАЛЛА И АЗОТНОЙ

КИСЛОТЫ ПУТЕМ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗА

Изобретение относится к способам выделения гидроокисей металлов и кислот путем электродиализа, в частности к выделению гидip0oKHcH циркония и азотной кислоты из азотнокислых растворов.

Известен способ выдения гидроокиси металла (натрия) и азотной кислоты путем электродиализа,раствора нитрата натрия в трехкамерном электродиализаторе, разделенном катионитовой и анионитовой мембранами на катодную, среднюю и анодную камеры, с подачей в катодную камеру раствора гидроокиси натрия, в среднюю камеру азотнокислого раствора, содержащего нитрат натрия, и в анодную камеру раствора азотной кислоты.

В предлагаемом способе для извлечения гидроокиси циркония из азотнокислых растворов со степенью, близкой к 100%, в среднюю камеру подают азотнокислый р аствор циркония и выделяют гидроокись циркония смешиванием обедненного раствора из средней камеры с католитом, содержащим щелочь, с последующей фильтрацией.

Описываемый способ отличается большей степенью извлечения, меньшей себестоимостью, а также улучшением техники безопасности за счет ликвидации взрывоопасной стадии упаривания:растворов нитрата аммония.

На чертеже изображена технологическая схема осуществления предлагаемого способа.

В трехкамерный электродиализатор подают гидроокись натрия, азотнокислый раствор циркония и азотную кислоту. Выходящий из катодной камеры раствор, содержащий гидро5 окиси натрия и циркон ия, смешивают с обедненным раствором, выходящим из средней камеры, и отфильтровывают гидроокись циркония, которую направляют на дальнейшую переработку. Фильтрат далее обрабатывают в

10 другом электродиализаторе, аналогичном первому, по известному способу, и образующиеся растворы гидроокиси натрия и азотной кислоты поступают соответственно в катодную и анодную камеры первого электродиализатора.

15 Очищенную воду используют для технических нужд. Процесс, таким образом, происходит в замкнутом цикле без образования сточных вод.

Пример. Поступающий с экстракции ис20 ходный азотнокислый раствор (НЫОз5 н.; Zr

20 г/л) подают в среднюю камеру трехкамерного электродиализатора. В катодную камеру поступает 0,7 н. раствор NaoH, в анодную камеру вЂ” 0,7 н. раствор HN03. Исходный

2S раствор циркулирует в средней камере, пока не замедлится перенос циркония в католит. В католите образуется в небольшом количестве гидроокись циркония, находящаяся во взвешенном состоянии. При большой скорости

ЗО циркуляции раствора через камеру отложение

353528

Степень извлечения циркония 98 вЂ” 99% при ориентировочном расходе электроэнергии

28000 квт-час на 1 т циркония.

Способ выделения гидроокиси металла и азотной кислоты путем электродиализа в трех10 камерном электродиализаторе, разделенном катионитовой и анионитовой мембранами на катодную, среднюю и анодную камеры, с подачей iB катодную камеру раствора гидроокиси натрия, в среднюю камеру азотнокислого

1s раствора металла и в анодную камеру раствора азотной кислоты, отличающийся тем, что, с целью извлечения гидроокиси циркония из азотнокислых растворов со степенью, близкой к 100%, в среднюю камеру подают азотнокис20 лый раствор циркония и выделение гидроокиси циркония осуществляют смешиванием обедненного раствора из средней камеры с католитом, содержащим гидроокись натрия, с последующей фильтрацией.

Составитель А. Груздев

Редактор Н. Корченко

Техред Т. Ускова

Корректор Е. Денисова использо5анце д пр иудс с

Типография, пр. Сапунова, 2 осадка на стенках камеры и мембране не происходит. Концентрация циркония в анолите не превышает 0,5 г/л.

Процесс ведут в электродиализаторе с мембранами площадью 112 см при плотности тока 225 а/ма, напряжении 5,0 в и скорости подачи раствора 1,2 л/час.

Католит и обедненный раствор из средней камеры смешивают, в результате чего происходит осаждение гидроокиси циркония, которую отфильтровывают и направляют на дальнейшую,перер аботку. Анолит, представляющий собой 5,0 н. азотную кислоту с небольшой примесью циркония,,подается на выщелачивание спека.

Фильтрат, содержащий б0 г/л ХаМОз, поступает в другой электродиализатор, аналогичный первому, на регенерацию кислоты и щелочи. Процесс ведут при плотности тока

225 а/л, напряжении 7,0 в и скорости циркуляции растворов 0,8 л/час. Регенерированные щелочь и кислота идут в первый электродиализатор, а очищенная вода используется в производстве циркония. 5îð )люз (5н.) и 2 "(л/Оз) Предмет изобретения

Заказ 674/1 Изд. № 276

Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35 Раушская наб., д. 4/5