Способ ионообменного извлечения :катионов цветных металлов

 

О П СА Н Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союа Советских

Социалистических

Раслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Ч. Кл. В 01d 15/04

С Olg 3/00

С Olg 51/00

Заявлено 08.11.1971 (№ 1618981/23-26) с присоед|шенпе;I заявки . А

Государственный комитвт

Саввта Министров СССР па долам изооретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 22.VI11.1973. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 7.1.1974

УДК 541.183:663.631.8 (088.8) Авторы изобретения

Н. И. Николаев, Г. Г. Чувилева и В. А. Липасова

Заявитель

СПОСОБ ИОНООБМЕННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ

ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области очистки технологических и сбросных растворов с помощью ионообменных смол и предназначено для утилизации ионов цветных металлов.

Известен способ ионообменного извлечения катионов цветных металлов, например меди, кобальта, из растворов, например технологических и сбросных, включающий сорбцию катионов на макро пористом ионите, например

КУ вЂ” 23.

Существенным недостатком этого способа является малая ионообменная емкость используемых материалов и большие расходы реагентов при регенерации.

Повышение степени извлечения и упрощение технологии обеспечивается тем, что процесс сорбции ионитом КУ вЂ” 23 ведется периодически. Пер иодически насыщаемый катион ами цветных металлов ионит обрабатывается раствором .щелочи до полной блокировки функциональных групп ионита осадками гидроокисей металлов. Для выведения ионов цветных металлов из ионита проводится регенерация его кислотой.

Предлагаемый метод применим в широком диапазоне концентраций растворов, но наиболее эффективно может быть использован для очистки и концентрирования растворов до

0,1 н. по ионам цветных металлов. С целью повышения степени извлечения ионов из растворов процесс сорбции проводится прп скоростях потока с 10 слР/лин. Контроль за поглощением ионов цветных металлов катионитом ведут на выходе из колонки (снимают выходные кривые). Когда концентрации ионов»е. дп или кобальта IIa входе и выходе из колонки оказываются равными (исчерпывание ионообменной емкости), подачу раствора .прекращают.

10 Через колонку пропускают небольшое количество дистиллированной воды для вымывания раствора, находящегося в фильтре, а затем пропускают 0,1 —:0,2н. раствор щелочи NaOH со скоростью 10 сл /лин. Расход щелочи

15 составляет l лг энв на l ëIã.экв ионов меди или кооальта, находящихся в ионите. Затем через колонку пропускают небольшое количество дистиллированной воды для удаления избытка щелочи и повторяют процесс сорб2р цпп IIo»oa цветных металлов из растворов (число циклов обработок). Гидравлическое сопротивление слоя ионпта при двенадцатикратном цикле обработок увеличивается вдвое

IIo сравнению с исходным ионитом (максимальная линейная скорость уменьшается с 70 до 33 слз, лпн).

Пример 1.

1. Через колонку, заполненную макропористым катионитом КУ вЂ” 23 (высота слоя ионита

3Q 16 сл, диаметр колонки 1 сл), пропускают ра40

Состав атель i . Чувилова

1ехр;д П. Ьогдапова

Корректор В. Колудева

Pc ;: т р Еапаурога

3 .|(àç 3459 В Изд. М 1848 Тираж 678 Подпионое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-85, Раушская наб., д. 4/5

Типограф и, пр.

Сапунова, 2 створ 0,05 н Cu$04 со скоростью 10 смз/яин

ДО Выравнивания концентрации IIGIIDB меди на

"хoдe и выходе из колонки (400 слз). 3атем пропускают 100 с;, з дистилл11рованной годы, после чего пропускают 100 слз О,1 и. раствора NaOH со скоростью 5 слз/лин. Так 1(aк концентрация щелочи после пропускания ее через колонку меняется незначительно и элюант не загрязняется, то выходящий раствор щелочи из-под колонки можно использовать для последующего осаждения меди в ионите.

Промывают колонку 100 см дистиллированной воды. Количество осажденной меди в виде гидроокиси в матрице ионита равно

15,2 я1г.экв.

2. Через колонку последовательно пропускают 400 cII 0,05 н. раствора CuSO4 со скоростью 10 смз/лин, 100 слз воды, 100 слз 0,1 н.

ХаОН со скоростью 5 сл /лин и 100 сл воды.

Количество осажденной меди в ионите после

Вторичной обработки равно 29,2 лг экв.

3. Через колопк, последовательно пропускают 400 слз 0,05 и. раствора CuSO4 со скоростью 10 сл /лин, 100 сл воды, 100 см 0,1 н.

NaOH со скоростью 5 сл /лин и 100 сл" воды. Количество осажденной меди в ионите после трсх ц1.клон обработок 41,2 лг экв.

4. Через колонку последовательно пропускают 400 сл" 0,05 и. iNaOH, 100 слз воды, 100 см 0,1 и. NaOH, 100 c,II воды. Количество осаж 1енной меди в ионите после четырех циклов с ра.:сего:. рав Io 55,2 л1г.зкв.

5. Пропускaþò через колонку пос..едовательно 100 сл 0,05 и. CuSOI, 100 c« воды, 100 сл 0,1 . АМВОН, 100 смз воды. Количество оса>к-,еппой меди посла пяти циклов обработок равно 70 лг.зк.

6. Пропус ают через холопку 400 сл 0,05Н.

CuSO4 со с (ороcraio 10 сл-;.;:ин, 100 сл воды, 100 сл" 0, ;.;;"ВОН "o (.;,Oðoñòüþ 5 сл /лин и 100 слз во ы. Ко,пгчество осажденной меди

В ИОНИте пос.ie ICOTII LIIII(.IOB OOpaOOTOI(pa31IO

64 лг зкв.

7. Пропускают 400 слз 0,05 н. СН$04, 100 сл поды, 100 с.. О,! п. МаОН, 100 сл воды.

Количество осаждс..I;! o i меди равно 98,6 лг экв.

8. Прот,с ают последовательно через колонки 0,05 и. СН$0.:, 100 сла воды, 100 сл

0,1 и. МВОН и 100 с.п воды. Количество осаждснной:.: —;;. В "спите равно 112,6 лг экв.

9. Пропускают последовательно через ко.

ioII1()< 400 сл О 05 Fi. СН$0, 100 см ВОды, 100 сл " 0,1 í. NaOH и 100 сл дистиллированной воды. Количество осажденной меди в ион, те после девяти циклов ооработок равно

122 6 лг.экв.

10. Пропускают последовательно через колонку 400 слз 0,05 í. СН$04, 100 смз воды, 100 сл 0,1 ii. NaOH и 100 см воды. Количество осажденной меди в ионпте после десяти циклов Обработок равно 131,6 мг экв.

11. Через колонку пропускают последовательно 400 сл" 0,05 í. CuS04, 100 см воды, 100 сл1а 0,1 í. NaOI- и 100 см воды. Количество осажденной мели в ионите равно 135,6 мг экв.

После девяти гп1клов обработок наблюдается почти полное блокирование функциональ:iaiõ груг.п катионита осадком гидроокиси меди, "iro Выражается в резком уменьшении обменной с;Ii;ости ионита.

После завершения девяти циклов обработок с пе..1,ю извлечения меди из ионита проводится процесс регенерации его 0,5 н. раствором

HCl. Через колонки пропускают со скоростью

5 слз лин 400 сла 0,5 и. НС1. Количество вымывп(сйся меди из ионита равно 121 лг экв.

Расход кислоты ía 1 лг экв меди составляет

1,5 41г -ка.

Пример 2. Процесс поглощения ионов кооальта ведут аплогично процессу поглощения ионов меди. При девятикратном цикле обработки,количество осажденчого кобальта в фазе ионита (длина колонки 16 сл, диаметр

1 сл1) равно 132 лг.экв.

Предмет изобретения

Способ ионообменного извлечения катионов цветных металлов, например меди, кобальта, из растворов, например технологических и сбросных, включающий сорбцию катионов на макропорпстом ионите, например катионите

КУ вЂ” 23, и регенерацию последнего кислотой, or Iè÷àIoàlèéIcÿ тем, что, с целью повышения степени извлечения и упрощения технологии, процссс сорбции ведут периодически и перед

pereнерацнсй периодически насыщаемый катионами цветных металлов ионит обрабатывают раствором щелочи до полной блокировки фуш(цнопальнь1х групп ионита осадками ,п дроокисей металлов.