Способ извлечения серной кислоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТРНЕСНИХРЕСПУБЛИН С 01 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРН КИСЛОТЫ иэ электролитов цветных таллов экстракцией органическим вором, содержащим алкиламин, с дующей реэкстракцией серной кисл водой, о т л и ч а ю щ и й с я что, с целью повышения степени чения кислоты и концентрировани в реэ 1 сстракт, алкиламин испольэ в смеси с диалкилФосфорными или боновымн кислотами при молярном ношении 1: 1-10 соответственно. аст сле о тем,эвлеее кар соот(21) 3828974/23-26(71) Государственный научно-исследо-.вательский и проектно-конструкторскийинститут гидрометаллургии цветных металлов, Институт химии и химическойтехнологии СО АН СССР и Институт неорганической химии СО АН СССР1225807 1 О 15 50 Изобретение относится к способамизвлечения и регенерации серной кислоты из промышленных кислых растворов, а также электролитов тяжелыхцветньм металлов и может быть использовано в гидрометаллургии цветных металлов при регенерации например,отработанных медных и цинковых электролитов, при утилизации отработанных растворов гальванических и травильных производств.Цель изобретения - увеличение степени извлечения серной кислоты и концентрирование ее в экстракт,Сущность способа заключается втом, что извлечение серной кислотыиз указанных растворов осуществляютэкстракцией смеси алкиламина с карбоновыми или диалкилфосфорными кислотами, взятыми в молярном соотношении 1:1-10 соответственно.Схематическое уравнение реакцииэкстракции серной кислоты следующее А,НК + Н, 30 ) -(А Н)НБОД + НК ), где А - алкиламин;НК - органическая кислота; (о) и(в) - органическая и водная фазысоответственно.Присутствие в органической фазе наряду с амином алкилфосфорной или карбоновой кислоты значительно облегчает реэкстракцию серной кислоты, связанной с амином, за счет взаимодействия амина с органическими кислотами,что позволяет меньшим объемом воды реэкстрагировать большее количество серной кислоты, т.е. повысить извлечение серной кислоты в концентрированный реэкстракт.Процесс реэкстракции может быть представлен следующей реакцией: ЙА Н)НЯОД + НК(о) А НК(,) + я 80(ь) В качестве алкиламинов используют триалкиламин (ТАА) и первичный амин (коллектор) АНП-СН (СН ) -СН- (СН, )СНМН где ш + п - 10 - 1 б,а в качестве органических кислот -20 25 30 35 40 45 ди-этилгексифосфорную (Д 2 ЭГФК),каприловую кислоты.При соотношении амина и органическои кислоты меньше чем 1:1 ухуд.шается степень реэкстракции серной кислоты в воднуюфазу (пример 1), .соотношение 1: 10 определяется исходными концентрациями амина н органических кислот.Добавление к амину органической кислоты повьппает степень реэкстракции с 49,57 для амина и 527 для ами-на с 57 добавкой фенола (известный способ) до 83,77 при ТАА:НК 1:1,5 и до 90,87 при ТАА:НК 1:2 и позволяет получать более концентрированные реэкстракты 240 г/л при АНП:НК 1: 10, что дает возможность использовать серную кислоту, выводимую с отработанным электролитом, вновь в производстве цветных металлов, например при электролизе меди.П р и м е р 1. Состав исходного раствора, г/л:. Ид 23; Си 1, 1; Н БО 192 (3,92 н.). Экстракцию серной кислоты осуществляют органическим раствором при различном соотношении ТАА и Д 2 ЭГФК в керосине при соотношении объемов органической и водной фаз О:В 1;1 в течение 5 мин, а реэкстракцию - водой. Данные представлены в табл. 1Присутствие в органической фазе наряду с амином органической кислоты, значительно облегчает реэкстракцию серной кислдты и при ТАА:НК ) 1:1, степень реэкстракции 747.П р и м е р 2, Состав исходного раствора, г/л: М 23; Сц 1, 1; Н 80 192 (3,92 н.). Экстракцию серной кислоты осуществляют органическим раствором при различном соотношении АНП и каприловой кислоты в керосине при О:В 1: 1 в течение 5 мин, а реэкстракцию серной кислоты из экстракта - водой при 0:В 5:1Данные представлены в табл. 2.Как видно из табл. 2, добавление,к амину органических кислот позволяет сконцентрировать серную кислоту в реэкстракте за одну ступень до 120 г/л (2,5 н,) при АНП:НК 1: 10.П р и и е р 3. Из раствора, содержащего, г/л: Нд 35; Сц 1,2; Ре 0,5; Н ЯО 195, серную кислоту экстрагируют 1,2 н, растворами АНП в каприловой кислоте (1:4). В противоточномрежиме О:В 4:1 за 9 ступеней извле1225807 чение серной кислоты составляет 937, . остаточное содержание серной кислоты 15 г/л. При реэкстракции серной кис.лоты водой в противоточном режиме при О:В 5,5: за 10 ступеней концент рация серной кислоты в реэкстракте составляет 245 г/л.П р и м е р 4. Из раствора,содер.жащего, г/л: Я 1 35; Со 1,2; Ре 0,5;Н 1 ЯО 400, серную кислоту экстра 1 О гируют смесью 0,5 н. ТАА и 0,88 н.Д 2 ЭГФК в керосине в противоточном режиме при О:В 12: 1 за6 ступеней. Остаточное содержание Таблица 1 СтепеньреэкРеэкстракция Экстракция Экстрагент ТАА:НК ТАА Д 2 ЭГФК 3 Н ЯОД( ) Н ЯОД ) Не н. н. . н. ГН ЯОД ГН ЯОД,8 Таблица кстракция Реэкстракция кстраген ЯО 1н АНП:,05 50 ВНИИПИ Заказ 2024/16 Тираж 450 Подписно Произв.-полигр. тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 е 0,5 - 0,9 0,5 5 Ж алкил,9фенола 0,5 0,25 0 0,5 0,5 в рафинате серной кислоты состав"ляет 12 г/л, а на стадии реэкст- .ракции водой при О:В 11: 1 эа 10, ступеней получают реэкстракты с содержанием 340 г/л серной кислоты. Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить степень извле" чения серной кислоты в резкстракт (74,2-90,83 в предлагаемом способе, 523 в известном) и получить более концентрированные по серной кислоте реэкстракты (240 г/л в предлагаемом способе, 146 г/л в известном) .