Способ переработки растворов, содержащих сурьму и катионы металлов

(56) Авторское свидетМ 1448708, кл, С 22 В л. М 7венное обьед нение " тво СС 02,198 ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯЬПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ВТОРСКОУУ СВИДЕТЕ Иониты в цветной металлургии, Пд. К.Б,Лебедева. - М,; Металлургия, 19265,(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТВОРОВ,СОДЕРЖАЩИХ СУРЬМУ И КАТИОНЫ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к способам извлечения металлов из сбросных растворов гидрометаллургических производств,Целью изобретения является удешевление процесса.П р и м е р. Для испытаний используют сбросные растворы. медного, никелевого исвинцово-цинкового, производства; Состав растворов, г/л: медь 26,5; никель 14,235; железо 0,866; кальций 0,962; магний 0,826; цинк 0,141; серебро 0,002, алюминий 0,221; сурьма 1,34; серная кислота 74,823; хлоридионы 0,213; фторид-ионы 0,285. Опыты проводят в колонне с высотой слоя набухшего в воде сульфокатионита КУв водородной форме 4 м.По известному способу через слой катионита, обработанного предварительно водой (опыты 1 и 2) или раствором 722,79 г/л я)5 С 22 В 3/24//С, (57) Изобретение относится к способам извлечения металлов из сбросных растворов гидрометаллургических производств, Цель изобретения - удешевление процесса. Раствор, содержащий сурьму и катионы металлов, подают в слой сульфокатионита в водородной форме, выдерживают в течение 2-5 ч, затем выводят из слоя и фильтрат разделяют на две части таким образом, что первая часть содержит сурьму в растворенном,.виде и в виде осадка. а вторая часть содержит сурьму только в растворенном виде. Из первой части фильтрата выделяют сурьмусодержащий осадок, а полученный маточный раствор и вторую часть фильтрата утилизируют известными способами сорбции или осаждения, 3 табл. серной кислоты (опыт 3), фильтруют исходный раствор в количестве, равном определяемому экспериментально или теоретически обьему удержания 0,52 уд, об затем вытесняют фильтрат из колонны водойдо рН = 7. На выходе из слоя раствор анализируют и собирают фильтрат общий без фракционирования (опыт 1) или по фракциям по наличию, сурьмы (средняя фракция) и по отсутствию сурьмы (головная фракция и хвостовая фракция 1. Результаты приведены в табл. 1.Полученные фильтраты - общий фильтрат (опыт 1) и сурьму содержащие фракции фильтратов(опыты 2 и 3) - выдерживают при 15-70 С и контролируют окончание формирования сурьмусодержащего осадка по изменению состава раствора в процессе хранения, Результаты приведены в табл. 2.По окончании формирования твердой фазы суспензию в количестве 0,549-1,04 уд. об. Направляют на фильтрацию. Маточный раствор после отделения сурьмусодержащего осадка направляют на доизвлечение сурьмы. Сурьмусодержащий осадок промывают, сушат.По предлагаемому способу катионит обрабатывают водой (опыты 1-14) или раствором 722,79 гlл серной кислоты (опыты 15-17), затеи в слой катионита со скоростью 23-2,36 и/ч (опыты 1-7 и 15-17) и 7,06 м/ч (опыты 8-14) вводят путем вытеснение сверху вниз или снизу вверх исходный раствор в количестве 0,52 уд.об., выдерживают раствор в слое в течение 1-,8 ч и выводят с заданной скоростью из слоя путем вытеснения водой до рН 7. Извлечение катионов металлов - 100, На выходе из слоя в опытах 8-1.7 собирают три Фракции фильтрата: головную, не содержащую сурьмы; среднюю. содержащую сурьму; хвостовую, не содержащую сурьмы. Среднюю Фракцию - сурьмусодержащий фильтрат - разделяют на две части; первую, содержащую сурьму в растворенном виде и в виде твердого осадка, и вторую, содержащую сурьму в растворенном виде, В опытах 1-7 в первую часть сурьмусодержащего фильтрата входит головная фракция, а во вторую часть сурьмусодержащего Фильтрата - хвостовая Фракция фильтрата, Измеряют объемы первой и второй частей фильтрата и рассчитывают их . суммарный объем. Измеряют концентрацию сурьмы в воднойфазе(без учета осадка) первой и второй частей фильтрзта и с учетом их объемов рассчитывают среднюю концентрацию сурьмы в объединенном фильтрате.По данным содержания сурьмы в исходном растворе и водной Фазе сурьмусодержащего фильтрата рассчитывают степень извлечения сурьма в осадок в процессе выдерживзния раствора в слое катионитз,Результаты приведены в табл. 3.Первую часть фильтрата, содержащую сурьму в растворенном виде и в виде осадка, в крличестве 0,22-0,42 уд.об, направляют нз извлечение осадка. Осадок отделяют отстоем и/или фильтрацией, центрифугировзнием, промывают, сушат и анализируют, Степени извлечения сурьмы в осадок по данным анализа осадка и состава раствора совпадают.35 40 45 50 формула изобретения Способ переработки растворов, содержащих сурьму и катионы металлов, включающий подачу раствора в слой сульфокатионитз в водородной форме с переводом катионов металлов в Фазу сорбента и утилизацию сурьмусодержзщего фильтрата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюудешевления процесса исходный раствор после введения в слой сульфакатионита выдерживают в течение 2-5 ч, выводят иэ слоя и фильтрат на выходе из слоя разделяют нз две части: первую, содержащую сурьму в рзстворенном виде и в виде твердого осадка, и вторую, содержащую сурьму в растворенном виде, выделяют. осадок из первой части Фильтрата, а полученный при этом раствор и вторую часть Фильтрата утилизируют известными способами. Увеличение продолжительности выдержки до 6 и 8 ч нецелесообразно, посколькуаналогичные результаты достигаются привыдержке 5 ч (опыты 9,17 и др.), Выдержка в5 течение 1 ч не обеспечивает преимуществпредлагаемому способу (опыты Б, 12).Первую часть фильтрата после отделения осадка, вторую часть фильтрата и филь-.траты, полученные по известному способу,10 направляют на доизвлечение сурьмы известными способами сорбции и осаждения.Емкость комплексообразующего ионитаПКС при степени извлечения 99,5-99,6% составила 41,6-47,2 мг/г, расход реагентов -15 осадителей на полное извлечение составил,г/г сурьмы; сульфат титанил-аммония 12,915,8, цинк 1,08-1,1, оксид сурьмы 9,8-11,4.Снижение расхода реагентов и обьемовоборудования зз счет безреагентного выде 20 ления сурьмы составило,21,2-29,89 по известному способу и 26,87-30,71 опопредлагаемому способу.Предлагаемый способ обеспечиваетудешевление процесса за счет:25 - увеличения степени безреагентногоизвлечения сурьмы в осадок до 30,2-30.6%;- уменьшения объемов суспензий илиФильтруемых растворов до 0,22-0,42 уд,об.против 0549-1,04 уд;об. по известному спо 30 собу, или на 40,6-69,2 с соответствующимсокращением задействованных на отделение осадка мощностей,Таблица 1 аблица бл ЬНФ Иахо ный аств Продолжительность выдержки,объем первой части, уд.об,объем,уд,об,мпера ра оС степень извлечения сурьмы в осадок,1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 26,8729,8829;8830,60 ,19,426,2730,6 15 20 .30 70 20 20 0,4 2.3.4. б, 6 1,04 1,04 0,572 0,572 8 5 15 20 70 5 1 0,572, 0,572 0,572 0,572 0,549 0,549 0,549 30 2 3 0,24 0,22 3 5,52 ,52 9,1 О.11,12,13,14.15.16.17. 0,52 0,52 0,52 0,52 О,52 0,52 0,52 0,52 0,52 0,52 0,52 0,52 0,52 0,32 0,32 0,34 0,42 0,32 0,32 0,32 0,22 0,22 0,32 0,34 0,24 0,24 0,24 С ьм со е жа ий ильт а суммар- средняя ный объ- концентра м, уд.об. ция сурьмы, г/л 0,465 . 0,54 0,49 0,465 0,89 0,855 0,85 0,85 1,00 0,90 0,85 0,89 0,90 0,885 26,93 29,80 30,21 30,21 17,90 26,11 30,21 29,92 29,13 30,21