Способ десорбции металлов с катионита

(51)5 В 01 О 15/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ 1(54) СПОСОБ ДЕСОРБЦИИ МЕТАЛЛОВ С КАТИОНИТА(57) Изобретение относится к десорбции ме.- таллов с катионита, насыщенного катионами железа, меди, цинка, кадмия из сбросных Изобретение относится к технологии ионообменной переработки растворов сложного состава и может быть использовано для утилизации сбросных растворов гидрометаллургических производств в виде медных и цинковых концентратов,Цель изобретения - повышение качества медных и цинковых концентратов за счет раздельного выделения железа и снижение расхода осадителя.Способ десорбции металлов с катионитов включает фильтрование десорбирующего раствора через слой насыщенного катионита катионитами железа, меди, цинка, кадмия из сбросных растворов с переводом катионитов металлов в элюат, содержащий катионы металлов, выдерживание элюата в течение 3-9 ч, отделение образовавшегося железосодержащего осадка, выделение катионов металлов известными способами. В способе показана,.Я 2 1725949 А растворов гидрометаллургических производств, и позволяет повысить качество медных и цинковых концентратов за счет раздельного выделения железа и снизить расход осадителя. Способ включает пропускание через катионит десорбирующего раствора, выделение катионов металлов в элюат, обработку элаата осадителем, извлечение металлов в виде концентратов, используемых в качестве. товарных продуктов, возврат маточного раствора в цикл, при этом элюат перед обработкой осадителем выдерживают в течение 3-9 ч с последующим отделением железосодержащего осадка. 1 табл,принципиальная возможность выделения железа в твердую фазу самопроизводно из растворов, аналогичных по составу элюатам.П р и м е р ы. Опыты проводили в ионообменных колоннах с высотой слоя насыщенного в воде сульфокатионита КУв Н-форме 4 м. Ионит насыщали металлами из сбросных растворов, содержащих г-экв/л: цинка 0,489; меди 0,414; мышьяка 0,621; железа (1 И) 0,107; кадмия 0,013. Расход раствора до проскока металлов.1,887 уд. об,Емкость насыщенного катионита, гэкв/л ионита в Н-форме: цинк 0,923; медь 0,781; железо 0,202; кадмий 0,025; водород 0,015. Через слой катионита фильтровали со скоростью 2,3 - 2,5 м/ч десорбирующие растворы 0,425 н.сульфата натрия (опыт В 1), смесь 4,056 н,сульфата натрия, 0,31 н.сульфата калия и 0,21 и сульфата лития (опыт М 2) или циклический раствор 5,99 н.сульфатаО 20 25 30 35 45 50 55 натрия и воду при их периодической подаче в колонну (опыт Р.З) до перевода металлов в элюат, измеряли расход десорбирующих растворов, объем назначенных элюатов и содержание в элюатах катионов металлов,По известному способу элюаты перерабатывали путем подачи сухой кальцинированной соды через дозатор при перемешивании и аналитическом контроле состава образующейся пульпы, Образующиеся осадки отделяли фильтрацией, промежуточные фракции (смешанные) возвращали в голову следующего цикла осаждения взамен щелочного реагента. Товарные фракции концентратов промывали водой, промводу сбрасывали в бак элюатов для компенсации убыли обьема элюатов, По данным 5 - 6 циклов рассчитывали массу концентратов и определяли их состав. Растворы после извлечения металлов возвращали на десорбцию металлов(80-100 ,) или направляли на извлецение сульфата натрия (оставшиеся растворы до 20%), Железосодержащий концентрат выделить не удалось.По предлагаемому способу осаждение проводили аналогично за исключением того, что элюат предварительно выдерживали до окончания выделения основного количества железа (91 - 92 Я в твердую фазу и отделяли железосодержащий осадок.Результаты приведены в таблице.Концентраты перерабатывали известными способами, Железный концентрат с содержанием железа 60,1 - 60,8 , в виде триоксида (выход 91 - 92 О) использовали для получения железного купороса и (или) железоокисных пиментов, Медный концентрат, полученный по предлагаемому способу, использовали для полуцения медного купороса. Выход медного купороса 89 О, качество соответствовало сорту А 1, Маточный раствор после отделения купороса обрабатывали цинковым порошком. При степени извлечения меди и кадмия 100;4 получен цементнь 1 й медно-кадмиевый осадок в количестве 2,968 г из 1 л (в пересчете на объем элюата). Содержание меди 59,37 ОО, кадмия 6,74 Осадок является сырьем, пригодным для полуцения кадмия и меди промышленными методами. Медный концентрат, полученный по известному способу, переработать на медный купорос не удалось. При выходе 62 медный купорос содержал 1,017 ь кадмия и 1,2железа, Продукт не является сортовым, пригоден к пирометаллургической переработке в полном цикле, сопровождающемся потерями кадмия и. частично (20 - 80 ) меди. Поэтому концентрат, полученный по известному способу, растворяли в сернокислом растворе, затем цементировали медь и кадмий цинковым порошком. Выход осадка при степени извлечения 100 ОО составлял 26,51 г из 1 л элюата), содержание меди 60,8, кадмия 1,5%. Осадок пригоден к конвертерной плавке на черновую медь с потерей кадмия или складированию в отвалах. Маточные растворы после отделения медно-кадмиевых осадков направляли в процесс сорбции,Цинковые концентраты пригодны к реализации в виде технического кадмийсодержащего оксида цинка - полупродукта цинкового, кадмиевого и ряда других производств.В качестве контрольного опыта проводили и дробное осаждение металлов из сбросного раствора, поступающего на сорбцию, Железный концентрат выделить не удалось, В четырех циклах осаждения при степени извлечения 100% выход медного концентрата составил 128,92 г из 1 л исходного раствора, содержание, о: медь 10,20: мышьяк 10,8; железо 0,78; кадмий 0,33, Выход цинкового концентрата составил 37,9 г из 1 л содержание, оь; цинк 42,1; железо 2,64; кадмий 0,87. Мышьяк в количестве 10,2 ОО от исходного перешел в возгоны при прокалке цинкового концентрата, Медномышьяковистый концентрат пригоден к пирометаллургической переработке в полном цикле, Цинковый, концентрат пригоден к реализации совместно со свинцово-цинковыми пылями медного производства (исходн гяй мышьяковосодержащий раствор получен путем выщелачивания последних), Расход соды в контрольном опыте составил 155 г на 1 л исходного раствора. Катионит после десорбции готовили к следующему циклу насыщения. Маточные растворы после отделения концентратов использовали в качестве десорбирующего раствора в следующем цикле.Использование предлагаемого способа позволяет снизить расход осадителядо121,19 - 141,33 г/л в сравнении 133,88156,24 г/л по известному способу или на9,46 - 9,96; повысить качество медных ицинковых концентратов,Формула изобретенияСпособ десорбции металлов с катионита, насыщенного катионами железа, меди,цинка, кадмия из сбросных растворов гидрометаллургицеских производств, включающий пропускание через катионитдесорбирующего раствора с выделением катионов металлов в элюат, обработку элюатаосадителем, извлечение металлов в видеконцентратов, используемых в качестве товарного продукта, возврат маточного рас1725949 осадителя, элюат перед обработкой осадителем выдерживают в течение 3 - 9 ч с последующим отделением железосодержащегоосадка,твора в цикл, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества медных и цинковых концентратов за счет раздельного выделения железа и снижения расхода Показатель Способ П е лагаемый Известный Десорбирующий раствор64,5023370 60,51,5423,826 Редактор Е. Копча Заказ 1221 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Элюат, уд.об. Концентрация, н. Цинк Медь Железо Кадмий Кислота серная Продолжительность выдержки для осаждения железа, ч Расход осадителя,г на 1 л раствора Концентраты сухие Железный, масса г Содержание железа, % Медныймасса, г из 1 л Содержание, % Медь Кадмий Железо Цинковки,прокаленный, масса,гиз 1 л Содержание, % Цинк Кадмий Железо