Способ очистки сернокислых растворов

фФ 1: 4-тач тет и оивяЬ. ОП ИГА Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,С 01 В 17/90 С 01 С 23/06 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения ИностранцыЖозеФ Соен и Ален Аджемян (франция) Иностранная фирма "Алюминиюм Пешинэ"(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ Изобретение относится к способам очистки разбавленных сернокислых растворов, содержащих по крайней мере, один из металлов, железо, титан, ал 1 оминий.Известен способ регенерации серно- кислых растворов, содержащих сульфаты железа, алюминия и других элементов, путем многостадийного упаривания в присутствии затравки из кристаллов, выделенных на предыдущих стадиях. При этом на первой стадии упаривание серной кислоты ведут до 47, а на второй - до 78.Определение примесей осуществляют 15 путем охлаждения упаренного раствора до 25 300 С Г 1(Известен также способ очистки сернокислых растворов, в частности гидролизной кислоты от примесей железа, включающий упаривание исходного раствора в присутствии избытка сульфата аммония при температуре 20 оС, кристаллизацию примесей при охлажде нии упаренного раствора до 40 аС, Образующиеся при этом железоаммонийные квасцы отделяют от. раствора и используют в качестве говового продукта, а раствор далее упаривают до 220 С,о получая концентрированный растворсерной кислоты 2,Недостатком известных способовявляется то, что они непредусматривают очистку растворов от титана,а кроме того, большие энергетическиезатраты, обусловленные необходимостьюохлаждения раствора до 20-40 С, а заотем повторного нагрева его до 220 С.Целью изобретения является одновременная очистка сернокислых растворов от титана, а также снижениеэнергетических затрат. Поставленная цель достигается описываемым способом, заключающимся в том, что исходный сернокислый раствор уiаривают до содержания свобод" ной серной кислоты 50-59 в присутствии избытка сульфата аммония при температуре 100-120 ОС с введением затравки иэ кристаллов выделяемых примесей, после чего раствор выдерживают при этой температуре в течение 2-3 час при перемешивании и затем отделяют выпавшие кристаллы при" месей.Отличительными признаками пред)тагаемого способа является то, что упаривание сернокислых растворов, ведутпри содержании свободной серной кислоты 50-59 в присутствии затравки из кристаллов выделяемых примесей, а также кристаллизация последних при температуре упаривания в течение 2-3 час.При указанных условиях наибольшая часть железа и титана выпадает в виде конического осадка, в котором можно различить кристаллы железо-аммониевого сульфата и кристаллы двойной соли сульфатов аммония и титанила вместе с третьей твердой фазой, которая, вероятно, является тройным сульфатом железа, титанила и аммония.Кроме того, установлено также, что с этим осадком выходят и другие примеси, например, магний в виде сульфата и фосфор.Наличие затравки, остающейся от предыдущей операции, количество кото. рой составляет 0,5-3 веса раствора, является условием для быстрого осаждения комплексного осадка.Выбор концентрации серной кислоты 50-59.обусловлен тем, что при концентрации меньше 50 и более 59 растворимость выделяемых сульфатов увеличивается, что может привести к неполному выделению примесей в осадок.Увеличение времени выдержки раствора свыше 3 час при температуре упаривания не приводит к значительному . увеличению количества образующегося осадка.При концентрации свободной серной кислоты в исходном растворе меньше .44-47 последний предварительно упаривают при 80 С до достиженияОуказанной концентрации Н 2504.Согласно изобретению можно обрабатывать жидкие отходы, являющиеся результатом различных стадий способов обработки остаточных серных .растворов, содержащих сульфат железа У) и/или сульфат титанила. Эти жидкие отходы могут .иметь различные составы, а раствор, подвергаемый обработке, может являться результатом смеши. - вания по крайней мере двух из них.П р и м е р 1. Упариванию подвергают смесь жидких отходов в количестве 1000 г следующего состава:0 94 А 103 в виде сульфата алюоминия0,30 Ге 20 в виде сульфата желез а (1 д)0,37 Т 102 в виде сульфата титанила2,47 НН в виде сульфата аммония414 50506 щ из которых 326в виде свободной Н 504.После добавления 11,6 г затравки, являюцейся результатом предыдущей операции, раствор упаривают при 110 С что приводит к потере 267 г воды после чего концентрация своо бодной Н 2504, повышается до 543 б,Далее упаренный раствор при перемешивании выдерживают в течение 3 часпосле чего отделяют выпавший осадок.На 1000 г исходного раствора методом фильтрации было отделено656 г раствора, который теперь содержал лишь 0,39 Т 10 0,11 Ге 0,1103 А 10, Выделенный осадок имеетсостав: 44,9 титана,74,8 железа иО 23 А 10 З.П р и м е р 2. В качестве исходного раствора берут 2 эфлюента, полученные в результате обработки силико-глиноземистых руд серной кислотойс концентрацией свободной Н 2504-54335 и 50906 - 50,6.Первый эфлюент содержит:1 111 А 120, О 411 ГеО; 0,5 Т 1023,07 НН, 49,7 - 50 Бш (все примеси в виде сульфатов й для всех20 примеров),Второй эфлюент содержит,:0,75 А 120, 0,35 - Ге 03 0,34Т 102, 1,82 - ЙНЭ, 32,8 505 овшК первому эфлюенту добавляют затравку из расчета 21 г на 979 .граствора и все это выдерживают в течение 3 час при 80 С, К полученнойОсуспензии добавляют 869 г второгоэфлюента на 1000 г суспензии и температуру смеси повышают до 110 С и0поддерживают ее в течение 3 час приперемешивании, после чего суспензиюфильтруют.Эффективность извлечения для Т 102составила 73, для Ге 20 - 94,11 илишь 18, 7 для А 12 09.П р и м е р 3, Берут два эфлюента,первый из которых содержит: 1,4А 1203 0,47 - Ге 203, О 51-Т 10,О 57.МдО0,23 - Р 0 3,0 - МН,40 37,8 - Н 2504 своь,Второй эфлюент содержит,%:0,7 А 12 О,0,43 Гес0,23 Т 104 0,31 " МдО, 0,12 - Р О , 16 " МН402 - Н 2504 с 30 БВ первый эфлюент вводят затравкуот предыдущей операции из расчета22 г на 1000 г и выдерживают при80 С в течение 3 час. Далее к суспензии добавляют 1131 г второго эфлюенти температуру доводят до 110 С и подовакуумом выпаривают 551 г воды. Затем концентрированную суспензию приперемешивании выдерживают. в течение3 час при 110 С. Таким образом на978 г первого эфлюента и 113 г второго эфлюента было отделено 1331 граствора, который содержит,%:129 - А 12 03, О, 4 - Ге 0 О, 16Я Т 102 0,52 - МдО; 0,22 - РО 328Мну; 537 - н 2504 своБЭффективность извлечения составила,:74,7 - Т 10 96,5 "Ге 09" 25,965 МдО; 187 - Р 2 0, 20,6 " А 1209.786878 формула изобретения 10 Составитель Л,ТемироваРедактор И.Квачадзе Техред Ж.Кастелевич Корректор И. Коста Заказ 88 2/65Тираж 565 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП"Патент", г,ужгород,ул.Проектная,4 Способ очистки сернокислых растворов от примесей, железа, включающий упаривание исходного раствора при температуре порядка 1200 С, в присутствии избытка сульфата аммония, кристаллизацию и отделение примесей, о т л и ч а ю щ.и й с я тем, что, с целью одновременной очистки от титана и снижения энергетических затрат, упаривание исходного раствора ведут до содержания свободнойсерной кислоты 50-59 с введениемзатравки из кристаллов выделяемыхпримесей, а кристаллизацию последнихосуществляют при температуре упаривания в течение 2-3 час.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Хазин Л.Г. Двуокись титана"Л. Химия," 1970, с. 78.2.Авторское свидетельство СССРР 199133, кл. С 01 6 23/06, 1967,