Способ очистки растворов электролитов от серной кислоты

. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 06,02, 81 (21) 3244237/23-26 5( М. Кп.з с присоединением заявки МВ 01 Л 41/04 Государственный комнтег СССР по дедам нзобретеннй н открытий(23) ПриоритетОпубликовано 23.1182.Бюллетень М 47 Дата опубликования описания 23. 12.82 531 УДК 661. 183.Б.К.Радионов, И.И.Солдатова и С.М.БатькинАУральский ордена Трудового Красного намени,лесотехнический институт им,Ленинского мващла(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ОТ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Изобретение относится к сорбционным способам очистки растворов электролитов от серной кислоты и может быть использовано в химической технологии для переработки высококонцентрированных электролитов., содержащих серную кислоту, соли цветных и рассеяных металлов.Известен сорбционный способ очистки электролитов от серной кислоты с помощью азотфосфорсодержащего амфолита типа АНКФ-ЗГ (1.Недостатком данного способа является относительно низкаяемкость используемых сорбентов и их селектив" . .ность по отношению к ЯО ионам в присутствии ионов цветных и редких металлов.Наиболее близким к изобретению.цо технической сущности и достигаемому результату является способ очистки растворов электролитов от серной кислоты, включающий их контактирование со стиролдивиннлбензольным анионитом, последующее удаление остатков контактирующих растворов иэ лигизернового пространства анионита путем их осушения и его регенерацию водой.При этом используют сильноосновные аниониты типа АВ, удаление контактирующих растворов ведут, осушая слой сорбента путем отдувки сжатым воздухом, после чего аннониты регенерируют водой Г 2.Недостатком известного способа является низкая степень извлечения серной кислоты (около 70).Кроме того, вследствие частичной сорбции металлов (до 20 от исходного количества) требуется дополнительный расход реагентов на регенерацию сорбентов от металлов.Целью изобретения является повьыение степени очистки растворов электролитов от серной кислоты и сокращение расхода реагентов при его проведении.Поставленная цель достигается согласно способу очистки электроли-, тов от серной кислоты, включающему их контактирование со стиролдивинилбензольным анионитом,в качестве кото рого используют низкоосновный анионит, содержащий аминоспиртовыефункцнональные группы,конкретномоно-. и диэтаноламнйа или аминотриметилолметана, последующее удаление остатков контактирующих растворов из межзернового пространства анионнта путем осушения и регенерации последнего водой, приТаблица 1 Сорбируемость кислоты и сопутствующих металлов, мг-экв/г Содержание серцой кислоты в раст воре, Н Предлагаемый способ Известный способ АНАНБАНКФ-ЗГ ЯО1 п,Ре,Сг НБО 1 п 8 12,0,0,0 73 1,58 6,28 О,2,котором контактирование ведут с низко- основным анионитом, содержащим аминоспиртовые функциональные группы.Кроме того, в качестве низкоосновного анионита используют сорбент с функциональными группами монс- и ди этаноламина или аминотриметилолметана.Технология предложенного способа состоит в следующем.В качестве исходных растворов для сорбционной очистки от кислоты используют некондиционные (отработанные) электролиты электрохимических производств, гальванотехники, травильные растворы, кислые растворы гидро металлургии цветных и рассеянных металлов и промывные кислые воды.Данные растворы, содержащие ионы цветных и рассеянных, металлов, приводят в контакт с анионитами, имеющими указанные группы (например АН, АНБ) до заданной или полной степени очистки от кислоты, Степень очистки (обескислочивания) определяется относительным количеством контактирующей массы ионита и раствора. Относительные количества контактирующего анионита и раствора электролита выбирают с учетом необходимой степени очистки иконцентрации кислотыв растворе наосновании сорбционнойемкости анионитов в зависимости от кислотности раствора, представленных в табл. 1. Анионит, "насыщенный серной кислотой, отделяют от обескислоченного раствора, удаляют частично захваченный35 (из межзернового пространства и с поверхности зерен) очищенный раствор отдувкой сжатым воздухом, вакуумированием или центрифугированием. Оставшиесяв очищенном растворе соли цвет О ных и рассеянных металлов направляют на дальнейшую переработку, осуществляемую известными химико-металлургическими способами. Десорбцию погло-. щенной кислоты проводят водой, с 45 целью интенсификации процесса десорбции ведут горячей водой (60-700 С), При этом получают элюаты с концентрацией серной кислоты 50-100 (в зависимости от Фракций) от исходного со держания последней в очищаемом элект,ролите и достигают полной регенерации анионита. Регенерированный анионит используют повторно.П р и м е р 1. Аниониты АН, АНБи амфолит АНКФ-ЗГ (базовый объект) приводят в контакт с раство-, рами серной кислоты различной концентрации, содержащими индий (111), железо (111) и хром (111) с концентрацией металлов 8,9-10моль/л.После насыщения ионитов ионит отделяют от раствора и центрифугированием,продувкой сжатым воздухом или вакуумированием удаляют частично захваченный сернокислый раствор, проводя осушение ионита. Поглощенную кислоту десорбируют водой и по ее содержанию в элюате определяют сорбционйую емкость ионитов, Емкость поглощения металлов определяют по разности концентраций в растворе до и после сорбции.Сравнительные результаты сорбируемости и селективности сорбции серной кислоты и сопутствующих металлов по известному и предлагаемому способам приведены в табл. 1.П р и м е р 2. В условиях примера 1 проводят сорбционное извлечение серной кислоты на анионитах АН, АНБв сравнении с известным способом (сорбции кислоты на сильноосновном анионите АВ), Результаты опытов приведены в табл. 2.Как следует из приведенных данных, проведение очистки растворов электролитов от серной кислоты с помощью анионитов АНи АНБв сравнении с известным способом, а также с базовым объектом (сорбции на амфолите АНКФ-ЗГ) позволит снизить расход реагентов, в том числе ионита примерно в 1,2-16 раза, и полностью исключить операцию регенерации ионитов от примесей сопутствующих металлов.Технико-экономический эффект предложенного способа обусловлен увеличением степени извелечения серной кислоты в 1,2-1,6 раза за счет повышения обменной емкости анионита, а также увеличения селективности сорбционного поглощения кислоты на фоне примесей металловРе,Сг НЯО, 1 п(111) Ге(111) Сг(111)982784 Продолжение табл, 14 Сорбируемость кислоты и сопутствующих металлов, мг-экв/г Содержаниесерной кислоты в растворе, Н известный способ предлагаемый способ АНКФ-ЗГ1 АНМНБН 50 п,Ге,Сг Н 250 п, ГеСг Ь 50 д 1 п() Ге() юг() 1175 .0,0 10,26 1,23 1,8 22 12,40 00 гф,21 0,0 20,08 .0,0 17,31 1,35 . 1,74 2,32 10 Та,блица 2 Содержаниесерной кислоты в растворе, Н Сорбируемость кислоты, ьп-экв/г Предлагаемый способ Известный способ те е ееююаав пвще ав АНАНБАВ5,3 4,8 3,7 7,0 6,3 4 с 9 12,4 11,8 8,6 20,1 21,2 13,5Составитель Р. ПензинТЕхред Л.Пекарь Корректор,0. Ватрушкина Редактор В, Данко Тираж 583 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР,1. Способ очистки растворов электролитов от серной кислоты, включающий их контактирование со стиролдивинилбейзольным аниоФитом, погледующее удаление остатков контактирующих растворов иэ. межзернового пространства анионита путем его осушения и регенерацию последнего водой, о т - л и ч а ю щ и й с я. тем, что, с целью повышения степени очистки растворов, а также сокращения расхода реагентов, контактирование ведут с низкоосновным анионитом, содержащим аминоспиртовые Функциональные группы 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве ниэкоосновного анионита используют сорбент с функциональныян группами. монО- и диэтаноламина или аминотриметилолметана. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2708903/23-26,45 кл. В 01 Л 41/04, 1980. 2. Береза С.В. и др. Цветная металлургия. 1974,22, с. 28-30 (прототип).