Способ переработки растворов минеральных кислот, содержащих сурьму и катионы металлов

)5 С 22В 2 СУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ .В е объединение "Бал льство СССР 30/02, 1988, о научно-ис о института 71, вып. 14,ледовамедной с. 207 ОРО АЩИ и гидроьзовано цветных росных использовали отрабоктролит (1) с содержани/л: медь 51,467; никель серная кислота 107,31;19,6 и сбросной раствор Для испытанитанный медный элем компонентов,30,853; железо 0,3сурьма 1,1; мышья(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТ МИНЕРАЛЬНЫХ КИСЛОТ, СОДЕРЖ СУРЬМУ И КАТИОНЫ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к обдаст металлургии и может быть испол для утилизации сурьмы, мышьяка и металлов из технологических, сб Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для утилизации сорбционным методом сурьмы, мышьяка и цветных металлов из технологических, сбросных растворов, сточных вод гидрометаллургических переделов никелевого, медного и свинцово-цинкового производств.Цель изобретения - удешевление процесса за счет уменьшения объема и повышения концентрации сурьмусодержащего раствора.Способ осуществляют следующим обрарастворов, сточных вод гидрометаллургических переделов никелевого, медного и свинцово-цинкового производств. Цель изобретения - удешевление процесса за счет уменьшения объема и повышения концентрации сурьмусодержащего раствора, Через слой сульфокатионита фильтруют последовательно раствор с содержанием серной кислоты от А до 6,5 А, где А - суммарная концентрация кислот в перерабатываемом растворе, затем перерабатываемый раствора, содержа.ций сурьму, цветные металлы и минеральные кислоты, с переводом металлов в фазу катионита. На выходе из слоя сорбента фильтрат последовательно разделяют на три фракции по несорбируемым компонентам, содержащие соответственно; серную кислоту, сурьму и смесь минеральных кислот. После этого фильтрат утилизируют известными способами. 2 табл. производства металлов и солей (2) с содержанием компонентов, г/л медь 26,528; никель 14,235; железо 0,866; кальций 0,962; магний 0,826; цинк 0,141, кадмий 0,009; серебро 0,002; аммоний 0,22; серная кислота 73,794; мышьяк 18,53 (в пересчете на мышьяковую кислоту 35,101) сурьма 1,34 ( в пересчете на сурьмянистую кислоту 1,703); соляная кислота 0,3; плавиковая кислота 0,3. Опыты проводили в колонне с высотой слоя набухшего в воде катионита КУв водородной форме 4 м. Скорость фильтрования составляла 2,3 м/ч.П р и м е р 1. Извлечение металлов известным способом.Размещенный в колонне сульфокатионит КУв водородной форм", промывал водой до рН 7. Через слой катионита фильтровали растворы 1 и 2 (опыты 1 и 2 соответ 169653610 20 30 35 ственно), затем воду. На выходе из слоя фильтрат анализиповали и от начала проскока кислоты собирали три фракции: фракцию серной кислоты, не содержащую мышьяка и сурьмы, сурьмусодержащую фракцию (содержит также серную кислоту и мышьяк), фракцию минеральных кислот (мышьяковой й Др,), не содержащую сурьмы (отбираемая до отсутствия кислоты в фильтрате). Определяли показатели процесса сорбции, измеряли объем фракций, фильтраты направляли на переработку. Фильтрат опыта 1, загрязненный катионами металлов, возвращали в повторный цикл сорбции. В опыте 2 исходный раствор брали в количестве, равном объему удержания, что обеспечивало 100 О-ную степень извлечения при ДОЕ = 56,915 мг/г, Показатель ДОЕ в опыте 2 ниже, чем в опыте 1,что обусловлено различной концентрацией кислот и катионов в растворах, подлежащих переработке. Результаты приведены в табл,1,П р и м е р 2, Извлечение металлов предлагаемым способом.Опыты проводили в условиях, аналогичных приведенным в примере 1, за исключением того, что через слой катионита в водородной форме предварительно фильтровали со скоростью 2,36 м/г раствор кислоты, затем перерабатываемый раствор. Раствор предварительной обработки подавали в колонну снизу вверх или сверху вниз до вытеснения воды из межзернового пространства и заполнения колонн раствором. Перерабатываемый раствор в количестве 0,52 уд. об. в воду до рН 7 подавали в колонну сверху вниз, На выходе из слоя фильтрат анализировали и по данным анализа собирали фракции: фракцию раствора предварительной обработки до проскока сурьмы, мышьяка и кислот, не содержащихся в растворе предварительной обработки (сурьму- содержащую фракцик) содержит также несорбируемые компоненты исходного раствора, минеральные кислоты), фракцию минеральных. кислот, не содержащую сурьмы, Определяли показатели процесса сорбции, измеряли объем фракций, фильтрат направляли на переработку, Результаты приведены в табл.2.Как видно из приведенных данных, кратность разбавления фракции 2 по сурьме относительно исходной концентрации при увеличении концентрации серной кислоты (в растворе предварительной обработки) от А до 6,5 А и выше приближается к единице. Верхний предел принят 6,5 А, так как при более высоких значениях отношения концентраций кислот в растворе предварительной обработки и исходном растворе смена этих растворов в слое кати-. онита приводит к нарушению процесса вследствие разбрызгивания раствора. В связи с концентрированием сурьмы в сурьмусодержащей фракции объем послед ней снижается до 0,549 уд. об, против 0,645 уд. об по известному способу, или на 14,88%. Переработка фильтратов. Фильтрат утилизировали по фракциямизвестными способами. Фракцию серной кислоты 1, полученную в опытах 1 и 2 по известному способу, сбрасывали в стоки; Фракции 1,2 и 3, полученнъе в опыте 1 по предлагаемому способу, сбрасывали в стоки с предварительной нейтрализацией иэвестью. Фракции 1, полученные в опытах 2-.6 по предлагаемому способу, входили в состав раствора предварительной обработки в количестве, равном приросту объема последнего, Эти растворы использовали в следующих циклах, или направляли на десорбцию.Сурьмусодержащую фракцию 2 направляли на извлечение сурьмы методами сорбции комплексообразующим ионитом, осаждением сульфатом титанил-аммония, сорбцией триоксидом висмута, цементацией цинком. При этом в примере 2 наблюдали повышение производительности переделов извлечения сурьмы известными способами на 10-18 О (в среднем 14,88) в связи с уменьшением объемов сурьмусодержащих фракций, а также незначительное снижение расхода реагентов-осадителей на 1,5 - 4,6 О в связи с повышением концентрации сурьмы и стабильностью концентраций прочих компонентов.фракцию минеральных кислот 3 объединяли с имеющей аналогичный качественный состав фракцией 2 после извлечения сурьмы. Мышьяк извлекали осаждением сульфидным реагентом в виде пятисернистого мышьяка.Маточные растворы после отделения сульфидно-мышьякового кека направляли в электролизное производство, шлаковое производство, купоросное производство или в технологию переработки полупродуктов с соответствующим кондиционированием по хлору или фтору Катионит промывали водой, десорбировали металл и готовили к следующему циклу. Элюат направляли на извлечение металлов известными способами, после чего возвращали в оборот.Согласно полученным данным, предлагаемый способ прост в осуществлении, отвечает требованиям производства и1696536 Таблица 1 Показатели Раство Исходный растворобъем, уд.об,концентрация кислотконцентрация катионитовотношение концентрацийкислот и катионовКатионитДОЕ, мг/гСтепень извлечения металла,Фильтратобъем, уд.об.в том числе:фракция серной кислотысурьмусодержащая фракцияфракция минеральных кислотОбъем фракций 2 и 3 уд. об.Кратность разбавления фракций 2 пос ьме 0,52111,195,43,781 0,52 145,666 88,121,24 1,24 обеспечивает уменьшение объема сурьмусодержащего фильтрата на 14,88 и повышение в нем концентрации сурьмы,Формула изобретения Способ переработки растворов минеральных кислот, содержащих сурьму и катионы металлов, включающий фильтрование растворов через слой сульфокатионита с переводом металлов в фазу катионита и утилизациюфильтрата, отл ича ю щи йс ятем, что, с целью удешевления процесса за счет уменьшения объема и повышения концентрации сурьмусодержащего ра твора, через слой сульфокатионита фильтруют последовательно раствор с содержанием серной 5 кислоты от А до 6,5 А, где А - суммарнаяконцентрация кислот в перерабатываемом растворе, затем перерабатываемый раствор и фильтрат разделяют на три фракции по несорбируеным компонентам, содержащие 10 соответственно серную кислоту, сурьму,смесь минеральных кислот, и утилиэируют фильтрат известными способами.1696536 Таблица 2 Рез льтаты опытов Показател Раствор предваритвботки, концентрациясерная, г/лсоляная,г/лОтношение кон центлот в растворе прной обработки ираствореИсходный растворобъем, уд. об.концентрация кислоКатионит ДОЕ, мг/гСтепень извлечени,13 11,196,915 100 10 94,4 10 едва рительной обработ 0,003 0,549 1,055 Раствор п0,025 ,745 0,645 1,43 1,24 0,022 0,569 1,095 0,003 0,548 1,053 0,00 0,55 1,06 0,38 29 0,391 0,94 0,39 0,94 0,29 0,94 0,371 0,94 я минеральныуд. об.ак ий 2 и Составитель А. ШахотинТехред М.Моргентал Корректор В. Гирняк да апп аз 4280 ТиражВНИИПИ Государственного комитета го из113035, Москва, Ж, Р Подписноетениям и открытиям при ГКНТ ССская наб., 4 Л роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101