Способ проведения конверсии анионитов

Союз Советскни Соцналнстнческнк РеслублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВПЛЬСТВУ ДОполннтельное к(5 т) М, Кл.В 017 1/0 22) Заявлено 25.07,77(21) 251167 Ь 23 2 нсоедннением аая арствеквй кемтеСССРдевам изебретекийи открыт(54) СПЮ ПРОВЕДЕНИЯ КОНВЕРСИИ АНИОН 5 емся й ФаИзобретение относится к ионообменной технологии и может найти применение на операциях конверсии анионитовиз одной ионной формы в другую, сопровождающихся выделением газовойфазы, например при извлечении цветныхи редких металлов.Известен способ конверсии аниоиитов из сульфатной формы в карбоиатную или гидроксильную н обратно раствором, содержащим замаиаюший ион вплотном фиксированном или движушслое анионита с выделением газовозы внутри слоя ионита 1).Недостатком этого способа являетсянизкая эффективность из-за образованиягазовых пробок внутри слоя анионита,обволакивания частиц ионита газовымипузырьками,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ проведенияконверсии анионитов из сульфатной вкарбонатную форму и обратно, включаюший обработку анионнта в динамическихусловиях рециркулируюшнмн растворами,содержащими замешаюший ион 21. Поетому способу конверсию анионнта изсульфатной в карбонатную форму проводят в гидравлически зажатом слое ноннта, а из карбонатной и сульфатнуючастично и зажатом слое нонита, ачастично в протнвоточном режиме.Недостатком этого способа являетсявысокий расход химреагентов (карбоната н сульфата аммония), а также длительночть проведения процесса перевода анионита из одной формы в другую.Цепь изобретения - удешевление процесса конверсии анионитов из сульатнойв карбонатную форму и обратно путемсокрашения расхода реагентов и продолжительности процесса,Это достигается в предлагаемом способе конверсии анионнта,из сульфатнойв карбонатную форму и обратно, включающем обработку анионита в динамических условиях рецнркулируюшими расг 674779ворами, содержащими замещающий ион,при заданной скорости фильтрации тем,что обработку анионита ведут с периодическим изменением скорости фильтрации рециркулируюшего раствора, величинукоторой поддерживают так, чтобы минимум скорости фильтрации раствора былна 10-50 Ъ меньше начальной скоростипсевдоожижения, а максимум в 1,5-2 раза выше минимальной скорости созданиягидравлически зажатого слоя анионита,Предпочтительным является проведение процесса обработки анионита рециркулируюшим раствором со скоростьюфильтрации 6-35 м/ч с периодом изменения скорости от 0,2 до 2 ч.Технология способа состоит в следующем,Анионит после операции сорбции-десорбции ценного компонента подают в ап"парат конверсии ионита, куда непрерывно направляют раствор для переводаионита из сульфатной в карбонатную форму или обратно.Подачу рециркулирующего растворарегулируют в пределах 6-35 м/ч спериодом изменения скорости фильтрации от 0,2 до 2 ч посредством кавойнибудь системы автоматического управления.Изменение скорости подачи осуществ,ляют или по синусоидальному закону сразличной частотой и амплитудой (в указанных выше интервалах), или по л 1 обымдругим законам периодичности.Периодичность проведения процессаконверсии приводит к тому, что приуменьшении подачи раствора происходитпереход анионита иэ гидравлически зажатого слоя в псевдоожиженное, благодаря чему в Ьтот период времени проис=ходит интенсивное отделение тазовыхпузырьков от частиц ионита и связанноес ним улучшение кинетики массобменажидкости и анионита.П р и м е р . Проводят испытанияпо конверсии анионита ВПАп классаА", находящегося в сульфатной и карбонатной формах из одной солевой фазыв другую в стеклянной колонке диаметром 20 мм с обьемом загрузки ионита10 250 мл при периодическом изменении скорости фильтрации рециркулирующегораствора от 6 до 30-35 м/ч. Скорость подачи раствора в колонку регулируют шланговым зажимом, причем нижний предел расхода обрабатывающего раствора (6 м/ч) лежит ниже начальной скорости псевдоожижения ионита ВПЛп, а верхний значительно превышает минимальную скорость создания гидравлически зажатого слоя анионита (16-18 м/ч).Общий объем циркулирующего растворасоставляет 500 мл, т.е, 2 объема на объем ионита.Продолжительность контакта анионита ВПАп с раствором, содержащимкарбонат или сульфат-ион изменяют впределах от 0,2 до 2 ч, причем кон 1центрацию замещающего иона (СО+К 0 ) 0илиЬО поддерживают в пределах 0,1 И0,5 г-экв/л.Результаты испытаний предлагаемогоспособа проведения конверсии анионитов из сульфатной в карбонатную форму 25и Обратно в сравнении с данными 1 ПОлученными по известному способу при скорости фильтрации раствора через слойионита 0,4-0,8 м/ч и 19 м/ч, приведенывтабл, 1 и 2.30Результаты испытаний, приведенныев табл. 1 и 2, показывают, что предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность обработки ионита на. данной технологической стадии с 2 до0,5 ч,т.е. в 4 раза.Кроме того, значительно улучшаетсяполнота удаления газовых пузырьков изслоя анионита, за счет чего происходитинтенсификация массообмена между раствором и анионитом.Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно снизить затраты на проведение процесса конверсиианионита из сульфатной в карбонатную 45форму и обратно. Ориентировочный рас чет, проведенный на основании лабораторных исследований, показал, что только за счет снижения расхода серной кислоты и бикарбоната натрия, вкономический вффект составит 10-15 руб на 1 тобработанного анионита,Таблица 1 Результаты укрупненнолабораторных испытаний конверсии анионита ВПАп нз сулъфатной в карбонатную формув Состав раствора после конверсии,г/л Состав раствора для конверсии ноннта,г/л рем обработкн, ч Времяудаения ол нота удаления гаазовойфазы бнкарбонат карбонат бнкарбонатаммонат аммоионита лонкиумин ння ння ння Предлагаемый способ 0,25 20 115 168 Отб до30-35 Нет 14, 2 13 136 0,5 202 20 11,5 16 8 От 6 до 30 35105 4,0 0,4 2, 1 Посто- Удаленне133,5 янно2,9 Посто непол 2,0 202 2,0 13,8 5,0 0,8 1,8 137 ное При експернментах использовалась однократная н трехкратная рецпркуляцняпотока раствора.Таблнца 2Резулвгаты укрупненно набораторныхытаний конверсии анионита ВПАп нэ кврбонатной в сульфатную форму 0,25 20 152,1 15 кисл. 24,5 дале ннеполное 222 5 84,6 до30-35 Емкостьанноннта посульфатионупередконверсией,кг/т Расходраствора наконверсиюобъем/объем Скорость фильтрации раствора через слой нноннта, м/ч От 6 до 30 35 Отбдо ЗО-,Д 5 От 6 до30-35 мкость анноннта по сульфат-нону после конверснн% При вкспериментах использовалась однократная и трехкратная рециркуляция потока раствора. Формула изобретения Составитель Р, ПензииРедактор Л, Лашкова Техред М. Келемеш Корректор Е. Папп Заказ 4169/5 Тираж 876 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отцьтий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 1. Способ проведения конверсии анионитов из сульфатной в карбонатную форму и обратно, включающий обработку анионита в динамических условиях рециркулирующими растворами, содержащими замещающий ион, при заданной скорости фильтрации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью удешевления процесса путем сокрашения расхода реагентов и продолжительности процесса, обработку анионита ведут с периодическим изменением скорости фильтрации рециркулирующего раствора, величину которой поддерживают так, чтобы минимум скорос -ти фильтрации раствора был на. 10-50%меньше начальной скорости псевдоожиже 25 ния, а максимум в 1,5-2 раза вышеминимальной скорости создания гидравлически зажатого слоя анионита.2, Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что обработку анионитазо рециркулирующим оаствором ведут соскоростью фильтрации 6-35 м/ч с периодом изменения скорости от 0,2 до 2 ч,Источники информации, принятые вовнимание при вкспертизе35 1. Патент США3928192,кл. 210-30, 1975.2. Горно-металлургическая промыщленность, 1976,1, с 2327,