Способ извлечения ионов шестивалентного хрома из сернокислых растворов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С ЗОБРЕТЕНИДЕТЕЛЬСТВ У(22) 31. 01, 86 скийно-исй метаналВернадКириллова,ич, Идова,а и О енный проектьский инстиИнститут химии государст следовате аллургии итической ского лова, Ф.И А. Г. Хол .И. агиток М.С. Меж .Н. Гриши Данилова,горов,ьская,ов,ское свидетельство ССС кл. С 02 Р 1/42, 1978.(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ ШЕ ЛЕНТНОГО ХРОМА ИЗ СЕРНОКИСЛЫХРОВ (57) Изобретение относится к г металлургии тяжелых металлов и быть использовано для извлечен ИВАТВО може(71) Сибир ный и науч тут цветно геохимии им. В.И, (72) В.П. Е.М. Стук Т.Н, Юрке Г.В. Мясо Н. Г. Жуко (56.) Авто Иф 789156,80 а 1369186 А 151)5 С 02 Р 1/42 ионов железа, меди и хрома иэ раство" ров травильных производств. Цель изобретения - обеспечение аоэможности одновременного извлечения ионов железа и меди из растворов при сохранении высокой степени извлечения ионов шестивалентного хрома. Способ осуществляют при введении в промышленный серно- кислый раствор, содержащий ионы двух-. и трехвалентного железа, меди и шестивалентного хрома, лимонной кислоты или ее растворимой соли при соотношении металла и лимонной кислоты 1:1 б и последующем пропускании этого раствора при рН 4-6,5 через сорбент со скоростью 50-200 см /ч. В качествеЗ сорбента используют полимерный волокнистый материал, наполненный К-винилбензимидаэолом. Способ позволяет прак-тически на 1003 одновременно извлечь иэ растворов ионы железа, меди и хрома. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.11 вцбр т цИЕ Отци Итея К ГндрОМЕтаЛлур ил тяжелых металлов и может бытьиспользовано для извлечения железамеди и хрома иэ растворов травиль 5цых производств, растворов после электрохимической обработки деталей, атакже иэ промывцых и сточных вод,Пель изобр тения - обеспечение возможности одновременного извлечения 10ионов железа и меди из растворов присохранении высокой степени извлеченияионов хрома.Способ осуществляют следующим образом, 15В сорбционную колонку диаметром1 см помещают примерно 1,5 г сорбента,плотно утрамбовывают стеклянной палочкой. Высота столбика сорбента вколоне 1,5- 1, 7 см. После этого через 20колонку пропускают промышленный сернокислый раствор, содержащий ионы Сг(Ч 1), Ге (11) и (111) и Сц (11) различной концентрации со скоростью50-200 см /ч. Перед сорбцией предварительно в раствор вводят лимоннуюкислоту или ее растворимую соль в качестве комплексообразонателя присоотношении металла и лимонной кислоты 1;16-75, сорбцию ведут при рН ЗО4-6,5. В качестве сорбента н способеиспользуют полимерный волокнистый материал, напснцснный селектинным Явицилбецэиющазолом (полимер поли-.оргс-Х 1-Н).35Лля анализа собирают по 25-50 смФильтрата. Лнализ хрома (Ч 1) проводят, например, титриметрическим методом по реакции с солью Мора в кислойсреде железа и меди атомно-адсорбциоццым методом. Процент сорбции рассчцтынаюг по остаточной концентрацииионов металлов в фильтрате.В табл. 1 приведены результатысорбционцого извлечения ионов железа 45(11) н (Т 11), меди (11) и хрома (Ч 1)концентрацией 120, 70 и 104 мг/смиз растворов при различных значенияхрН беэ комплексообразователя и в присутствии одноэамсшеццого лимонцокислого натрия, Скорость пропускания раЪствора 100 см /ч ца 1 см поверхностисорбецта,Иэ данных табл. 1 следует, чтовведение в Раствор содержащий иОныжелеза (11) и (1 Г 1), меди (11) и хрома (Ч 1), одноэамещеццого лимоцнокислого натрия повышает извлечение ионовжелеза (11) с 4-57, до 99,02, железа(111) - с б-В до 9 ВООХ цри сохранении полноты извлечения хрома (ЧТ) в интервале значений рН от 4 до 6,5Для определения оптимальных параметрон извлечения хрома, железа и меди иэ промышленных растворов, сорбцию элеме 11 тов проводят при различной скорости пропускация растнора через слой сорбецта и различном количестве добавляемого одцозамещенного цитрата натрия.В табл, 2 представлены данные позависимости скорости пропускания промышленного раствора, содержащего ионы хрома, железа и меди в количестве 310, 247, 5 и 62, 5 мг/дм соответственно, ца сорбпию этих иоцон при рН 4 в присутствии цитрата натрия.Из представленных результатов следует, что н укаэанных условиях полимерный волокнистый материал, наполненный селектинцым третичцым М-винил,бензимидазольцым аццоцитом, при скорости пропускация раствора 50- 200 см /ч через слой сорбецта пло-, щадью 1 см сорбирует практически полностью иоцы хрома, железа и меди.В табл3 приведены результаты по нлиянию концентрации однозамещенного цитрата натрия на сорбцию ионов хрома, железа и меди из производственного раствора с исходной концентрацией 310, 247,5 и 62,5 мг/л соответственно при рН 4 и скорости пропускагия растнора 100 см/ч.Как видно иэ представленных данных, для полного извлечения ионов хрома (Ч 1), железа (11) и (111),меди (11) из производственных растворов путем сорбции ца полимерном волокнистом материале необходимо к растворам добавлять лимонную кислоту НСд 1 или ес растворимые соли до соотношения ,5 Ме:НзСз.Т = 1:16-1:75. При меньших соотношениях концентраций извлечение ионов железа (11) и (111) и меди (11) недостаточно полное. Увеличивать соотношение концентраций нецелесообразно. В табл. 4 пригедены сравнительные данные по сорбционцому извлечению хрома, железа и меди из промышленного раствора ца грацульцом сорбенте сополимере И -ницилбецэимидаэола с дининилбецзолом и полимерном волокнистом материале без комплексообраэоватеня и с добавлением олцозамещеццо1369186 Та блица 1 рН Концентрация ионов металлов в растворе после сорбции, мг/дмф Ре (11) Ге (111) Сц (11) Сг (Ч 1 Ре (11) Ре (П 1) Сц (11) Сг (Ч 1) Без комплексообразователя 75,1, 14 8,58 9,2 25,3 4 5 114,6 1090 Не обив, 17 6,67 ружено 100 112,0 13,е сор 57 100 7 2,0 68 117,2,0 112 Не обнаружено В присутствии однозамещенного лимоннокислого натрия 0,12 99,13 10 99,33100 100,0 118,3 1 е об ужен го лимоинокислого натрия н соотношении 1:32 при рН 4,5 и скорости пропускания раствора 100 см/ч на 1 смповерхности сорбента,Таким образом, нведение в промьпп-,Бленный раствор, содержащий ионы хрома (Ч 1), железа (11) и (111), и меди (П), лимонной кислоты или еесолей н соотношении ЬМе:Н С 1 С = 1:16" 101:75.и использование в качестве сор"бента полимерного волокнистого материала, наполненного селектинным М-ни"нилбенэимидаэольным анионитом, прирН 4-6,5 позволяет достичь практичес" 15ки полного извлечения ионон тяжелыхметаллов иэ промышленных сточнЫх вод.Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я1. Способ, извлечения ионов вестивалентного хрома из сернокислых раст" 20 ворон путем сорбцпи, о т л ия ю -Щ и Й с я тем, что, с целью обегпчсния воэможности одновременного извлечения ионов железа и меди йри сохранении высокой степени извлеченияионон хрома при очистке проиьшаенныхрастворов, предварительно н растворвводят лимонную кислоту или ее растворимую соль при соотношении металлаи лимонной кислоты 1:16-75, а сорбциюосуществляют на полимерном волокнистом материале, наполненном й-винил.бензимидазолом, при рН 4-6,5. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что сорбцию ведутпри скорости пропускания раствора 50200 см /ч. Сьрбция ионов металлов на сорбенте,Х1369 86 Таблица 2 Концентрация ионов металлов в растворе, мг/дмф Сорбция ионов на полимерном материале, Х Сг Сг 95,01 62,0 239,0 95,1 93,20100 99,38 300 15,2 Следы 200 240,2 225,0 61,8 99,65 99,89 Не обнвруаено 00 60,4 99,60 100 50 60,9 100 100,00 100,00 Таблица 3 Концентрация ионов металловв растворе посЛе сорбцин,мг/дмф4 и Сорбцня й Ре (11,111) Сц (11) Сг (Ч 1) Сг (Ч 1) Ре (11,111) Сц. (П) 3, 100,00 18 91,21 95,04 0,26 100,00 0,07 1 ОО,ОО 8,4 1: 16 1:32 1,0 1:75 Не обнаружено Скорость пропускания раствора через1 смф площадисорбента,смф /ч Соотношение концентрации суммы металлов и концен трации комп- лексообразо- вателя Не обна,0рукено Не обна,75рузено Не обна,00руаеио 96,61 99,60 100,00 99,58 99,89 100,001369186 Таблица 4 Сорбция на сорбенте, 7 Содерхание ионов металлов враСтВОрЕ ПОСЛЕ СОрбцнн, МГ/Лм Сорбент Условия сорбции Ре Са Сг Ре Сц Гранульный сопоНе обна 100 0,28 0,06 рухено 246,8 61,9 лимер Без комплексообПолимерный воЭНе обна 00 9,09 3,36 рухено. 225,0 локнистый ма" разователя 60 ю 40 териал С комплексообразо- Не обнавателем 100 99,60 99,89 рухено 0,07 1,0 Составитель В. Вилинская Редактор О. Стенина Текред А.Кравчук Корректор Лф ПилипенкоПодписное Заказ 2374 Тирах ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий 113035, Иосква, Ж, Раувская наб., д. 4/5