СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ Российский патент 1995 года по МПК B01D17/02 C02F1/26 

Изобретение относится к способам очистки водных растворов от взвешенных веществ, которые являются эмульгаторами при экстракции солей металлов органическими экстрагентами, и может быть использовано в гидрометаллургии цветных и редких металлов.

Цель изобретения повышение эффективности процесса очистки, сокращение потерь экстрагента и соли, а также упрощение процесса.

Пример осуществления способа.

В длительную воронку вводят экстрагент и водный раствор с известной концентрацией твердой фазы (углеграфитовые частицы) при соотношении органической и водной фаз, равном 1:10. При интенсивном перемешивании органическая фаза диспергируется в объеме водной фазы. Затем перемешивание прекращают и после отстаивания достигается полное расслаивание фаз.

Водную фазу сливают через кран делительной воронки и анализируют на содержание остаточной твердой фазы. В делительную воронку вводят свежую порцию водного раствора со взвесями и повторяют контактирование в тех же условиях.

Необходимо число контактов определяют визуально по степени осветления водной фазы после отстаивания.

Результаты экспериментов сведены в табл. 1.

В качестве экстрагентов взвешенных твердых частиц использовали: углеводородное сырье (ТУ-38.101-845-80) (УВС) прототип; смесь, содержащую 2% трибутилфосфата (ТБФ), 0,7% ди-2-этилгексилфосфорной кислоты (Д2ЭГФК), остальное УВС; смесь, содержащую 15-17% ТБФ, 5% Д2ЭГФК, остальное УВС.

Сопоставление полученных результатов показывает различную собирающую способность исследованных органических жидкостей по отношению к взвесям. Во всех 3 случаях можно выделить область контактирования, когда в органическую фазу переходит почти вся масса взвесей (не менее 90%) и УВС до 20-25 контактов в растворе 2% ТБФ + 0,7% Д2ЭГФК в УВС до 50 контактов, в растворе 15-17% ТБФ + 5% Д2ЭГФК до 150 контактов.

Таким образом для более эффективной очистки предлагается использование УВС с добавкой от 2 до 17% ТБФ и от 0,7 до 5% Д2ЭГФК, лучше 15-17% ТБФ 5% Д2ЭГФК. Извлечение твердого в органическую фазу 90-95% Результаты с составами менее концентрированными по ТБФ (< 2%) и Д2ЯЭГФК (< 0,7%) незначительно отличались от результатов с УВС.

Использование предложенного способа очистки исключает эмульгирование в процессе экстракции азотнокислой соли, в связи с этим повышается качество конечного продукта, снижаются потери азотнокислой соли и экстрагента. Сравнение результатов при одинаковом количестве циклов показывает, что в предложенном варианте улавливание твердых частиц будет выше, чем по прототипу, а следовательно, и потери экстрагента и соли с прошедшим обработку водным раствором будут меньше (захват органической фазы твердыми частицами). Например, после 29-го цикла по прототипу оставшаяся в водном растворе твердая фаза составит 14,9% т.е. это количество уйдет на дальнейшую экстракцию и вызовет потери экстрагента и соли, по предложенному варианту после 27-го цикла в водном растворе твердой фазы не останется, т.е. практически чистый раствор.

По прототипу нецелесообразно проводить более 30 циклов контактирования, так как далее резко снижается степень улавливания (становится менее 90%), по предложенному варианту этой границей являются 150 циклов при одинаковом объеме органической фазы. Таким образом, по предложенному варианту через органическую фазу можно пропустить в 150/30 5 раз больше водной фазы при одинаковой с прототипом степени улавливания, при этом условится в 5 раз больше твердого. В обоих вариантах насыщенная твердым жидкая (органическая + водная) фаза направляется на фильтрацию, только по прототипу в 5 раз чаще, т.е. наблюдается упрощение процесса.

При каждой фильтрации неизбежны потери в основном от накопления соли на полотне и замасливания полотна. Результаты анализа потерь поставлены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что потери экстрагента снижаются в 145/42 3,5 раза, потери водной фазы в 105/28 3,8 раза. С учетом разницы в концентрации экстрагента и соли в жидкой фазе, захваченной осадком, были определены потери по предлагаемому способу в сравнении с прототипом. В результате снижения потерь со шламами общие потери экстрагента уменьшаются на 10% а соли на 3%

Способ предусматривает рециркуляцию органического экстрагента через обновляемую водную фазу и расслаивание, причем в качестве экстрагента используют следующий состав, 4 мас.трибутилфосфат 2 17; ди-2-этилгексилфосфорная кислота 0,7 5; углеводородное сырье остальное. 2 табл.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ, включающий рециркуляцию органического экстрагента на основе углеводородного сырья через обновляемую водную фазу, расслаивание под действием гравитационных сил на очищенную водную фазу и экстрагент с диспергированными в нем взвешенными частицами до образования поверхности раздела фаз и последующее разделение жидкостей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки, сокращения потерь экстрагента и соли и упрощения процесса, в качестве экстрагента используют состав, содержащий, мас.

Трибутилфосфат 2-17
Ди-2-этилгексилфосфорная кислота 0,7-5,0
Углеводородное сырье Остальное