Способ сорбционной очистки сульфатных растворов цветных металлов от хлора Советский патент 1983 года по МПК B01J41/04 

ел

оо ас |

со

Изобретение относится к гидрометаллургий цветных металлов и может быть использовано при очистке их сульфатных растворов от ионов хлора.

Известен способ очистки сульфатных растворов цветных металлов от хлора.путем его сорбционного извлечения на винилпиридиновых анионитах и амфолитах с последующей нз регенерацией содовыми растворами 1.

Недостатками данного способа являются его .многостадийность и технологическая сложность/ связанная с необходимостью утилизировать содовые растворы. . .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ сорбционной очистки сульфатных ра створов цветных металлов -от хлора, включающий их пропускание через сильноосновный анионит с последующей его регегерацией раствором серной кислоты. В качестве сорбента используют стиролдивинилбенэольные аниониты, а регенерацию последних ведут раствором серной кислЬты с коцентрацией 50 - 100 г/л 2J.

Недостатком такого способа является то,, что при многоцикличной работе сорбента его емкость постепенно падает с 10 -10,5 г/л по. хлору на первом цикле до 5 г/л на чет; вертом и, соответственно, в два раза падает степень очистки раствбров от хлора. Поэтому на практике после 4-5 циклов рагботы ионит необходимо заменять на йвежий.

цель изобретения - повышение степени очистки сульфатных растворов цветных металлов от хлора при многоцикличной работе анионита.

Поставленная.цель достигается тем, что согласно способу дорбцйонной очистки сульфатных растворов цветных металлов от хлора, включающему их пропускание через сильно- основный анионит с последующей его регенерацией раствором серной кислоты, регенерацию ведут раствором серной кислоты с концентрацией 200 - 1500 г/л.

Способ осуществляется следующим образом. ..

Через колонку, заполненную сильн основным анИонитом типа АВ-17 в ОН-форме, пропускают до насыщения хлором серно-кислый pactBop, содержаищй на фоне макропримесей цветных металлов, главным образом цинка, меди, 1-1,5 г/л ионов хлора. Обменная емкость до проёкока тслора в фильтрат составляет в данных условиях 7 10 г/л сорбента. После насыщения ионит промывают водой для вытеснения остатка исходного раств ра из межзерйового пространства и

проводят его регенерацию раствором серной кислоты с концентрацией 200 - 1500 г/л. При использовании таких растворов регенерация полно- стью протекает в 5 - 6 колоночных .объемах элюента, при зтом-обменная емкости ионита сохраняется практически неизменной на протяжении более 20 циклов. Выбранный интервал концентрации является необходимым

достаточным, так как при использовании растворов с концентрацией меньше 200 г/л емкость сорбента к 7 - 8 циклу падает на 40%, & при регенерации аНионита кислотой с

5 концентрацией большей 1500 г/л хлор десорбируется.на 100%, но емкость анионита падает на 10%. Кроме того, с повышением концентрации серной кислоты за 1500 г/л анионит темнеет и активность его снижается.

После регенерации анионит отмывают ВОДОЙ до рН 5, при меньшем рН емкость анионита по хлору снижается. Эффективность предлагаемого спбсбба объясняется -тем, что в сернокислых растйорах цветных металлов

присутствуют ионы железа (Ш) , которые в области рН 5-6 (оптималь-ной для поглеицения из растворов ионов хлора) также достаточно хорошо

0 сорбируются сильноосновным анионитом. Проведение последующей регенерации по способу- прототипу с растворами серной кислоты 50 - 100г/л не позволяет полностью десорбиро5 вать железо и, как показали специальные исследования, уже к 7 - 8 циклу ионы железа полностью блокируют активные группы анионита, тем .самым приводя его в негодность.

Q Пример 1. Проводят очистку от хлора раствора, получаемого- от выщелачивания вельцокиси Алмалыкского цинкового завода на анионите SB-17.

В растворе содержится 140 г/л цинка, 0,6 г/л кадмия, 150 мг/л железа (|Тг), ц г/л меди, по б мг/л кобальта и никеля, по 0,6 мг/л сурьмы и мышьяка и 1412 мг/л хлор-иона. В стекл-янную .колонку диаметром

30 мм помещают 100 мл набухшего

анионита АВ-17, высота слоя которого составляет 140 мм, и через нее с удельной нагруз-кой 25 пропускают исходный раствор.

5 До насыщения анионита хлором

25 - 30 колоночных объемов (К.О.) раствора. После этого анионит промывают 1 К.О. оборотной и 1 К.О. свежей промводы. Первую воду присое0 диняют к исходному раствору, вторую в оборот. Промытый анионит регенери-. руют 6 К.О. раствора серной кислоты с концентрацией 200 г/л и с удельной нагрузкой 12 . , после чего

5 анионит отмывают от кислоты водой

до рН 5, и цикл повторяют. Всего проводят 22 цикла. Емкойть анионита по хлор-иону в данном примере в среднем составляет 7-8 г/л набухшего сорбента пРи начальной емкое- ти 10,5 г/л.

П р и м ер.2. В аналогичных условиях проводят сорбЦию хлора анионитоМ и регенерацию раствором серной Кислоты с концентрацией 500 г/л. Степень регенерации - 100%, а емкость анионита составляет 8,3 г//л против начальной 7.2 г/л. Во втором цикле регенерацию проводя раствором серной кислоты с концентрацией 1000 г/л, десорбция хлора сое тавляет 100%-, а емкость после регенерации - 10,3 г/л. .В следующем цикле регенерацию Проводят серной кислотой (1000 г/л) , аниониГ активное-, ти не теряет.

Хлор дёсорбируют на 100%, а емкость анионита при последующем

насыщений его хлором составляет 9,3 .г/л.

П р им е р 3. Проводят сорбцию,по примеру 1, а регенерацию ведут раствором кислоты с концентрацией 100 г/л, как в способа - прототипе. Емкость анионита резко падает (от 10,5 г/л в 1 цикле до 5,2 г/л в 4 цикле). I .

Таким образом, проведение регенв рации анионита серной кислотой предлагаемой концентрации повышает работоспособность анионита и увеличивает цикличность работы его в три раза. Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа обусловлена повышением степени очистки растворов и сокращением расхода анионита для очистки промрастворов цветных металлов ,рт хлора и

.составляет 30 - 40 тыс. руб/т сор

.бента.

СПОСОБ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛ.ЛОВ ОТ ХЛОРА, включающий их пропускание через сильноосновный анионит с последующей его регенерацией раствбром серной леи слоты, отличающийся тем, что, с целью noBbnueRt ния степени очистки растворов при многоцикличной работе анионита, регенерацию ведут раствором серной кислоты с концентрацией 200т1500 г/л (Л CZ