Способ извлечения серной кислоты Советский патент 1986 года по МПК C01B17/90 

Изобретение относится к способам извлечения и регенерации серной кислоты из промьшшенных кислых растворов, а также электролитов тяжелых цветных металлов и может быть исполь- зовано в гидрометаллургии цветных металлов при регенерации например, отработанных медных и цинковых электролитов, при утилизации отработанных растворов гальванических и травильных производств.

Цель изобретения - увеличение степени извлечения серной кислоты и концентрирование ее в экстракт.

Сущность способа заключается в том, что извлечение серной кислоты из указанных растворов осуществляют экстракцией смеси алкиламина с кар- боновыми или диалкилфосфорными кислотами, взятыми в молярном соотношении 1:1-10 соответственно.

Схематическое уравнение реакции экстракции серной кислоты следующее

, + ,cb,-C() HR

где алкиламин;

HR - органическая кислота; (о) и

(в) - органическая и водная фазы соответственно.

Присутствие в органической фазе наряду с амином алкилфосфорной или карбоновой кислоты значительно облегчает реэкстракцию серной кислоты, связанной с амином, за счет взаимодействия амина с органическими кислотами,что позволяет меньшим объемом воды реэкстрагировать большее количество серной кислоты, т.е. повысить извлечение серной кислоты в концентрированный реэкстракт.

Процесс реэкстракции может быть представлен следующей реакцией:

()HSO,3, + HR(34.HRw

+ Н.

S4(b).

В качестве алкиламинов испольэу- ют триалкиламин (ТАА) и первичный амин (коллектор)

АНП-СН (СН) -СН-(СН) СНз

NH,

где m + п - 10 - 16,

а в качестве органических кисло

0

5

ди-2-этилгексифосфорную (Д2ЭГФК), каприловую кислоты.

При соотношении амина и органической кисло.ты меньше чем 1: 1 ухуд- степень реэкстракции серной кислоты в водную фазу (пример 1), соотношение 1:10 определяется исходными концентрациями амина и органических кислот.

Добавление к амину органической кислоты повьш1ает степень реэкстракции с 49,5% для амина и 52% для ами- на с 5% добавкой фенола (известный способ) до 83,7% при TAA:HR 1:1,5 5 и до 90,8% при TAA:HR 1:2 и позволяет получать более концентрированные реэкстракты 240 г/л при AHn:HR 1:10, что дает возможность использовать серную кислоту, вьгоодимую с отработанным электролитом, вновь в производстве цветных металлов, например при электрсшизе меди.

Пример 1. Состав исходного раствора, г/л: Ni 23; Си 1,1; 192 (3,92 н.). Экстракцию серной кислоты осуществляют органическим раствором при различном соотношении ТАА и Д2ЭГФК в керосине при соотношении объемов органической и водной фаз 0:В 1:1 в течение 5 мин, а ре- экстракцию - водой. Данные представлены в -табл. 1.

Присутствие в органической фазе наряду с амином органической кисло- 5 ты, значительно облегчает реэкстракцию серной кислбты и при TAA:HR: 1:1, степень реэкстракции 74%.

Пример 2. Состав исходного раствора, г/л: Ni 23; Си 1,1; Н,80ц. 0 192 (3,92 н.). Экстракцию серной кислоты осзгществляют органическим раствором при различном соотношении АНИ и каприловой кислоты в керосине при 0:В 1:1 в течение 5 мин, а ре- 5 экстракцию серной кислоты из экстракта - водой при О:В-5:1..

Данные представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, добавление, к амину органических кислот позволя- 0 ет сконцентрировать серную кислоту в реэкстракте за одну ступень до 120 г/л (2,5 н.) при A ffl:HR 1:10.

ПримерЗ. Из раствора, содержащего, г/л: Ni 35; Си 1,2; Fe 0,5; 55 195, серную кислоту экстрагируют 1,2 н. растворами АНИ в каприловой кислоте (1:4). В противоточном режиме 0:В 4:1 за 9 ступеней извле- .

0

чение серной кислоты составляет 93%, остаточное содержание серной кислоты 15 г/л. При реэкстракции серной кис- .лоты водой в противоточном режиме при 0:В 5,5:1 за 10 ступеней концент рация серной кислоты в реэкстракте составляет 245 г/л.

П р и м е р 4. Из раствора,содержащего, г/л: Ni 35; Си 1,2; Fe 0,5; HiSOi, 400, серную кислоту ,экстра гируют смесью 0,5 н. ТАА и 0,88 н. Д2ЭГФК н керосине в Прртивоточ- ном режиме при 0:В 12:1 за 6 ступеней. Остаточное содержание

ВНИИПИ Заказ 2024/16

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

в рафинате серной кислоты составляет 12 г/л, а на стадии реэкстракции водой при 0:В 11:1 за 10, ступеней получают реэкстракты с содержа- 5 нием 340 г/л серной кислоты.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить степень извлечения серной кислоты в реэкстракт 10 (74,2-90,8% в предлагаемом способе, 52% в известном) и получить более концентрированные по серной кислоте реэ1сстракты (240 г/л в предлагаемом способе, 146 г/л в известном).

Т а б л и ц а 1

Таблица 2

Тираж 450

Подписное