Способ выделения тяжелых металлов Советский патент 1987 года по МПК C02F1/62 C02F1/62 C02F101/20 C02F103/16 C02F103/34 C02F103/36 

1 - 12

Изобретение относится к способам выделения тяжелых металлов, находящихся в воде в форме катионов или в тонкодиспергированном состоянии и может быть использовано для выделения или разделения, например, ионов Со Ni , Hg и металлической ртути из разбавленных технологических растворов, сточных вод предприятий черной и цветной металлургии, предприятий |по производству хлора, едкого натра, .красителей, углеводородов, хлорвинила и люминесцентных материалов, а также гальванических производств, в которых для нанесения никелевых или кобальтовых химических покрытий используют ртутные стабилизирующие добавки.

Цель изобретения - повышение сте- пени выделения тяжелых металлов,, сокращение расхода реагента-собирателя и обеспечение возможности его повторного использования.

Для осуществления способа коррек- тируют значение рН воды, вводят ,реа- агеыт-собиратель. Воду перемешивают и в донные слои подают диспергированный воздух (пузырьки воздуха размером 200-300 мкм). В результате флота ции на поверхность воды всплывает сублат - гидрофобный продукт взаимодействия извлекаемого металла с реагентом-собирателем, который удаляется механически. Реагент-собиратель представляет собой твердый раствор, полученный путем растворения алифатических карбоновых кислот С- С,,, или

о о

абиетиновой кислоты в разогретом до жидкого состояния (50-70°С) парафине при соотношении компонентов 1:20-30. Реагент-собиратель используют в виде водной суспензии, полученной путем ультразву1 ового диспергирования его в небольшом количестве обра- батьшаемой воды. Суспензию вводят в очищаемую воду, рН которой 3-10,5, температура 20-25°С, из расчета 6- 30 г твердой фазы суспензии на 1 г извлекаемого металла. Указанный рас- ход суспензии обеспечивает наиболее эконог-гйчный расход карбоновых кислот 0,3-1,5 г на I г извлекаемого металла.

Для повторного использования pea- гента-собирателя необходимо путем последовательной обработки сублата горячим раствором щелочи или кислоты отделить выделенные из сточных вод

5

1

0

5 0 5

0 5 0

5

162 .

металлы и, тем самым, регенерировать собиратель.

П р и м е р. .В камеру флотационной машины помещают I л раствора, содержащего 25 мг кобальта, устанавливают и добавляют водную суспензию собирателя, содержащую 0,75 г суспендированного твердого раствора пальмитиновой кислоты в парафине при соотношении компонентов 1:25. Раствор интенсивно перемешивают в течение 1 мин и 5 мин продувают диспергированным воздухом (размер пузырьков воздуха 200-300 мкм, расход воздуха 100 см /мин). Накапливаюшийся на поверхности раствора сублат (содержащий извлекаемый компонент) удаляют механически.

Воду анализируют на содержание кобальта. Очищенный раствор содержит 0,5 мг/л кобальта, что соответствует степени его очистки на 98%.

Аналогичные опыты проводят при других соотношениях компонентов собирателя , используя абиетиновую и другие карбоневые кислоты. Таким же образом проводят очистку растворов, содержащих 25 мг/л Ni, Hg или . (тонкодиспергированной металлической ртути). Полученные результаты представлены в табл.1.

Эффективность использования pear гента-собирателя зависит от дифкль- ных свойств молекул выбранного гомолога карбоновых кислот. Использование низших (например, С.Н -СООН) и высших (С , Н СООН и вьшю) гомологов карбоновых кислот малоэффективно.из- за того, что у первых преобладают гидрофильные свойства молекул, и они переходят из объема парафина в воду, а у вторых - гидрофобные, и они вместе с карбоксильной группировкой втягиваются в объем парафина.

Таким бразом, эффективными в данном случае могут быть лишь карбоно- вые кислоты, дифильные свойства молекул которых сбалансированы, т.е. гомологи, содержащие 8-18 атомов углерода в углеводородном радикале I (табл.2) .

Влияние соотношения компонентов собирателя на степень извлечения кобальта показано 6 табл.3, в случае использования других гомологов карбоновых кислот, а также при извлечении никеля и ртути получены аналогичные результаты.

При очистке воды от кобальта известным способом с добавлением к обрабатываемому раствору, содержащему 25 мг/л кобальта, в качестве собирателя пальмитата натрия в виде 0,02%-го водного раствора флотационную обработку проводят в течении 20 мин. При этом образуется большое количество пенного продукта (20-30% от объема очищаемой воды). Конечная концентрация кобальта в очищаемой воде составляет 5-10 мг/л, что значительно превышает ПДК.

Предлагаемый способ позволяет в течение 5 мин производить очистку во ды от тяжелых металлов на 99,9%. Достаточно полная очистка воды со значением рН 3,0-10,5 осуществляется при расходе 6-30 г собирателя, содержащего алифатические карбоновые кислоты или абиетиновую кислоту. Концентрация металла в очищенной воде составляет 0,01-0,25 мг/л. При использовании известного способа не удается

-

Пальматиновая Миристиновая

Hg Hg Со

Ni Hg

1 +

мет. г+

1+

-24

.

Со

Hg

Hg.ex

очистить воду до санитарных норм при большем расходе реагента. Кроме того, возникают определенные трудности при регенерации собирателя и концентрировании извлеченного продукта.

Формула изобретения

1. Способ выделения тяжелых металлов из сточных вод, включающий обработку реагентом-собирателем с последующей флотацией, отличающи й-, с я тем, что, с целью повышения степени выделения, сокращения расхода ре- агента-собирателя и обеспечения возможности его повторного использования в качестве реагента-собирателя используют суспендированный в воде твердьш раствор алифатических карбоновых кисfO

20

25

лот с - или абиетиновой кислоты в парафине при-их соотношении 1:20-30. 2. Способ по п.1, отличающи и с я тем, что флотацию осуществляют при рН 3,0-10,5.

Таблица 1

Абиетиновая

Со

Ni

т, i +

Hg:

Hg«.

Алифатические карбоиовые кисло гы (степень иээлечешю.

|7 Е 7сооыТс т cooHJc, н 7соо н Тс7 ГГсо« .,

.. д I-- д - - ,г, ii.iT-n-t.i j, j-in №- -м-wnlTтJM l r- f-- 4 т г- -f -- ™ гT - lГ- Waяг -в - Ч ™ vI«n -Гii«,.v «- га Ч « а ПУ«Л«№ t

..с

46 42 18

99,5

99,5.

98,7

99j5 98,9 99,5

Абиетиновая 85 Пальмитиновая 68

97 75

Составитель Л.А.наиьена Редактор И.Касарда Техред Л.Олейиик Корректор Т.Колб

Заказ 338/23 Тираж 852Подписное

ВНИШта Государственного хомитето. СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская каб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

Продолжение табл.

11 10

0.73 О.Т 0,8 0,4

100 99,5 89

ШО

100

ЭО

98

90

Т а 6 л и и а, г.

,

..соон

100 100 100

100

99,

99s3 У9,0 39, S

- 31

100 98

32 96

Изобретение относится к способам выделения тяжелых металлов и может быть использовано для выделения или рг1зделения, например, ионов ко-. &альта, никеля, металлической ртути из разбавленных технологических растворов. Целью изобретения является по- вьшение степени выделения тяжелых металлов, снижение расхода реагента- собирателя и возможность его повторного использования. Способ выделения металлов осуществляют в процессе флотационной обработки реагентом-собирателем, в качестве которого используют суспендированный в воде твердагй раствор алифатических карбоновых кислот, С „- С или абиетиновой кислоты в парафине при соотношении компонентов 1:20-30. Суспензию вводят в количестве 6-30 г на 1 г извлекаемого металла, при этом расход карбоновых кислот составляет 0,3-1,5 г/г металла. 1 з.п.ф-лы, 3 табл. с