Способ извлечения металла из отработанных азотнокислых травильных растворов Советский патент 1989 года по МПК C22B23/04 

Изобретение относится к очистке производственных сточных вод, в частности отработанных травильных растворов с извлечением из них ценных металлов.

Цель изобретения - повышение выхода никеля.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Отработанный травильный раствор проходит (см. чертеж) фильтр 1 для удаления шлама и поступает в среднюю камеру электролизера 2, разделенную с одной стороны анионообменной мембраной МА-41 на лавсановой основе, а другой - катионообменной мембраной типа МК-40 на лавсановой основе.

Анодная и катодная камеры заполнены соответственно 3-5%-ным раство- ром HN03 и 5%-ным раствором H2S04. Для корректировки кислотности раствора в катодной камере из емкости 3

периодически поступает 5%-ный раствор HiS04, поддерживая рН среды в катодном пространстве равным 2-2,5. Ионы никеля под действием сил электрического поля мигрируют через ка- тионообменную мембрану в катодное пространство, где, соединяясь с ионами S0|, образуют раствор сульфата никеля, из которого происходит осаждение металлического никеля на катод.

В анодной камере за счет взаимодействия N0 -анионов, мигрирующих через анионообменную мембрану, с ионами гидроксония образуется азотная кислота концентрацией 19-20%. После окончания электролиза регенерированный по данному способу раствор азотной кислоты из анодной камеры электролизера поступает в резервуар 4 для корректировки и далее на приготовление травильного раствора, Концентрация НЖ)з в пределах 3-5 мас.%

SO

существенного влияния на процесс электролиза не оказывает. Электролиз отработанного травильного раствора осуществляют до остаточной концентрации никеля в среднем пространстве 1,0-1,5 г/л, что соответствует ,0,1-0,15 мас.% (или 0,1 мас.%), обусловлен особенностями процесса, значительным снижением катодного и анод ного выходов по току. В известном способе остаточное содержание ионов никеля в растворе 1,5-15 мас.%.

Пример 1. 200 мл отработанного травильного раствора, содержа- щего, г/л: HNOj 6, Н,0 5, фенилмо- 1чевина 5, никель 40, направляют в среднее пространство 3-камерного электролизера с анодным и катодным пространствами, разделенными ионооб- менными мембранами типа МК-40 и МА-4 на лавсановой основе,

Катодную камеру электролизера емкостью 100 мл, заполняют 5%-ным раствором , поддерживая рН в катодном отделении равным 2-2,5. Анодную камеру емкостью 100 мл заполняют 3%-ным раствором НШз« При катодной плотности тока 2 А/дм2, анодной плотности тока 2 А/дм2, тем- пературе 35-40°С за время электролиза 9 ч количество выделившегося никеля составляет 7,75 г, степень извлечения 96,2%. В анодной камере образуется азотная кислота концент- рацией 19 мас,%.

Пример 2. 200 мл отработанного травильного раствора с содержанием, г/л: HNO«, 6, 5, фенилмо- чевина 5, никель 40 г/л, направляют в ср еднее пространство 3-камерного электролизера. Катодную камеру электролизера заполняют 100 мл 5%-ной . поддерживая рН в катодном отделении,, равным 2-2,5. Анодную ка- меру заполняют 100 мл 5%-ным растворо HNQj. При катодной плотности тока

3,5 А/дм2, температуре 35-40°С за время электролиза 8,5 ч количество выделившегося на катоде металлического никеля составит 7,75 г, степень извлечения 96,8%. В анодной камере образуется азотная кислота концентрацией 20 мас.%.

ПримерЗ. В среднее пространство электролизера вводят 200 мл отработанного травильного раствора тог же состава, что в примерах 1, 2; катодную и анодную камеры заполняют 5%-ными растворами Н2 SO и HNOg соответственно. За время электролиза 7,5 ч количество выделившегося на катоде никеля равно 7,8 г (степень извлечения никеля 97,5%), концентрация азотной кислоты в анодной камере увеличивается до 20%, катодная плотность тока 5 А/дм2.

Приведенные примеры показывают, что предлагаемая технология извлечения никеля из отработанных азотнокислых травильных растворов позволяе существенно повысить степень извлечения никеля и получить чистый металлический никель. Применение более низких катодных плотностей тока позволяет увеличить срок службы ионито- вых мембран.

Ф о р /м у-л а изобретения

Способ извлечения металла из от- работанных азотно-кислых травильных растворов, преимущественно никеля, включающий электролиз в трехкамерном электродиализаторе, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода никеля, процесс ведут при катодной плотности тока 2-5 А/дм2 и заполнении катодной камеры раствором серной кислоты, анодной камеры раствором азотной кислоты, а средней камеры отработанным травильным раствором.

Отработанный травитель

Изобретение относится к области очистки производственных сточных вод ,в частности, отработанных травильных растворов с извлечением из них ценных металлов. Цель изобретения - повышение выхода никеля. Извлечение никеля из отработанных азотнокислых травильных растворов ведут электролизом в ттрехкамерном электродиализаторе при катодной плотности тока 2-5 А/дм² при заполнении катодной камеры раствором серной кислоты, анодной камеры раствором азотной кислоты, а средней камеры отработанным травильным раствором. 1 ил.

I

Li

Раствор

У

/

I

Металлический никель

tfa очистные

сооружения