Способ очистки растворов от цианидов и металлов Советский патент 1989 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/10 C02F101/12 C02F101/20 C02F103/16 

1

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способам очистки растворов и сточных вод гальванических производств.

Цель изобретения - удешевление процесса путем сокращения расхода реагентов.

Поставленная цель достигается путем введения в раствор реагента- осадителя в виде сильнокислотного ка- тионита, заряженного в форму металла, присутствующего в растворе в виде циа- нидного комплекса, при массовом соотношении цианида и катионита (0,5- 2,5):100.

Технология способа заключается в том, что при контактировании электролита, содержащего комплексные цианиды металлов и свободные цианиды, с

катионитом в форме металла, присутствующего в электролите в виде комплексного цианида, происходит обмен катиона в катионите на катион щелочного металла с образованием в фазе раствора осадка простого цианида металла:R1Cu+Na2(Cu(CN)3- 2RNa+Cu(CN) i+CuCN;

R7Cu+2NaCN 2RNa+Cu(CN)g ; R2Zn+Naa(Zn(CN)., ) -2RNa+2ZN(CN)3 ;

2RAg+Nai(Ag(CN)3)-J 2RNa+3AgCN.

Поскольку обмен катионов между катионитом и раствором происходит эквивалентно, раствор не загрязняется лишними катионами и анионами;

31479421

поступившие в раствор катионы металла образуют с-цианидами нерастворимые соли, которые легко отделяются от

5 с

Помещают анионит АН-221 в колонку емкостью 300 мл и пропускают 400 мл 10%-ного раствора едкого натра со I скоростью 200 мл/ч. Получают раствор, 5 содержащий, мг/л: Na 11090, Си 1700, Zn 125, CN 2500.

Пример 2(с катионитом в фор ме ионов цинка и раствором, содержаионита вследствие различной дисперсности ионита и осадка.

Осадок цианида металла может быть растворен в избытке цианида и возвращен в гальванический процесс.

Катионит обрабатывают солью метал- JQ Щим цианид цинка и цианид натрия). ла (меди, цинка, серебра и т.п.) и Соотношение цианида и катионита 2,5: возвращают в форму, пригодную для удаления цианидов из раствора. Расход соли металла не превышает стехио- метрически необходимое количество для перевода простых и комплексных цианидов из раствора в осадок.

Очищаемый раствор отделяют от осадка фильтрованием и обессоливают известным ионообменным способом, на- 20 пример путем последовательного фильтрования через катионит в водородной форме и анионит в гидроксильной форме«

На первой стадии очистки - осаждении простых цианидов металлов - содержащего, мг/л: Na 50, Zn 1,5; исходит удаление анионов и катионов CN 20 и 2200 мг осадка Zn(CN), кото- HS 90-95%, на столько же снижается рый используют для приготовления нагрузка на ионообменные фильтры вто- электролита.

рой стадии очистки, следовательно, Ионит вновь загружают в ионообмеи на столько же снижается расход ре- 30 ную колонку емкостью 200 мл, пропус- генерирующих веществ - кислоты и ще- кают 0,5 л 10%-ного раствора сульфа- лочи.

Пример t (по известному способу). В колонку емкостью 200 мл загружают 100 г гранул спрессованного иканида меди и пропускают 1 л раствора, содержащего, мг/л: Na 490, Си 500; Zn 50; CN 1000, со скоростью 100 мл/ч. Получают 1 л раствора, содержащего, мг/л: Na 490; Си 680; Zn 40 ме И Ав в гидроксильной форме. Ра- 50; CN 1000,створ пропускают последовательно чеСмешивают по 200 мл набухших в во- рез колонку с катионитом и колонку де конов КБ-4 в водородной форме и с анионитом. Получают 1 л раствора,

J100.

В ионообменную колонку емкостью 200 мл загружают 100 мл (40 г) иони- 15 та КУ-2, заряженного в форму ионов цинка, Через колонку снизу вверх пропускают 1 л раствора, содержащего,, мг/л: Na 490; Zn 560; CN 1000, со скоростью 1 л/ч.

Затем ионит выгружают из колонки и отделяют осадок на сите, используя для промывки ионита очищенный раствор. Осадок отделяют от раствора фильтрованием. Получают 1 л раствора,

35

та цинка со скоростью 1е л/ч, затем - 400 мл дистиллированной воды и исполь зуют в следующем цикле очистки раствора.

Очищенный раствор подвергают финишному обесслоиванию, для чего в две колонки емкостью по 200 мл загружают по 4 мл ионитов КУ-2 в водородной форАН-221 в форме свободного основания и 1 г размолотого бентонита.

Смесь загружают в ионообме«ную колонку емкостью 600 мл и пропускают очищаемый раствор со скоростью 800 мл/ч. Полученный раствор содержит, мг/л; Na 30; Си 1,5; Zn 0,2; CN следы. Пропускают через колонку

л воды снизу вверх со скоростью л/ч и разделяют сметанный слой ионитов.

Помещают катионит КБ-4 в колонку емкостыо 300 мл и пропускают 40 мл 5%-ного раствора соля-ной кислоты со скоростью 200 мл/ч. Полученный раствор содержит, мг/л: Na 1120, С1 5000

Помещают анионит АН-221 в колонку емкостью 300 мл и пропускают 400 мл 10%-ного раствора едкого натра со I скоростью 200 мл/ч. Получают раствор, содержащий, мг/л: Na 11090, Си 1700, Zn 125, CN 2500.

Пример 2(с катионитом в форме ионов цинка и раствором, содержаЩим цианид цинка и цианид натрия). Соотношение цианида и катионита 2,5:

содержащего, мг/л: Na 50, Zn 1,5; CN 20 и 2200 мг осадка Zn(CN), кото- рый используют для приготовления электролита.

J100.

В ионообменную колонку емкостью 200 мл загружают 100 мл (40 г) иони- та КУ-2, заряженного в форму ионов цинка, Через колонку снизу вверх пропускают 1 л раствора, содержащего,, мг/л: Na 490; Zn 560; CN 1000, со скоростью 1 л/ч.

Затем ионит выгружают из колонки и отделяют осадок на сите, используя для промывки ионита очищенный раствор. Осадок отделяют от раствора фильтрованием. Получают 1 л раствора,

Ионит вновь загружают в ионообмеи ную колонку емкостью 200 мл, пропус- кают 0,5 л 10%-ного раствора сульфа-

ме И Ав в гидроксильной форме. Ра- створ пропускают последовательно че

та цинка со скоростью 1е л/ч, затем - 400 мл дистиллированной воды и используют в следующем цикле очистки раствора.

Очищенный раствор подвергают финишному обесслоиванию, для чего в две колонки емкостью по 200 мл загружают по 4 мл ионитов КУ-2 в водородной фор

содержащего, мг/л: Na 5,0; Zn отсутст- вие, CN отсутствие.

Через колонку с ионитом КУ-2 пропускают со скоростью 20 мл/ч 15 мл 5%-ной серной кислоты, затем - 20 мл дистиллированной воды. Получают 15 мл элюата с содержанием, мг/л: Na 2700; Zn 80; SO 44100 и 15 мл промывной воды с содержанием, мг/л: Na 300; Zn 20; S04 4900.

Через колонку с ионитом АВ-47 пропускают со скоростью 20 мл/ч 20 мл 10%-ного раствора едкого натра, затем - 20 мл дистиллированной воды. Получают 20 мл элюата с содержанием, Нг/л: Na 9000, CN 900, 20 мл промыв

514

ной воды с содержанием, мг/л: Na 1000, CN 100.

Иониты используют в следующем цикле очистки раствора.

ПримерЗ (с катионитом в форме ионов меди и раствором, содержащим цианид и цианид натрия). Соотношение цианида и катионита 2,5:100.

В ионнообменную колонку емкостью 200 мл загружают 100 мл (40 г) иони- та КУ-2, заряженного в форму ионов меди. Через колонку снизу вверх пропускают 1 л раствора, содержащего, мг/л: Na 490; Си 550; CN 1000, со скоростью 25 мл/мин. Затем ионит выгружают из колонки, отделяют осадо на сите, используя для промывки иони та очищенный раствор. Осадок отделяют от раствора фильтрованием. Полу- чают 1 л раствора, содержащего, мг/л Na 15; Си 1,0; CN 15 и 2200 мг осадка Си(CN)2 , который используют для приготовления электролита.

Ионит вновь загружают в ионооб- менную колонку емкостью 200 мл, пропускают 0,5 л 1,0%-ного раствора сульфата цинка, 400 мл дистиллированной воды и используют в следующем цикле очистки раствора„

Финишное обессоливание раствора проводят аналогично примеру 2.

П р и м е р 4 (с катионитом в форме ионов серебра и раствором, содержащим цианид серебра). Соотношение цианида.и катионита 2,0:100.

В ионообменную колонку емкостью 200 мл загружают 100 мл (50 г) иони- та КУ-2, заряженного в форму ионов серебра. Через колонку снизу вверх пропускают 1 л раствора, содержащего мг/л: -Na 660, Ag 1038, CN 1000, со скоростью 25 мл/мин. Затем ионит выгружают из колонки, отделяют осадок на сите, используя для промывки ионита очищенный раствор. Осадок отделяют от раствора, содержащего, мг/л: Na 20, Ag 0,5; CN 10, и 5050 мг осадка AgCN, который используют для приготовления электролита. Ионит загружают вновь в колонку емкостью 200 мл и пропускают 0,5 л 1,0%-ного раствора нитрата серебра, затем - 400 мл дистиллированной воды и используют в следующем цикле очистки раствора.

)

Финишное обессоливание раствора проводят аналогично примеру 2.

ю15 20

25 JQ

Q дс

35

50

5

6

Примеры 5-8. Подтверждение обоснования массового соотношения цианида и катионита.

Пример 5 (соотношение цианида и катионита 0,3:100). Аналогичен примеру 2, количество ионита КУ-2, заряженного в форму ионов цинка, {300 мл (320 г), объем колонки 1200 мл.

Содержание в очищаемом растворе после обработки ионитом КУ-2 в цинковой форме, мг/л: Na 25, Zn 2,0, CN 10.

П р и м е р 6 (соотношение. цианида и катионита 0,5:100). Аналогичен примеру 2; количество ионита КУ-2, заряженного в форму ионов цинка, 500 мл (200 г), объем колонки 800 мл.

Содержание в очищаемом растворе -г после обработки ионитом КУ-2 в цинковой форме, мг/л: Na 25, Zn 2,0, CN 10

Пример (соотношение цианида и катионита 3,0:100). Аналогичен примеру 2, количество ионита КУ-2, заряженного в форму ионов цинка, 83 мл (33 г), объем колонки 120 мл.

Содержание в очищаемом растворе после обработки ионитом КУ-2 в цинковой форме, мг/л: Na 70, Zn 2,5, -f CN 60„

Таким образом предложенный способ позволяет сократить расход реагентов (кислоты и щелочи), удешевить процесс очистки, утилизировать цианиды и металлы в виде осадка простых цианидов металлов.

Значимость соотношения цианида и катионита в форме металла, присутствующего в очищаемом растворе в виде цианидного комплекса, подтверждается тем, что при уменьшении соотношения ниже 0,25:100, т.е. увеличении расхода ионита, не наблюдается увеличения глубины очистки раствора, а при увеличении более 2,5:100 глубина очистки раствора резко понижается.

Способ позволяет упростить процесс (исключить стадию электролиза) удешевить за счет сокращения расхода едкого натра на регенерацию и электроэнергии - на разрушение цианидов, утилизировать цианиды и металлы. При этом в 25 раз сокращается расход кислоты, в 20 раз сокращается расход щелочи на очистку раствора. Цианиды и металлы утилизируются в виде осадка простых цианидов металлов, что делает возможным их использование в гальваническом производстве.

7Т4794218

Формула изобретенияудешевления процесса путем сокра -

щения расхода реагентов, в качестве

Способ очистки растворов от циани- осадителя используют сильнокислотный дов и металлов введением реагента- . катионит в форме металла, присутству- осадителя с последующей обработкойющего в растворе в виде цианидного

на ионообменных фильтрах, о т л и -комплекса, при массовом соотношении

чающийся тем, что, с цельюцианида и катионита (0,5-2,5):100.

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способам очистки растворов и сточных вод гальванических производств. Целью изобретения является удешевление процесса путем сокращения расхода реагентов. Очистку растворов от цианидов и металлов осуществляют обработкой реагентом-осадителем, в качестве которого используют сильнокислотный катионит в форме металла, присутствующего в растворе в виде цианидного комплекса. Осадитель вводят при массовом соотношении цианида и катионита (0,5-2,5):100. Доочистку растворов производят на ионообменных фильтрах. Способ позволяет сократить расход реагентов и утилизировать цианиды и металлы в виде осадка простых цианидов металлов.