Способ извлечения свинца из солянокислых растворов Советский патент 1989 года по МПК C22B13/04 

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано для извлечения свинца из солянокислых растворов сорбцией.

Цель изобретения - повьшение степени и селективности извлечения свинца, его концентрирования. , В предлагаемом способе использованы аниониты поли-(2-оксапропилен)2-окси-полиаминового типа, которые имеют следующие структурные формулы:

-R -CHi-CH-o-CH -сн-о-сн,1-сн-сн -R

I СИ.,

R

I ОН

где в анионите с группами поли-(2- оксапропилен)-2-окси-полиамин-кроссэтиленднам н-полиамин R -NH, R -NH-CHj-CH -NH-, в анионнте с группами поли-(2-оксапропилен-2-ок- си-полиамнн-кросс-полнэтиленполиамин полиамин R -NH-, R -NH-( NH)-, в анноните с группами поли- (2-оксапропилен)-2-оксп-полиамин-Н- (/Ь-оксиэтил)г2-кросс полиэтиленполи- амин-полиамин R -N-CH. к -NH-(CH2-CH,2-NH)j,-; в аниони- те с группами поли-(2-оксапропилен) 2-окси-полиамин-кросс-полиизопропа- нол-полиамин R -NH-; R -NH - (OH), в анионите с группами поли-(2-оксапропилен-2-ок- си-полиамин-Ы-(р-оксиэтил)-2-кросс- полиизонропанол-долиамин R - N - R -NH-CH,;-CH(OH) NH-. .

Способ осуществляют следующим образом.

Солянокислые свинецсодержащие растворы с примесями цветных металт лов и железа, с кислотностью 10 - 10 HV НС1 приводят в контакт со слабоосновными -анионитами поли-(2-ок- сапропилен)-2-oкcи-пoлиaмин-N-(/з-oк- cйэтил)-пoлиaминoвoгo или поли-(2- оксапропилен) -2-окси-полиаминового- типа до полной или заданной степени извлечения свинца. Степень его извлечения определяется относительным количеством контактирующей массы анионита и объема раствора, Сопутст- вуюпще цветные металлы и железо, оставшиеся в растворе после выделения свинца, выделяют известными химико-металлургическими способами, Анионит, насыщенный ионами свинца, отмывают от солей частично поглощенных цветных металлов и железа растворами кислоты той концентрации, из которой проводилась сорбция и проводят десорбцию свинца водой. ,Для увеличения степени концентрирования свинца в элюате используют подогретую воду; из элюата свинец выделяют в виде малорастворимых соединений , известными методами. Регенерирован- ный анионит используют повторно.

Способ проверен в лабораторных условиях на различных продуктах выщлачивания свинецсодержащего сырья. Реализация способа иллюстрируется следующими примерами.

Пример . Солянокислые растворы с концентрацией кислоты 10 - 10 н, НС1 и свинца 0,025 М приводи

о 5 0 5 Q

5

лн в контакт в статических условиях со слабоосновными анионитами поли- (2-оксапропилен) -2-окси-полиамин-Н- (р-оксиэтил)-полиаминоБОго и поли- (2-оксапрошшен) -2-окси-полиаминового типов с группами поли-(2-оксапро- пилен) -2-окси-полиамин-1 Г-(-окси-: этил)- -кросс-полиэтиленполиамин-п о- лиамин-, поли-(2-оксапропилен)-2-ок- си-полиамин-М-(р-оксиэтил)-2-кросс- полиизопропанол-нолиамин, поли-(2- оксапропилен)-2-окСИ-ПОЛИамин-кросс- Полиэтиленполиамин-полиамин, поли-(2- оксапропилен)-2-окси-полиамин-кросс- этилендиамин-полиамин, поли-(2-окса- пропилен)-2-окси-полиамин-кросс-по- лиизопропанол-полиамин и полиэтилен- полиамин-.(Н-2-пропанол-3-пиридинин- хлорид)-Ы-кросс-(2-оксипропилен)-по- лиамин в С1-форме, а для сравнения здесь и в других примерах взят сильноосновный анионит с группами четвертичного аммониевого основания (по прототипу). Отношение массы анионита к объему раствора составило 1:200. По изменению концентрации свинца в растворе после сорбции определяли величину сорбируемос- и свинца в зависимости от кислотности раствора каждым анионитом.

Полученные результаты представле- нь В табл. 1 .

Пример2. Слабоосновные аниониты поли-(2-оксапропилен)-2- окси-полиамин-Ы-(/з-оксиэтил)-поли- аминового и поли-(2-оксапропилен)-2- окси-полиаминового тиПов с различными группа ми приводили в контакт с солянокислыми растворами 1,25- 5,0 н. НС1,содержащими свинец, медь, марганец, железо (II, III), концентрации металлов в растворе 0,025 М, масса анионитов и объем раствора аналогичны примеру 1, По изменению концентрации металлов в растворе после сорбции рассчитывали коэффициенты распределения (Кр) для каждого элемента и коэффициент избирательности (Ку) сорбции свинца.

Полученные результаты представлены в табл.2.

П р и М е р 3. Отличается от примера 1 тем, что в контакт со слабоосновными анионитами поли-(2-окса- пропилен)-2-окси-полиамин-Ы-( сиэтш1)-полиаминового и поли-(25

оксапропилен)-2-оксн-полиам1шового типов приводили солянокислые растворы, .полученные после выщелачивания отходов металлургических произ- водств: мартеновского (раствор I), конвертерного (раствор II) и доменных пшамов (раствор III и IV),

Растворы имеют следующие составы, г/л:

Раствор I: Fe 40,4; Pb 1,13; Zn 6,15; Mn o,57; Си 0,21; Co 0,015 SiOz 0,28; AljO 0,11; MgO 2,08; CaO l,07;-TiO 0,015; 0,033;

,HC1 110,0.

Раствор II: Fe,, 45,4; Fe 44,8; Pb 0,30; Zn 1,03; №i 0,84; Cu 0,043; Ni 0,021; Si02l,9; fcaO 18,7; MgO 23,3; 0,26; TiOi 0,032; V,jOj 0,41; Cr-jO 0,058;

HCl 66,0.

Раствор III: Fe 6,26; Fe 1,6; Pb 0,097; Zn 1,6; 0,43; CaO 7,0; MgO 0,34; SiO, 0,59; HCl 97,8.

Раствор IV: Fe. 4,15; Fe 2,48; Pb 0,46; Zn 12,2; 1,73;

CaO 6,0; MgO 0,92; SiOi 3,78; HCl 85,0.

По изменению концентрации евин- ца в растворе после сорбции определяли сорбируемость и степень извлечения свинца дпя каждого анионита.

I Полученные результаты представлены в табл.3.

1

Прим ер 4. Раствор, полученный после выщелачивания мартеновского шлама состава, г/л: ,7; Pb 1,2; Zn 6,7; Mn 0,59; HCl 108,9, в количества 1000 мл пропускали через сорбционную колонку, заполненную 5 г анионита с группами поли- (2-оксапропилен) -2-окси-полиамин- кросс-полизтиленполиамин-полиамин в С1-форме, а дпя сравнения - через анионит с группами четвертичного аммониевого основания. По предлагаемому способу в 300 МП фильтрата свинца не обнаружено (степень извлече- ния , 99%) и емкость до проскока составила 71, 2 мг/г; по прототипу свинец появляется в первы с фракциях фильтрата и емкость до проскока отсутствует, а степень насыщения анио- нитов по сопоставляемым способам сос тавипа 186,6 и 3,7 мг/г соответственно. После сорбции аниониты в колонке промывали раствором соляной

0

5

0

5

О

50З 0 5

7856

КИ.СЛОТЫ концентрацией 108,9 г/л и осуществляли десорбцию свинца и поглощенных металлов горячей водой (80-90°С). Степень концентрирования свинца в элюатах составила по предлагаемому способу 3,4, по прототипу 0,06, а соотношение концентраций Pb: Fe 4,1:0,07 и 0,072:0,095 соответственно.

Пример 5. Отличается от при-- мера 4 тем, что пропускали 770 ьш .раствора, полученного после выщелачивания конвертерного шлама, сталеплавильного производства состава, г/л: Fega- 47,4; Pb 0,3; Zn 1,1; А1гОзО,33; CaO 17,9; MgO 3,3; SiOa 0,16; HCl 41,8 и др. По предлагаемому способу свинца в фильтрате не обнаружено и степень его извлечения составила 99%, по способу-прототипу степень извлечения свинца 39,3%. ;После,промывки анионитов раствором соляной кислоты с концентрацией 41,8% г/л и злюирования горячей водой степень концентрирования свинца и злюата по предлагаемому способу составила 8,3, а по прототипу 0,24. Соотношение концентраций Pb:Fe по предлагаемому способу равнялось 2,5:0,07.

Из приведенных результатов следует, что предлагаемьш способ с использованием слабоосновных анионитов поли-(2-оксапропилеи)-2-окси-поли- амин-N- (р-оксизтил)-полиаминового и поли-(2-оксапропилен)-2-окси-поли- аминового типов позволяет селективно вьщелять свинец из солянокислых растворов, содержащих соли других цветных металлов и железа, в широком диапазоне кислотности, а также концентрировать его.на стадии десорбции. При зтом в отличие от прототипа не требуется предварительная десорбция сопутствующих ионов примесей и существенно возрастает степень извлечения свинца за счет более высокой сорбционной емкости по свинцу единицей массы анионита, а поскольку ступень извлечения пропорциональна сорбционной емкости, то сокращается расход ионита для достижения той же степени извлечения и увеличивается количество очищаемого раствора той же массой ионита.

Экономический эффект от исйоль- зования предлагаемого способа при переработке раствора от выщелачивания мартеновских шламов НТЖ в количестве 600 м /сут составит 36,5, тыс,руб. в год.

Формула изобретения

1. Способ извлечения свинца из солянокислых растворов, включающий сорбцию на анионите и десорбцию, отличающийся тем, что, с целью повышения степени и селективности извлечения свинца, его концентрирования, сорбцию ведут на слабоосновных анионитах поли-(2- оксапропилен) -2-окси-полиамин-М-(/зч оксиэтил)-полиаминового или поли- (2-оксапропилен) -2-окси-полиаминового типа.

2 Способ по n.t, о т ли чающийся тем, что в качестве аниот

нитов поли-(2-оксапропилен)-2-окси-по- лиамин-Н-(р-оксизтил)-полиаминового типа используют аниониты, выбранные из группы:поли-(2-оксапропилен)-2-ок- си-полиамин-Н-(/3)-оксиэтил)-2-кросс-по- лиэтиленполиамин-полиамин или поли- (2-оксапропилен)-2-окси-полиамин-Н- I (р-оксиэтил)-2-кросс-полиизопропа- нолполиамин,

3. Способ по п.1. отличающийся тем, что в качестве анионитов поли-(2-оксапропилен)-2- окси-полиа1«шнового типа используют аниойиты, выбранные из группы: поли- (2-оксапропилен) -2-окси-полиамин- кросс-полиэтиленполиамин-полиамин, поли-(2-оксапропилен)-2-окси-поли- амин-кросс-Полиизопропанол-полиамин, полиэтиленполиамин-(Ы-2-пропанол-3- пиридиНИИ-хлорид)-N-Kpocc-(2-оксапропилен ) -полиамин ,

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано для извлечения свинца из солянокислых растворов сорбцией. Цель изобретения - повышение степени и селективности извлечения свинца, его концентрирования. Способ включает сорбцию свинца из растворов слабоосновными анионитами поли-(2-оксапропилен)-2-окси-полиамин-N-(β-оксиэтил)-полиаминового или поли-(2-оксапропилен)-2-окси-полиаминового типа и десорбцию поглощенных элементов. При этом в качестве анионитов первого типа используют поли-(2-оксапропилен)-2-оксиполиамин-N-(β-оксиэтил-2-кросс-полиэтиленполиамин-полиамин или поли-(2-оксапропилен) -2-окси-полиамин-N-(β-оксиэтил)-2-кросс-полиизопропанол-полиамин. В качестве анионитов второго типа используют иониты выбранные из группы: поли-(2-оксапропилен)-2-окси-полиамин-кросс-полиэтиленполиамин-полиамин, поли-(2-оксапропилен)-2-оксиполиамин-кросс-этилендиамин-полиамин, поли-(2-оксапропилен)-2-окси-полиамин-кросс-полиизопропанол-полиамин, полиэтилен-полиамин-(N-2-пропанол-3-пиридиний хлорид)-N-кросс-(2-оксипропилен)-полиамин. 2 з.п.ф-лы, 3 табл.

т а б л и ц а I

Четвертичные аммониевые основания3,06 Поли-(2-окса- пропипен)-2ркси-поли- . 129,7 амин-кросс-по- лиэтйленполи- амик-полиамин Полн-{2-окса- пропилен)-2- оксн-полиамин- кросс-этнленди- амин-полиамин 100,0 Поли-(2-окса- прот1пен)-2- окси-полиамин- . Нг(р-оксиэтил)- 2-кросс-полиэти- лепполиамин- полиамин 70,5 Поли-(2-оксапро- пилен)- 2-Ькси- - полиамин-И-( ft оксиэтил)-2-кррсс- полиизопропанол полиамин 52,0

1,35

57,4

0,8 1,3 0,79 4.1 3,8 4,1 31,0 51,7 14,4 74,4 51,2 55,7

44,2

24,0 40,0 11,4 58,8 37,4 40,6

31,2 16,0 26,7 9,0 46,4 25,8 28,3

23,0 14,0 23,3 8,6 44,3 19,8 21,5

ТаОлицаЗ