Способ окисления железа (II) в сульфатных растворах Советский патент 1990 года по МПК C22B3/00 

Изобретение относится к гидрометаллургии и может найти применение для очистки от железа различных по сЬста- ву кислых растворов гидрометаллургического, химического производства, для очистки сточных вод и т.д.

Целью изобретения является интенсификация процесса.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Навески активированных углей, предварительно обработанных раствором серной кислоты 1:1 и отмытых дистиллированной водой до значения рН 1,5, помещали в фильтр Шотта № 4 и контактировали при непрерывной аэрации в течение заданного времени с раствором, содержащим г/л: железо (II) 0,53; ионы сульфата 0,91, рН 2,4. Соотношение объема раствора к объему угля 2500:1, расход воздуха 1 л/мин.

Результаты приведены в табл.1. Данные табл.1 свидетельствуют о том, что по сравнению со способом- прототипом предложенный способ позволяет при времени контакта фаз (раствор: воздух: уголь) продолжительностью 1 ч увеличить каталитическую активность в 5,8-7,4 раза.

Пример2. С целью установления зависимости каталитической активности угля от его структуры и состава в условиях примера 1 ( с тем изменением, что соотношение объемов раствора к весу угля составляло 100: :1) проведено окисление железа (II) в растворе, содержащем г/л: железо (II 0,6; ионы сульфата 1,02, рН 2,5, в присутствии активированных углей, содержащих различные количества азота (общего и функционально активного) , обладающих различной пористостью и удельной поверхностью.

Результаты приведены в табл.2. Как видно из табл.2, наиболее высокой каталитической активностью обладают активированные угли с удель- ной поверхностью не менее 580 м /г, содержащее 1,4-5 мас.% функционально активного азота. При снижении его содержания до 1 мас.% наблюдается резкое падение каталитической актив- ности угля (даже при наличии высокоразвитой поверхности), повышение его содержания до 5 мас.% заметно не снижает каталитическую активность.

В табл.3 приведены данные, полу- ченные в условиях примера 1, при использовании активированных углей с содержанием активного азота в количестве 2% и имеющих удельную поверхность 560-570 м /г.

Как видно из приведенных данных, снижение содержания активного азота ниже предлагаемого приводит к резкому снижению его каталитической активности по отношению к системе Fe (II) Fe (III)

Что касается величины удельной поверхности, то не существует такой резкой границы корреляции ее абсолютного значения с каталитической актив- ностью, как в случае с содержанием активного азота. Изменение со- ; держания на 0,2-0,4 мас.% активного азота в активированных углях приводит к резкому изменению их свойств, в то время как изменение удельной поверхности на 10-20 м /г таких резких отличий каталитической активности не вызывает. Порядок при котором происходит изменение каталитичес- кой активности, составляет 150 - 200 м /г. По предложенному способу 15-20% содержащегося в растворе железа (II) окисляется уже в первые 10 мин контакта фаз, что свидетельству- ет о хорошей кинетике процесса (табл.2). По сравнению со способомпрототипом предложенный способ позволяет сократить время проведения процесса в 4 раза при одновременном повышении каталитической активности в 2,1-3,0 раза. Проведение процесса по предложенному способу позволяет по сравнению со способом-прототипом в 5,8-7,4 раза увеличить каталитическую активность угля и во столько же раз интенсифицировать процесс окисления железа (II), что позволяет сократить единовременную загрузку угля, необходимый объем оборудования и размеры производственных площадей.

Формула изобретения

1„ Способ окисления железа (II) в сульфатных растворах, включающий их аэрирование в присутствии активированного угля, о тличающий- с я тем, что, с целью интенсификации процесса, в качестве активированного угля используют высокопористый активированный уголь, содержащий функционально активный азот в количестве не менее 1,4 мас.%.

2. Способ по п.1, отлича щ и и с я тем, что используют активированный уголь с удельной поверхностью не ниже 580 м2/г.

Таблица 1

Изобретение относится к гидрометаллургии и может найти применение для очистки от железа различных по составу кислых растворов гидрометаллургического, химического производства, для очистки сточных вод и т.д. Цель изобретения - интенсификация процесса. Окисление железа (II) кислородом воздуха (кислородом) осуществляют в присутствии высокопористого активированного угля, содержащего функционально-активный азот в количестве не менее 1,4 мас.%, с удельной поверхностью не ниже 580м²/г. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

0,4 0,45

Таблица2

0,05

1-2

Редактор Т. Лазоренко

Составитель Л. Рякина

Техред М.ДидыкКорректор Т. Палий

Заказ 953

Тираж 491

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Продолжение табл.2

Подписное