Способ очистки растворов солей щелочных металлов Советский патент 1991 года по МПК C02F1/42 

Изобретение относится к способам очистки растворов солей сорбционными методами от примесей солей цветных металлов и может быть использовано в химической технологии, в гидрометаллургии цветных металлов при получении меди, никеля и кобальта, а также для очистки высокоминерализованных сточных вод и рассолов от ионов тяжелых цветных металлов.

Целью изобретения является ние степени очистки и упрощени соба.

Способ осуществляют путем и вания в качестве сорбента макр тых ионитов на основе акрилово лоты и тетравинильного эфира п эритрита со структурой элемент звена

CHf СН

L

ох

П

-сн9-сн-о-сн2 сн2-о-сн-снг

/ /

-СН2-СН-0

ХСч

-СН2 СН2-0-СН-СН2Целью изобретения является повышение степени очистки и упрощение способа.

Способ осуществляют путем использования в качестве сорбента макросегча- тых ионитов на основе акриловой кислоты и тетравинильного эфира пента- эритрита со структурой элементарного звена

О

со о оо

4ь

ел

/

ХСч

-СН2 СН2-0-СН-СН2т

Изобретение относится к способам очистки солей щелочных металлов сорб- ционным методом от ионов цветных металлов , например меди, никеля, кобальта. Цель изобретения - повышение степени очистки и упрощение способа. Способ очистки растворов солей щелочных металлов включает пропускание растворов через слой сорбента, представляющий собой ионит на основе акриловой кислоты и тетравинильного эфира пента- эритрита. Количество сорбированного металла до содержания последнего в очищенном растворе 1 мг/л составляет по меди 27,7 мг/г, по никелю 21,6 мг/r сорбента, по кобальту 18,0 мг/г.

где X - H , Na;

m, n - целые числа, при этом m + n 100%.

Установлено, что увеличение емкос- тя и селективность к тяжелым цветным металлам объясняется электронно-акцепторной двойной связью в матриц смолы, которая вызывает усиление кислотных свойств ионита. Ионит характеризуется высоким значением статической обменной емкости (СОЕ) (12,8 ммоль/г) и высокой осмотической стабильностью.

Применение ионитов на основе акриловой кислоты и тетравинильного эфира пен-гаэритрита, содержащих ионогенную группу - CQOH, позволяет проводить очистку солевых растворов от ионов цветных металлов, например меди, никеля, кобальта, в широком диапазоне рН (от 3 до 10) с высокими значениями обменной емкости и при комнатной температуре, что существенно упрощает технологию процесса очистки. Динамическая обменная емкость (ДОЕ) иссле- дованного ионита в Na-форме по меди составляет 22,7 мг/г (4,3 мг/мл) до проскока 0,1 г/л по меди и 27,7 мг/л (4,3 мг/мл) до проскока 1 мг/л по меди. ИДО составляет по меди 36,6 мг/г (6,9 мг/мл) при извлечении из солевого раствора, содержащего 100 г/л NagSO, меди 15,4 мг/л, рН исходного раствора 7,3.

ДОЕ предлагаемого ионита в Na-фор- ме по никелю составляет 7,0 мг/г (1,3 мг/мл) до проскока никеля 0,1 мг/л или 13,8 мг/г (2,6 мг/мл) до 1 мг/мл при рН 3,45 или при рН 7,3 соответственно 10,8 мг/г (2,0 мг/мл и 21,6 мг/г (4,1 мг/мл).

СОЕ по никелю данного ионита в Н-форме составляет 19,9 мг/г при рН 3,4 и в Na-форме 343,3 мг/г при рН 5,7. Для сравнения СОЕ известного фосфорсодержащего ионита по сумме металлов составляет при рН, равном 10,2, менее 5 мг/г.

Пример 1. Раствор, содержащий 100 г/л и 14 мг/л никеля, с рН 3,45 пропускают через колонку диаметром 1 см, в которую загружено 4 г (6 мл) ионита (макропористый катионит на основе акриловой кислоты и тетравинильного эфира пентаэритрита) в Na-форме. Скорость фильтрации 2 мл/ми температура исходного раствора - комнатная. Очищенный раствор содержит мас.% (0,1 мг/л) никеля, при этом емкость сорбента по никелю сое- тавляет 6 мг/г. При очистке раствора

до мас.% никеля (1 мг/л) емкость составляет 10,8 мг/г, при насыщении ионита емкость 23 мг/г никеля. Степень очистки - 340 раз.

Пример 2. Очистку раствора сульфата натрия проводят так же, как и в предыдущем примере, но рН исходного раствора равен 7,3. Емкость ионита по никелю при степени очистки мас.% составляет 11 мг/г, при степени очистки по никелю до 1 (1 мг/л) емкость 22 мг/г.

II р и м е р 3. Раствор, содержащий 100 г/л хлорида натрия и 15,4 мг/л меди, с рН 3,45 пропускают через колонку, в которой загружено 5 г ионита Опыт проводят при комнатной темпера-, туре, скорость пропускания раствора та же, что и в предыдущих примерах. При глубине очистки по меди до 0,1 мг/л (.%) емкооть ионита составляет 23 мг/г, т.е. очищено более 150 об. раствора на 1 об. ионита.

П р и м е р 4, Раствор карбоната натрия, содержащий 120 г/л Na2COэ и 15 мг/л кобальта, с рН 11,5 пропускают через колонку с 5 г. ионита с той же скоростью, что и в предыдущих примерах. При глубине очистки по кобальту емкость ионита по кобальту составляет 18 мг/г, т.е. было очищено 160 об. раствора на 1 об. ионита.

Предлагаемый способ очистки растворов щелочных металлов от примесей позволяет повысить степень очистки примерно в 3 раза, упростить процесс сорбции и расширить область применения за счет устранения необходимости подогрева раствора и проведения сорбции из слабокислых растворов.

Формула изобретения

Способ очистки растворов солей щелочных металлов от ионов цветных металлов путем их сорбции на ионнтах, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и упрощения способа, сорбцию ведут на ионитах на основе акриловой кислоты и тетравинильного эфира пентаэритрита со структурой элементарного звена

-снгснС 0ОХ

п

-СН2-СН-0-СН2 CHg-O-CH-Ct -

X

СН2-СН-0-СН2 СН2-0-СН-СН2- 1I

где X - Н, Na;

га, п - целые числа, при этом

т

10

га + п 100%.