Способ извлечения цинка из раствора Советский патент 1991 года по МПК C02F1/42 B01J20/26 C01G9/00 C02F1/28 C02F1/42 C02F101/20 C02F103/16 C02F103/34 

Изобретение относится к технологии извлечения металлов и может быть использовано для извлечения цинка из водных рас- творов, в частности из сточных вод химических производств, а также металлургической промышленности и гальванических производств.

Целью изобретения является повышение степени извлечения цинка иа растворов солей.

Предлагаемый способ извлечения цинка из растворов осуществляют сорбцией на смоле, обладающий комплексообразующи- ми ионообменными свойствами (КИС)- продукта химического взаимодействия вторичного полиэтилена (ВПЭ) и полимера ди-0 -метакрмлоил- «-хлорметил) метилфос- фоната (ПМФ) со степенью полимеризации п - 2-35.

Используемая смола может быть охарактеризована следующей структурной формулой

где п 2-35. При этом процесс ведут при рН 5,8-7,7 и количестве смолы С 0,1-500 мг/л.

Введение фрагментов хлорансилфосфо- новых кислот, а также структура полученного сополимера позволяют отнести их к синтематическим органическим ионитам, содержащим атомные группировки, способные к образованию донорно-акцепторных (координационных) связей с поглощаемыми ионами. На практике полученные КИС делятся по типу активных группировок, содержащих атомы с донорными функциями (N, S. О, Р, As и др.). Предлагаемые сополимеры имеют ионогенные группы, которые способны к образованию с катионами металла внутрикомплексных соединений типа

ВоЛ

т

Me Р

о V

где R и OR - фрагменты макромолекулярно- го каркаса смолы,

Степень извлечения ионов цинка значительно выше при совместном присутствии полиэтилена или продукта его вторичной переработки и фосфорсодержащего полимера, которые химически связаны в единую пространственную сетку, а не взятыми в отдельности, так как эффект комплексооб- разования суммарный. Вклад в этот эффект вносит полиэтилен с карбоксильными и гидроксильными группами с определенной степенью дисперсности, а также фосфорсодержащий фрагмент, способный образовывать комплекс с Zn+2, и вклад от полученной структурной сетки.

Способ извлечения ионов цинка из растворов осуществляют следующим образом.

В воду, содержащую 0,10-50,0 мг/л ионов цинка,при рН 5,8-7,7 вносят от 0,1 до 500,0 мг/л КИС и перемешивают в течение 2,0-60 мин, затем отстаивают, после чего определяют содержание ионов цинка в растворе после отделения осадка.

П р и м е р. В литровый мерный стакан помещают раствор сточной воды гальванического производства, содержащий 2,57 мг/л Zn+2. Туда добавляют измельченный сополимер КИС, где соотношение (ВПЭ): ПМФ 1:1, п 20, в количестве 0,5 мг/л, при рН 5,9, перемешивают на лабораторной мешалке в течение 2 мин со скоростью 100-150 об/мин, после чего еще 30 мин перемешивают с меньшей скоростью (50

об/мин), после чего перемешивание прекращают и ведут наблюдение за осадком. Затем отбирают пробы через каждые 5 мин и определяют содержание ионов цинка на

фотоколориметре ФЭК-56.

Данные анализа на ионы Zn после 10 мин сорбции представлены в зависимости от рН раствора и количестве вводимого ка- тионита(представлены в таблице).

Как видно из полученных результатов, Применение предлагаемого катионита-ком- плексообразующей ионообменной смолы, позволяет снизить содержание ионов Zn до 1-10 3мг/л,а при оптимальных соотношениях (ВПЭ):ПМФ 1:1, п 20, рН 6,0, концентрации сорбента 0,10 мг/л, полностью (до 100%) извлечь ионы цинка из раствора. По прототипу концентрация ионов цинка снижается с 2,57 до 0,13 мг/л.

Технико-экономическое преимущество предложенного способа заключается еще в том, что при меньших по сравнению с про- тотипфм расходах катионита он позволяет увеличить степень извлечения , обеспечив практически его 100%-ное извлечение при оптимальных условиях,

Формула изобретения Способ извлечения цинка из раствора путем контактирования раствора с сорбентом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения цинка, в качестве сорбента используют продукт химического взаимодействия вторичного полиэтилена и полимера -метакрилоил- а -хлорметил)-метилфосфоната со степенью полимеризации 2-35 при массовом соотношении компонентов 2-1:1-0,5, при этом сорбент используют в количестве 0,1- 500 мг/л раствора, а сорбцию ведут при рН

5,8-7,7.

Изобретение относится к способам извлечения цинка из растворов и позволяет повысить степень его извлечения. Способ осуществляют сорбцией на катионитах, где в качестве катионита используют комплек- сообразующую ионообменную смолу на основе сополимера полиэтилена и ди- (jS-метакрилоил-а -хлорметил) метилфосфо- ната в массовом соотношении 2-1:1-0,5. Сорбцию ионов цинка ведут при рН 5.8- 7,7, концентрации сорбента 0,5-500 мг/л. В качестве полиэтилена используют отходы полиэтилена после их вторичной переработки в экструдере. 1 табл.

Прототип

Пример 1

Соотношение ВПЭ:ПМФ 1:1,

Концентрация сорбента /С/ 0,5 мг/л

Пример 2

ВПЭ:ПМФ 2:1; /С/ « 0,15 мг/л

Пример 3

ВПЭ:ПМФ 1:0,75; ,0 /С/ 15 мг/л

Пример 4

0,13 0,001

0,001

5,9 5,9

5,9

Отсутству- 6,0 ет

Продолжение таблицы