Способ переработки растворов содержащих сурьму, мышьяк и металлы Советский патент 1991 года по МПК C22B3/24 C22B30/00 C22B23/00 

Изобретение относится к способам сор- бционной переработки технологических и сбросных растворов гидрометаллургических переделов медного, никелевого и свинцового-цинкового производств и может быть использовано для очистки растворов от сурьмы, мышьяка и цветных металлов.

Целью изобретения является удешевление процесса за счет уменьшения объемов и концентрирования сурьму- и мышьяксодержащих растворов.

Пример. Для испытаний используют сбросные растворы гидрометаллургических переделов медного, никелевого и свинцово- цинкового производств, содержащие, г/л: медь 26,528; никель 14,235: железо 0,866; кальций 0.962; магний 0.826; цинк 0,141; аммоний 0,221; серебро 0,002; серная кислота 73.794; соляная кислота 0,3; плавиковая кислота 0,3: мышьяк 18.50; сурьма 1,34. Опыты проводят в ионообменной колонне с высотой слоя набухшего в воде сульфокатионита КУ-2 в Н-форме 4 м. В опытах по известному способу колонну промывают водой, после чего через слой катионита фильтруют 0.52 уд.об. (экспериментально определенный объем удержания) раствора со скоростью 2,36 м/ч. По окончании подачи раствора колонну промывают водой для удаления фильтрата из слоя. В процессе фильтрования раствора и промывок воздух в слое катионита отсутствует. На выходе из слоя фильтрат анализируют и по наличию или отсутствию целевых компонентов (мышьяка и сурьмы) разделяют на фракции. В опыте 1 фильтрат разделяют на две фракции: первая - сернокислый раствор, не содержащий мышьяка и сурьмы, отбираемый от начале

проскока кислоты в фильтрат до начала проскока мышьяка и сурьмы в фильтрат, вторая - раствор, содержащий мышьяк и сурьму, отбираемый от начала проскока мышьяка и сурьмы в фильтрат до отсутствия следов перерабатываемого раствора в промывной воде. В опыте 2 фильтрат разделяли на три фракции: первая соответствует первой фракции опыта 1; вторая - раствор, содержащий сурьму и мышьяк, отбираемый от начала проскока мышьяка и сурьмы (проскок наблюдается одновременный) до отсутствия сурьмы в фильтрате; третья - раствор, содержащий мышьяк, отбираемый от окончания выхода сурьмы в фильтрат до отсутствия следов перерабатываемого раствора в промывной воде. По окончании процесса сорбции измеряют обьем фракций и анализируют содержание целевых компонентов.

Извлечение катионов металлов 100%. Опыты 3 и 4 по предлагаемому способу проводят в условиях, аналогичных опытам 1 и 2 соответственно, однако слой катионита продувают воздухом до удаления воды из межзернового пространства до прекращения слива воды, после чего через осушенный слой катионита фильтруют воду (1 уд. об.) для удаления загрязнений, внесенных воздухом, затем перерабатываемый раствор 0,52 уд. об. (опыт 3) или перерабатываемый раствор без предварительной водной промывки (опыт 4). По окончании подачи раствора колонну промывают водой до удаления остатков раствора в процессе сорбции и промывок, межзерновое пространство ионита остается заполненным воздухом. При подаче жидкости на осушенный слой в направлении сверху вниз жидкость перемещается по зернам ионита и в пленке влаги, окружающей набухшие зерна.

Результаты представлены в таблице.

Полученные фильтраты перерабатывают по фракциям. В опытах по предлагаемому способу объем фракции 1 0,24 против 0,1 уд.об. по известному способу или в 2,4 раза больше, концентрация серной кислоты соответственно 36,50-36,51 против 12,48- 12,49 г/л (в 2,92 раза выше), выход серной кислоты в индивидуальную фракцию соответственно 11,5 против 2,13% или в 5,4 раза выше,

Фракции 1 опытов 1-4 используют в гидрометаллургических процессах на стадиях выщелачивания, нейтрализации, осаждения и для подпитки технологических растворов.

В опыте 3 по предлагаемому способу объем фракции 2 0,80 против 0,94 уд.об. в опыте 1 по известному способу или на

17,5% ниже, концентрация мышьяка соответственно 12,03 против 10,23 г/л или на 17,6% выше, концентрация сурьмы соответственно 0,87 против 0,74 г/л или на 17,7%

выше. Из полученных фракций 2 осаждают сурьму цементацией на железе, цинке или сорбцией пиролюзитом, триоксидом висмута, комплексообразующим ионитом ПКС до остаточного содержания 0,003 г/л. При этом

степень извлечения сурьмы в опытах 1 и 3 соответственно 99,6 и 99,7%, Из маточных растворов после доизвлечения и отделения сурьмы осаждают мышьяк сульфидным реагентом до остаточного содержания 0,095 г/л.

При этом степень извлечения мышьяка в опытах 1 и 3 соответственно 99,07 и 99,21 %. Маточные растворы после отделения сульфида мышьяка, доосаждения мышьяка до ПДК железо-сульфидным или железо-известковым методами и отделения кека направляют в систему оборотного водоснабжения (нейтральные) или объединяют с фракцией 1 (кислые) или на извлечение натрия (натриевые) с последующей утилизацией совместно

с фракцией 1.

В опыте 4 по предлагаемому способу объем фракции 2 0,56 против 0.645 уд.об. в опыте 2 по известному способу или на 15,2% ниже, концентрация мышьяка соответственно 15,46 против 10,74 г/л или на 43,95% выше, концентрация сурьмы 1,244 против 1,08 г/л на 15,2% выше. Фракции 2 перерабатывают в условиях, аналогичных приведенным выше, или на стадии извлечения

мышьяка объединяют с фракцией 3,

В опыте 4 объем фракции 3 0,24 против 0,295 уд.об. в опыте 2 или на 22.9% ниже. Фракцию 3 объединяют с фракцией 2 на стадии извлечения мышьяка или используют для получения арсенатов металлов и смешанных препаратов гербицидов и антисептиков.

Предлагаемый способ прост в осуществлении, не требует дополнительного оборудования и производственных площадей и обеспечивает уменьшение объемов образующихся в процессе сорбции сурьму- и мышьяксодержащих фильтратов на 15,2- 22,19% с соответствующим сокращением

оборудования, площадей и повышением степени извлечения компонентов на стадии утилизации фильтратов.

Формула изобретения Способ переработки растворов, содержащих сурьму, мышьяк и металлы, включающий фильтрование раствора через слой сульфокатионита с переводом металлов в фазу катионита, выделение и утилизацию сурьму- и мышьяксодержащих фильтратов,

516860136

отличающийся тем, что, с цельювоздухом до удаления воды из межзерновг

удешевления процесса за счет уменьшенияго пространства, после чего фильтруют че

объемов и концентрирования сурьму- ирез слой катионита перерабатываемый

мышьяксодержащих растворов, слой суль-раствор или последовательно воду и пере

фокатионита предварительно продувают5 рабатываемый раствор.

Изобретение относится к способам сор- бционной переработки технологических и сбросных растворов гидрометаллургических переделов медного, никелевого и свмн- цово-цинкового производств и может быть использовано для очистки растворов от сурьмы, мышьяка и цветных металлов. Цель - удешевление процесса за счет уменьшения объемов и концентрирования сурьму- и мышьяксодержащих растворов. Слой суль- фокатионита, промытого водой, продувают воздухом до удаления воды из межзернового пространства сорбента, после чего через слой катионита фильтруют перерабатываемый раствор, содержащий сурьму, мышьяк и цветные металлы с переводом металлов в фазу катионита. или фильтруют последовательно воду и перерабатываемый раствор. На выходе из слоя сорбента выделяют сурьму- и мышьяксодержащие фракции и утилизируют их известными способами. 1 табл. Ј