Способ переработки растворов минеральных кислот, содержащих сурьму и катионы металлов Советский патент 1991 года по МПК C22B3/24 C22B30/02 C22B23/00 

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для утилизации сорбционным методом сурьмы, мышьяка и цветных металлов из технологических, сбросных растворов, сточных вод гидрометаллургических переделов никелевого, медного и свинцово-цинкового производств.

Цель изобретения - удешевление процесса за счет уменьшения объема и повышения концентрации сурьмусодержащего раствора.

Способ осуществляют следующим образом.

Для испытании использовали отработанный медный электролит (1) с содержанием компонентов, г/л: медь 51,467; никель 30,853; железо 0,3; серная кислота 107,31; сурьма 1,1; мышьяк 19,6 и сбросной раствор

производства металлов и солей (2) с содержанием компонентов, г/л: медь 26,528; никель 14,235; железо 0,866; кальций 0,962; магний 0,826; цинк 0,141, кадмий 0,009; серебро 0,002; аммоний 0,22; серная кислота 73,794; мышьяк 18,53 (в пересчете на мышьяковую кислоту 35,101) сурьма 1,34 ( в пересчете на сурьмянистую кислоту 1,703); соляная кислота 0,3; плавиковая кислота 0,3. Опыты проводили в колонне с высотой слоя набухшего в воде катионита КУ-2 в водородной форме 4 м. Скорость фильтрования составляла 2,3 м/ч.

П р и м е р 1. Извлечение металлов известным способом.

Размещенный в колонне сульфокатио- нит КУ-2 в водородной формп промывали водой до рН 7. Через слой катионита фильтровали растворы 1 и 2 (опыты 1 и 2 соответОю о

СП

со о

ственно), затем воду. На выходе из слоя фильтрат анализировали и от начала проскока кислоты собирали три фракции: фракцию серной кислоты, не содержащую мышьяка и сурьмы, сурьмусодержащую фракцию (содержит также серную кислоту и мышьяк), фракцию минеральных кислот (мышьяковой и др.), не содержащую сурьмы (отбираемая до отсутствия кислоты в фильтрате). Определяли показатели процесса сорбции, измеряли объем фракций, фильтраты направляли на переработку. Фильтрат опыта 1, загрязненный катионами металлов, возвращали в повторный цикл сорбции. В опыте 2 исходный раствор брали в количестве, равном объему удержания, что обеспечивало 100%-ную степень извлечения при ДОЕ 56,915 мг/г, Показатель ДОЕ в опыте 2 ниже, чем в опыте 1,что обусловлено различной концентрацией кислот и катионов в растворах, подлежащих переработке. Результаты приведены в табл.1.

П р и м е р 2. Извлечение металлов предлагаемым способом.

Опыты проводили в условиях, аналогичных приведенным в примере 1, за исключением того, что через слой катионита в водородной форме предварительно фильтровали со скоростью 2,36 м/г раствор кислоты, затем перерабатываемый раствор. Раствор предварительной обработки подавали в колонну снизу вверх или сверху вниз до вытеснения воды из межзернового пространства и заполнения колонн раствором. Перерабатываемый раствор в количестве 0.52 уд. об. в воду до рН 7 подавали в колонну сверху вниз. На выходе из слоя фильтрат анализировали и по данным анализа собирали фракции: фракцию раствора предварительной обработки до проскока сурьмы, мышьяка и кислот, не содержащихся в растворе предварительной обработки (сурьмусодержащую фракцию содержит также несорбируемые компоненты исходного раствора, минеральные кислоты), фракцию минеральных, кислот, не содержащую сурьмы. Определяли показатели процесса сорбции, измеряли объем фракций, фильтрат направляли на переработку. Результаты приведены в табл.2.

Как видно из приведенных данных, кратность разбавления фракции 2 по сурьме относительно исходной концентрации при увеличении концентрации серной кислоты (в растворе предварительной обработки) от А до 6,5А и выше приближается к единице. Верхний предел принят 6,5А, так как при более высоких значениях отношения концентраций кислот в растворе предварительной обработки и исходном

растворе смена этих растворов в слое катионита приводит к нарушению процесса вследствие разбрызгивания раствора. В связи с концентрированием сурьмы в

сурьмусодержащей фракции объем последней снижается до 0,549 уд. об. против 0,645 уд. об по известному способу, или на. 14,88%.

Переработка фильтратов.

Фильтрат утилизировали по фракциям известными способами. Фракцию серной кислоты 1, полученную в опытах 1 и 2 по известному способу, сбрасывали в стоки. Фракции 1,2 и 3, полученные в опыте 1 по

предлагаемому способу, сбрасывали в стоки с предварительной нейтрализацией известью. Фракции 1, полученные в опытах 2т6 по предлагаемому способу, входили в состав раствора предварительной обработки

в количестве, равном приросту объема последнего. Эти растворы использовали в следующих циклах, или направляли на десорбцию.

Сурьмусодержащую фракцию 2 направляли на извлечение сурьмы методами сорбции комплексообразующим ионитом, осаждением сульфатом титанил-аммония, сорбцией триоксидом висмута, цементацией цинком. При этом в примере 2 наблюдали повышение производительности переделов извлечения сурьмы известными способами на 10-18% (в среднем 14,88%) в связи с уменьшением объемов сурьмусодер- жащих фракций, а также незначительное

снижение расхода реагентов-осадителей на 1,5-4,6% в связи с повышением концентрации сурьмы и стабильностью концентраций прочих компонентов.

Фракцию минеральных кислот 3 объединяли с имеющей аналогичный качественный состав фракцией 2 после извлечения сурьмы. Мышьяк извлекали осаждением сульфидным реагентом в виде пятисерни- стого мышьяка.

Матэчные растворы после отделения сульфидно-мышьякового кека направляли в электролизное производство, шлаковое производство, купоросное производство или в технологию переработки полупродуктов с соответствующим кондиционированием по хлору или фтору.

Катионит промывали водой, десорбиро- вали металл и готовили к следующему циклу. 5 Элюат направляли на извлечение металлов известными способами, после чего возвращали в оборот.

Согласно полученным данным, предлагаемый способ прост в осуществлении, отвечает требованиям производства и

обеспечивает уменьшение объема сурьму- содержащего фильтрата на 14,88 и повышение в нем концентрации сурьмы.

Формула изобретения Способ переработки растворов минеральных кислот, содержащих сурьму и катионы металлов, включающий фильтрование растворов через слой сульфокатионита с переводом металлов в фазу катионита и утилизацию фильтрата, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса за счет

0

уменьшения объема и повышения концентрации сурьмусодержащего раствора, через слой сульфокатионита фильтруют последовательно раствор с содержанием серной кислоты от А до 6.5А, где А - суммарная концентрация кислот в перерабатываемом растворе, затем перерабатываемый раствор и фильтрат разделяют на три фракции по несорбируемым компонентам, содержащие соответственно серную кислоту, сурьму, смесь минеральных кислот, и утилизируют фильтрат известными способами.

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для утилизации сурьмы, мышьяка и цветных металлов из технологических, сбросных растворов, сточных вод гидрометаллургических переделов никелевого, медного и свин- цово-цинкового производств, Цель изобретения - удешевление процесса за счет уменьшения объема и повышения концентрации сурьмусодержащего раствора. Через слой сульфокатионита фильтруют последовательно раствор с содержанием серной кислоты от А до 6,5А, где А - суммарная концентрация кислот в перерабатываемом- растворе, затем перерабатываемый раствора, содержащий сурьму, цветные металлы и минеральные кислоты, с переводом металлов в фазу катионита. На выходе из слоя сорбента фильтрат последовательно разделяют на три- фракции по несорбируемым компонентам, содержащие соответственно: серную кислоту, сурьму и смесь минеральных кислот. После этого фильтрат утилизируют известными способами. 2 табл. сл С

Таблица 1

Таблица 2