Способ извлечения серебра из сточных вод Советский патент 1991 года по МПК C02F1/58 C01G5/00 C02F1/58 C02F101/10 C02F103/34 

Изобретение относится к способу извлечения серебра из сточных вод производства по переработке отработанного серебросодержащего катализатора путем обработки сточных вод химическими реагентами и может быть использовано на предприятиях химической промышленности.

Серебросодержащие катализаторы на носителе широко используются в процессах получения окиси этилена, формальдегида каталитическим окислением этилена и метанола соответственно. По истечении срока службы отработанный катализатор подвергают переработке: регенерируют носитель и снимают серебро с поверхности носителя. Процесс снятия серебра проводят растворением металлического серебра в азотной кислоте с последующей обработкой полученного раствора нитрата серебра и азотной кислоты до щелочной среды водным раствором гидроксида натрия, при этом происходит количественное образование осадка оксида серебра. Фильтрат, образующийся после отделения осадка серебра в своем составе содержит 50-200 мг/л растворенного серебра и 5-10% нитрата натрия.

Известные способы, извлечения серебра из водных растворов с неорганическими солями путем обработки растворов ионит- ными смолами применительно к сточным водам производства по переработке серебросодержащего катализатора являются малоэффективными, дорогими и требуют большого расхода ионитных смол.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату к предлагаемому являсь

Ю

NO

Ю

fc

ется способ осаждения серебра из промышленных стоков путем обработки последних в щелочной среде (рН 9) сульфатами железа (II), алюминия или их двойными солями с сульфатами щелочных металлов, например, алюмокалиевые квасцы. По указанному способу процесс извлечения серебра из водных растворов проводят при дозировке указанных реагентов в пределах 0,05-0,5 мас.% и обычно он применяется в периодическом режиме работы.

Недостатками данного способа является низкая эффективность извлечения серебра из растворов, содержащих небольшое количество серебра и большие концентра- ции водорастворимых солей, длительность процесса осаждения, необходимость проведения процесса извлечения серебра в периодическом режиме, что приводит к снижению мощности установки, увеличе- нию времени проведения процесса.

л

Цель изобретения - повышение степени очистки сточных вод производства се- ребросодержащих катализаторов.

Поставленная цель достигается тем, что процесс извлечения серебра из сточных вод производства по переработке отработанного серебросодержащего катализатора проводят путем обработки сточных вод смесью активированного бентонита и сульфата железа (II) или алюминия, взятых при массовом соотношении 1:(5-10). Наилучшие результаты достигаются при дозировке указанной смеси в пределах 0,01-0,5 мас.%. Верхняя предельная концентрация коагулянта в растворе ограничена тем, что при увеличении количества вводимой смеси выше 0,5% наблюдается существенное снижение скорости осаждения и эффективности извлечения серебра,

Использование указанного способа по- зволязт значительно ускорить процесс осаждения серебра и повысить степень извлечения растворенного серебра из водных растворов и, как следствие этих факторов, процесс извлечения серебра из сточных вод может быть реализован в непрерывной установке.

На фиг.1 и 2 показаны графики зависи- мости, иллюстрирующие предлагаемый способ; на фиг.З -установка для осуществления способа.

П р и м е р 1 (сравнительный). В химический стакан -объемом 3 л, снабженный специальным пробоотборником из средней части по высоте стакана наливают 2 л сточных вод производства по переработке серебросодержащего катализатора (содержание растворенного серебра

120 мг/л. нитрата натрия 6,5 мас.%; рН 8,0). В раствор приливают разбавленный 2%- ный раствор гидроксида натрия до рН раствора 10,0. Далее в стакан при перемешивании раствора вводят 20 г 10%- ного водного раствора сульфата железа (11). Содержание сульфата железа в растворе 0,1 мас.%. Затем раствор отстаивают. Для оценки скорости осаждения серебра через определенные промежутки времени отбирают- воду на анализ содержание серебра. Анализ пробы на содержание серебра проводят по методике, основанной на взаимодействии ионов серебра с пара-ди- метиламинобензилиденроданилом с последующим определением оптической плотности раствора на фотозлектрокалори- метре. Остаточное содержание серебра в осветленной воде через 1,5 ч отстаивания составляет 3,5 мг/л.

П р и м е р 2 (сравнительный). Процесс извлечения серебра из сточной воды проводят по примеру 1. В качестве коагулянта используют смесь сульфата железа (II) и натрия. Содержание сульфата железа в растворе 0,08 мас.% сульфата натрия 0,04 мас.%. Остаточное содержание серебра в осветленной воде через 1,5 ч отстаивания 2,0 мг/л.

ПримерЗ (сравнительный). Процесс извлечения серебра из сточной воды проводят .по примеру 1. В качестве коагулянта используют сульфат алюминия. Содержание сульфата алюминия в растворе также 0,1 мас.%.

П р и м е р 4, Процесс извлечения серебра проводят по примеру 1. Содержание растворенного серебра в очищаемой воде 120 мг/л. В качестве коагулянта используют активированный бентонит.

Пример 5. В химический стакан наливают 2,0 л сточной воды, содержащей 6,5 мас.% нитрата натрия и 120 мг/л растворенного серебра, при перемешивании добавляют водный раствор гидроксида натрия до достижения рН раствора 10,0. Далее в очищаемую воду при перемешивании вводят 20 г раствора, содержащего 1,6 г растворенного сульфата алюминия и 0,2 г взвеси активированного бентонита (продолжительность операции 1-2 мин). Массовое соотношение активированного бентонита и сульфата алюминия 1:8. Содержание коагулянта в воде 0,11 мас.%. Остаточное содержание серебра в осветленной воде через 1,0 ч отстаивания - отсутствие (ниже чувствительности методики анализа).

П р и м е р ы 6-15. Процесс извлечения серебра из сточных вод проводят по примерам 1 и 5.

П р и м е р ы 16-19. Процесс извлечения серебра из сточных вод с содержанием растворенного серебра 120 мг/л (нитрата натрия 6,5 мас.%) проводят в лабораторной непрерывной установке (фиг.З). Объем емкости Е-1, где протекает процесс осаждения шлама в отстойник, составляет 1,0л. Очищаемую воду предварительно обрабатывают водным раствором гидроксида натрия, подачу воды в емкость Е-1 осуществляют дозировочным насосом Н-1 (расход варьируется в интервале 0,5-1,5 л/ч). Раствор сульфата алюминия или железа (II) с суспензией активированного бентонита подают насосом Н-2. Отбор осветленной воды производят из верхней части емкости - реактора Е-1

На фиг.1 и 2 приняты обозначения: кривая 1 - по примеру 1; кривая 2 - по примеру 14; кривая 3 - по примеру 2; кривая 4 - по примеру 3; кривая 5 - по примеру 4; кривая 6 - по примеру 5.

Полученные результаты представлены в таблице.

Анализ результатов показывает, что проведение процесса извлечения серебра из сточных вод производства по переработке серебросодержащего катализатора путем обработки воды в щелочной среде смесью активированного бентонита и сульфата железа (II) или алюминия при их массовом соотношении 1:(5-10) позволяет существенно повысить степень извлечения серебра и ускорить процесс осаждения серебра. Например, в условиях примера 5 при проведении процесса осаждения серебра с

использованием смеси активированного бентонита и сульфата алюминия практически полное извлечение серебра (ниже 0,05 мг/л) достигается уже через 30 мин

отстаивания, в то время, как при использовании в качестве коагулянта сульфата алюминия, железа (II) (примеры 1-3) даже через 1,0-1,5 ч отстаивания в осветленной воде содержится 2,0-5,0 мг/л растворенного серебра.

Кроме того, за счет использования эффективности смеси бентонита и сульфата железа (I t) или алюминия сокращается расход коагулянта и процесс извлечения остаточного серебра из сточных вод может быть осуществлен в непрерывном режиме, что, в свою очередь, сократит затраты времени на процесс очистки воды и повысит мощность установки регенерации носителя.

Формула изобретения

1.Способ извлечения серебра из сточных вод, включающий обработку реагентом

в щелочной среде с последующим отделением осадка отстаиванием, отличающий- с я тем, что, с целью повышения степени очистки сточных вод производства серебро- содержащих катализаторов, в качестве реагента используют смесь активированного бентонита с сульфатом железа (II) или алюминия, взятых в массовом соотношении 1:(5- 10).

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что реагент вводят в количестве 0,010,5 мас.%.

Примечание. При проведении испытания в непрерывной установке как отношение /V«TOpo («пора

время анализе осветленной воды определяете 0,1 л в примере 16).

Изобретение относится к способам извлечения серебра из сточных вод производства по переработке отработанного серебросодержащего катализатора путем обработки химическими реагентами, может быть использовано на предприятиях химической промышленности и позволяет повысить степень очистки. Для осуществления способа в сточные воды производства серебросодержащего катализатора, содержащие 6,5 мас.% нитрата натрия и 120 мг/л растворенного серебра, вводят гидроксид натрия до рЙ 10, смесь сульфата железа (П) или алюминия с активированным бентонитом, взятыми при массовом соотношении (5- 10):1. Сточную воду отстаивают и отделяют образующийся осадок. В осветленной воде серебро отсутствует. Способ позволяет снизить содержание серебра до 0-0,05 мг/л, против 2,0-2,5 мг/л по известному способу. 1 з.п, ф-лы, 3 ил., 1 табл. Ё

САЗ,М/Л

го

W 60 80 Т, пин фиг.1

20

1)0 60 80 Г, пин фиг. 2.