Способ извлечения вольфрама из сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/62 

сл

с

Использование: извлечение вольфрама из сточных вод участков травления вольфрамового проката с целью регенерации металла, очистка промышленных стоков от вольфрама. Сущность изобретения: вольфрам извлекают гуматами калия или аммония при рН 1-2 и соотношении вольфрам:гумат, равном 1:(1,2-4). Гуматы используют в виде 0,5-4% водных растворов. Степень извлечения вольфрама 73,4-97,4%. 1 табл.

Изобретение относится к области извлечения соединений вольфрама из сточных вод, в частности из сточных вод участков травления вольфрамового прокатами может быть использовано как для извлечения вольфрама из сточных вод с целью регенерации, так и для очистки промстоков от соединений этого металла.

Известен способ извлечения вольфрама из сточных вод, который заключается в последовательном пропускании вод через ка- тионообменные и анионообменные фильтры.

Однако такой способ пригоден для очистки сточных вод, а не для извлечения вольфрама, так как вымывание соединений металла из фильтров очень трудоемкий и многостадийный процесс. Способ неприменим для больших объемов сточных вод.

Известен способ выделения вольфрама из воды путем осаждения его соляной кислотой в виде слаборастворимой вольфрамовой кислоты.

Такой способ требует очень большого количества концентрированной соляной кислоты (150,7 г на 1 л), а кроме того, вольфрамовая кислота выделяется в виде трудно отделяющейся коллоидной фазы

Наиболее близким к предлагаемому способу является выделение вольфрама из водного раствора H2S04 (рН 2) путем экстракции металла органической фазой, содержащей 6-10 об. % триалкиламина с Се-Сю-алкильными радикалами, в частности 3-изооктиламином, и 94-90 об. % ароматического разбавителя, представляющего смесь алкилбензолов с мол, м,120,134, 148 и общим числом атомов углерода в алкиль- ном радикале , равным 3,4 или 5, с последуЧ

СЛ 00

о ю со

ющей реэкстракцией вольфрама из органической фазы раствором аммиака.

Известный способ имеет ряд недостатков: он многостадиен и трудоемок; требует применения токсичных органических веществ - канцерогенных триалкиламинов и ароматических углеводородов; происходит дополнительное загрязнение окружающей среды, поэтому необходимо создание специальных очистных сооружений для связывания органических жидких отходов и аммонийных соединений; при реализации способа происходит дополнительное загрязнение органической фазы бромистыми соединениями (за 55 ч работы концентрация бромистых соединений возрастает до 0,52 г/л), в результате чего органическую фазу необходимо подвергать фракционной дистилляции; способ требует чрезвычайно сложного и многочисленного технологического оборудования.

Целью изобретения является упрощение и удешевление процесса извлечения вольфрама из водных растворов при сохранении высокой степени извлечения металла.

Для достижения поставленной цели при извлечении вольфрама из водных растворов используются гуматы аммония или калия при массовом соотношении вольфрам:гу- мат, равном 1:(1,2-4).

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1, К 10 мл вольфрамата натрия, содержащего 0,5 г/л вольфрама, добавляют 0,3 мл 2%-ного водного раствора гумата аммония, перемешивают, добавляют несколько капель концентрированной соляной кислоты до установления величины рН смеси, равной 1-2. Выпавший осадок отфильтровывают, а фильтрат анализируют на остаточное содержание в нем вольфрама.

Расчет степени извлечения вольфрама проводили на основании данных об остаточной концентрации его в фильтрате после осаждения, Данные по извлечению вольфрама из водного раствора вольфрамата натрия или аммония при различных соотношениях вольфрам:гумат приведены в таблице (примеры 1-8).

Гуматы калия или аммония используют в виде 0,5-4%-ных растворов, так кэк использование концентрации гуматов ниже 0,5% нецелесообразно из-за получения мелкодисперсного осадка, который плохо фильтруется, а использование концентрации выше 4% затруднено из-за малой доступности концентрированных растворов.

Для сравнения проведен процесс извлечения вольфрама из раствора вольфрамата натрия в условиях прототипа.

Пример 9. К 10 мл натрия по каплям

прибавляют2 н. Н2504ДО рН 2, затем добавляют 5 мл изопропилбензола, содержащего 0,5 мл 3-изооктиламина, экстрагируют, отделяют органический слой в делительной воронке. К органическому слою добавляют

10 мл 10%-ного раствора аммиака. Снова взбалтывают в делительной воронке и отделяют водный слой. Органический слой несколько раз промывают водой, водные вытяжки соединяют и переносят в мерную

колбу на 100 мл, доводят до метки водой. Отбирают пробу и анализируют на содержание вольфрама. Остаточная концентрация вольфрама 0,044 г/л, что, учитывая 10-кратное разбавление, составит 0,45 г/л извлеченного вольфрама, т.е. 90%.

Как следует из данных, приведенных в таблице, гумат аммония является более эффективным реагентом для извлечения вольфрама по сравнению с гуматом калия. При

соотношении вольфрам:гумат аммония 1- 2,4 степень извлечения вольфрама достигает величины 97, 4 % .

Предлагаемый способ извлечения вольфрама из сточных вод имеет ряд преимуществ по сравнению с известными: дешев и прост, так как не требует специального технического решения, может быть реализован с использованием имеющихся типов установок (отстойник-шламонакопитель, прессфильтр); более дешев, так как требует применения гуматов натрия и аммония, выделяемых из дешевого бурого угля (цена гумата натрия 0,8 руб за 1 кг, цена гумата аммония 0,5 руб за 1 кг по данным Семеновского завода горного воска, цены реактивов по прототипу: триизооктиламин 1150 руб за 1 кг; алкилбензолы 81-142 руб за 1 кг); экологически безопасен, не требует применения токсичных органических веществ;

применение способа не вызывает дополнительных загрязнений сточной воды, в воде после отделения осадка остается лишь небольшая, в пределах ПДК (ПДК мг/л, ПДК NH4CH25 мл/л), примесь NaC и

0 NH/jCI; образующийся вольфрамосодёржа- щий шлам пригоден к термической переработке с целью извлечения вольфрама.

Формула изобретения

Способ извлечения вольфрама из сточных вод путем введения химического реагента, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса при сохранении высокой степени извлечения, в качестве химического реагента используют гуматы калия или аммония при

массовом соотношении с вольфрамом 1:(1.2-4).