Способ извлечения цинка из растворов Советский патент 1992 года по МПК B01J39/00 C02F1/42 

Изобретение относится к ионообменной технологии извлечения цинка. Оно может найти применение в цветной металлургии, в химической промышленности для очистки сточных вод в различных областях промышленности.

Целью изобретения является повышение глубины очистки за счет увеличения рабочей емкости сорбента.

П р и м е р 1 (по прототипу). Иллюстрирует ионообменное извлечение цинка в процессе сорбции-элюирования на сорбенте в соответствии с прототипом.

Полимер пространственно-глобулярной структуры (ПГС) на основе резорцин- формальдегидных смол в виде трубчатого изделия со следующими параметрами: длина 250 мм, наружный и внутренний диаметры 70 и 40 мм, объем 650 мл, пористость 65%, средний размер пор 3-% мкм, удельная проницаемость по воде при напоре 0,015 МПа 480 л/г, подвергается содовой

обработке - карбоксилированию. С этой целью изделие полностью погружают в сосуд, заполненный 2%-ным раствором соды и через него пропускают сжатый воздух в течение 12 ч при расходе 2,0 м /ч на 1 л обрабатываемого полимерного материала. Затем изделие отмывают 15 л проточной дистиллированной воды до нейтральной реакции. Содержание карбоксильных групп в изделии составляет 2,7 мг-экв/г сухого полимера.

Для ионообменного извлечения цинка изделие помещают в оргстеклянный корпус. Сборку осуществляют таким образом, чтобы получить две полости внутреннюю и наружную. Само изделие выполняет роль перегородки между внутренней и внешней полостями.

Исходный раствор, содержащий (мг/дм3) цинка 10. сульфата натрия 5000. рН 8,2, пропускают через ПГС-изделие в направлении от наружной поверхности к

И t

J

О

го ел ел

внутренней с объемной скоростью 0,65 м /ч (1000 уд,об. ч). Элюирование проводят 10%- ным раствором сульфата натрия с объемной скоростью 0,65 м3/ч. Проведено 50 циклов сорбцмя-злюирование. Усредненные результаты: в 1000 удельных объемах фильтрата концентрация цинка составляет 0,1-0,2 мг/дм , количество удельных объемов элю- ата составляет 50-60 с концентрацией 100- 120 мг/дм3 Zn2+.

П р и м е р 2. (по заявляемому способу, как и все последующие).

Иллюстрирует ионообменное извлечение цинка в процессе сорбции-элюирова- ние на ПГС-изделии в соответствии с заявляемым способом. Обосновывают оптимальные концентрации элюента.

Изделие резорцин-формальдегидное после содовой обработки - карбоксилиро- вания по примеру 1 используют в качестве ионообменного сорбента.

Исходный раствор, содержащий (мг/дм3) цинка 10, сульфата натрия 5000, рН 8,2, пропускают через ПГС-изделие с объемной скоростью 0,65 м3/ч (1000 уд.об. ч). Элюирование проводят 6%-ным раствором бикарбоната натрия с объемной 0,65 м /ч. Проведено 50 циклов сорбция-элюирова- ние. Усредненные результаты: в 1000 удельных объемах фильтрата концентрация цинка составляет 0,05-0,1 мг/дм , количество удельных объемов элюата составляет 50- 60 с концентрацией 20-25 мг/дм Zn + остальное количество цинка выпадает в осадок карбонат цинка, элюент 6%-ный NaHCOs используется в обороте.

П р и м е р 3. Обосновывает оптимальные концентрации элюента (МаНСОз), По примеру 2, но в качестве элюента выбран 8%-ный раствор бикарбоната натрия. Усредненные результаты 50 циклов сорбция- элюирование: в 1200 удельных объемах фильтрата концентрация цинка составляет 0,01 мг/дм3, количество удельных объемов элюата составляет 40-50 с концентрацией 16-18 мг/дм3 Zn. остальное количество цинка выпадает в осадок -карбонат цинка, элюент 8%-еый NaHCOs используется в обороте.

П р и м е р 4. Обосновывает оптимальные концентрации элюэнта (№НСОз).По примеру 2, но в качестве элюента выбран 10-ный раствор бикарбоната натрия. Усредненные результаты 50 циклов сорбция-элю- ирования: в 1200 удельных объемах фильтрата концентрация цинка составляет 0,01 мг/дм , количество удельных объемов элюата составляет 40-50 с концентрацией

16-18 мг/дм3 Zn, остальное количество цинка выпадает в осадок - карбонат цинка, элюент (10% МаНСОз) используется в обороте. П р и м е р 5. Обосновывает оптимальные концентрации злюента (МаСНОз).

По примеру 2, но в качестве элюента выбран 12%-ный раствор бикарбоната натрия. Усредненные результаты 50 циклов сорбция-элюирование: в 1000 удельных объемах фильтрата концентрация цинка составляет 0,02-0,05 мг/дм , количество удельных объемов элюата 40-50 с концентрацией 16-18 мг/дм3 Zn, остальное количество цинка выпадает в осадок - карбонат цинка, элюент 12%-ный NaHCOs используется в обороте.

Сравнительные данные сорбционных характеристик сорбента по заявляемому способу и прототипу представлены в таблице.

Технико-экономическая эффективность способа заключается в повышении глубины очистки до 0,01 мг/л цинка, повышение производительности процесса, за счет увеличения рабочей емкости на 2,1-6,7 мг/г.

снижение расхода реагентов, упрощение способа за счет оборотного использования злюента и осаждения металла.

Формула изобретения Способ извлечения цинка из растворов,

включающий пропускание раствора через сорбент - ионообменник пространственно- глобулярной структуры, содержащий группировки (резорциновой кислоты и последующее Элюирование, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения степени извлечения, производительности процесса за счет увеличения рабочей емкости сорбента, элюировзние осуществляют водным раствором бикарбоната натрия с

концентрацией 6-12 мас.%.

Изобретение относится к гидрометаллургии и позволяет повысить степень извлечения цинка, производительность процесса и упростить процесс. Сущность: реизорцин - формальдегидное изделие подвергается содовой обработке погружением в 2%-ный раствор соды на 12 ч с продувкой свежим воздухом, затем его отмывают водой и через него пропускают раствор цинка при рН 8,2 со скоростью 1000 уд.об./ч. Содержание цинка в фильтрате 0,05-0,1 мг/л. Элюирова- ние проводят 6 мас.% раствором бикарбоната натрия. Концентрация цинка в оборотном элюате 20-25 мг/л, а остальное количество цинка выпадает в осадок. 1 з.п ф-лы, 1 табл.