Способ очистки растворов от меднотрилоновых комплексов Советский патент 1982 года по МПК C02F1/28 C02F1/28 C02F101/10 C02F101/38 C02F103/00 C02F103/16 

Изобретение относится к способу ионообменной очистки сточных ,вод от цветных металлов и комплексообразователей и может быть использовано при очистке растворов, содержащих комплекс меди с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА), а также в производстве окислов редкоземельных элементов и в производствах, где образуются комплексы ЭДТА с медью.

Известен способ извлечения меди и ЭДТА сорбцией на ионитах, состоящих из. полимера полистирола с различ ыми добавксц и 1. Недостатком известного способа является то, что вследствие сорбции всего комплекса для разделения меди и ЭДТА необходима двУхстадийНая десорбция, что усложняет общую схему процесса, приводит к повышению расхода химреагентов и уменьшает эффективность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки растворов от меднотрилонбвых комплексов, включающий их фильтрацию через ионообменную смолу для поглощения меди десорбцией последней

кислыми растворами и регенерацию ЭДТА путем ее кристаллизации в фильтрате. По данному способу для осуществления, селективного поглощения меди в присутствии ЭДТА используют катионит в Fe форме. После пропускания раствора через катионит в фильтрате преимущественно находятся комплексы ЭДТА, а медь пере10ходит в фазу ионита t 2 .

Недостатками данного способа являются малая степень регенерации ЭДТА (около 90%), а также его многостадийность, так как для оконча5 тельного выделения ЭДТА необходимо проводить его отделение от. железа, что достигается путем осаждения гидроокиси железа поАщелачйванием фильт рата от рН if 5 до рН 12, а затем

20 для кристаллизации, наоборот, необходимо, снизить рН с 12 до значений меньше 1,2. Это в конечном итоге приводит к значительному расходу реагентов.

25

Цепь изобретения является повыгчение эффективности очистки меднотрилоновых растворов путем увеличения степени регенерации ЭДТА и проведения одностадийного разделения меди

30 и ЭДТА.

Поставленная цель достигается согласно способу очистки растворов от меднотрилоновых комплексов, вклю чающему их фильтрацию при рН 0,1-0,5 через ионообменную .смолу, в качестве которой используют комплексообразующий сорбент .с функциональными группами dl.,-пи кол и новой кислоты, для поглощения меди, десорбцию последней кислыми растворами и кристаллизацию ЭДТА в фильтрате.

Технология способа состоит в следуквдем.

Исходные растворы, содержащие мед и ЭДТА, подкисляют серной кислотой до рН 0,1-0,5 и подвергают контактированию с ионктом, содержащим группы ot-пи коли новой кислоты, например ВПК или АНКБ-2. После промывки ионита проводят десорбцию меди раствором серной кислоты. В выходяощх после сорбции растворах, практически не. содержащих меди, ЭДТА кристаллизуется в виде комплексной сОли с двумя молекулами кислоты. Кристаллы после декантации раствора растворяют в щелочи с получением концентрированных растворов ЭДТА. Использование данных ионитов в диапазоне рй 0,1-0,5 позволяет без дополнительного перевода иопита в Fe форму осуществить процесс разделения комплекса ЭДТА с. медью на стадии . эффективность процесса развепенйй комплекса снижается при значениях рН больше 0,5, так как часть эдал в виде комплекса повышается С ростом рН исходного раствора. При понижении рН меньше 0,1 вести проаеесс нецелесообразно, так как емкость ионита по меди заметно уменыоается. Поэтому данный диапазон являетсяс оптимальным для разделения меди ir ЭДТА.

Пример 1. Растворы, содержащие медь (11) 2,4 р/л, ЭДТА 13,3 г/л и имеюпдае рН 1,5, обрабатывают концентрированной серной кислотой до рН 0,1 и пропускают через слой ионита ВПК в Форме (объем ионита 100 мл) со скоростью 18,5 см/ч. При этом на ионите происходит сорбция меди, а ЭДТА проходит в фильтрат. Емкость ионита по меди 46 мг/г.-В фильтратах кристаллизуют (на 96%) в виде комплексной соли с двумя молекулами серной кислоты, остальное количество ЭДТА получают в виде разбавленного раствора. Время кристаллизации 3 ч. После декантгщии раствора кристаллы комплексной соли растворяют в 5%-ом растворе NAOH с получением концентрированных растворов ЭДТА (200-2500 г/л) После проьшвки дистиллированной водой проводят десорбцию меди раствором серной кислоты с концентрацией 400 г/л с выходом 1,5-2 объема товарного регенерата. Концентрация меди

(II) в регенерате 6,9 г/л, остаточная концентрация кислоты 270 г/л.

Пример 2. По примеру 1 проводят сорбцию из растворов с рН 0,5 При этом на ионите сорбируется медь а ЭДТА проходит в фильтрат. Емкость -ионита по меди 51 мг/г. В фильтрах ЭДТА кристаллизуют (на 95,5%)в виде комплексной соли с двумя молекулами серной кислоты. Время кристаллизации 4 ч. После декантации раствора кристаллы комплексной соли растворяют в 5%-ом растворе NaOH с получением концентрированных растворов ЭДТА (200-250 г/л). После промывки дистиллированной водой проводят десорбцию меди раствором серной -кислоты с концентрацией 400 г/л с выходом 1,5-2 объема товарного регенерата. Концентрация меди (И) в регенерате 7,4 г/л остаточная концентрация кислоты 240 г/л.

Как видно из приведенных примеров предлагаемый способ по целому ряду показателей повышает эффективность очистки растворов от меднотрилоновых комплексов, одновременно позволяя проводить данный процесс в одну стадию.

Технико-экономичес1 ий эффект предлагаемого способа обусловлен увеличением степени регенерации ЭДТА до 96% (по прототипу ), снижением времени кристаллизации ЭДТА до 4 ч (по прототипу 24 ч), осуществлением процесса очистки воды, разделением кся«гнекса без образования твердых отходов и снижением расхода реагентов за счет того, что для проведения процесса достаточно одного пбдкисления серной кислотой , тогда как по прототипу необходимо последовательное изменение рН от исходного 1,5 до 5,0 (аммиаком), затем до 12 (щелочью) и затем до рН меньше 1,2 (серной кислотой), а также использование какой-либо соли железа (III) для регенерации сорбента.

Предлагаемый способ может найти применение в производстве окислов редкоземельных элементов, а также в других производствах, где образуются комплексы ЭДТА с медью.

Формула изобретения

.Способ очистки растворов от меднотрилоновых комплексов, включающий их фильтрацию через ионообменную смолу для поглощен11я меди, десорбцию последней кислыми растворами и регенерацию этилендиаминтетрауксусной кислоты путем ее кристаллизации в фильтрате,отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки путем увеличения степени регенерации этилендиаминтет5 9812376

рауксусной кислоты и проведения од-Источники информации,

ностадийного разделения меди и. эти-принятые во внимание при экспертизе

лендиаминтетрауксусной кислоты в

качестве смолы используют ксмплексо-1. патент США W 3148947,

образую1аий сорбент с функциональны-кл. 23т125, 1963.

ми группами « -пиколиновой кислоты,5

а фильтрацию ведут в интервале2. Патент США № 3393233,

рН 0,1-0.5.кл. 260-534, 1964.