Способ переработки серно-мышьяковокислых растворов, содержащих катионы металлов

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(56) Авторское свидетельство СССР М 1448708. кл. С 22 В 31004988.(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРНОМЫШЬЯКОВОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ. СОДЕРЖАЩИХ КАТИОНЫ МЕТАЛЛОВ(57) Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для ути Изобретение относится к гидрометалпургии и может быть использовано для утилиэации сбросных растворов производства цветных металлов.Целью изобретения является удешевление процесса за счет дополнительного извлечения мышьяковой кислоты. .Для испытаний используют растворы выщелачивания медеэлектролитных шламов. маточные растворы производства медного купороса, промывные воды катодного участкаютработанный медный электролит в виде смесей. получаемых по мере поступления растворов в расходную емкость. Перерабатываемый раствор в количестве. равном объему удержания, подают в колонну (оборудованную системой пробоотбора через каждые 0.5 м) с высотой слоя сульфокатионита КУ 2 в водородной форме 4 м.затем катионит п ромывают водой для удале-НИЛ ОСТЗТКОВ ПЗСТЕОРЗ В МВЖЗВВНОВОГО-ПРОлизации сбросных растворов производства цветных металлов. Цель изобретении - удешевление процесса за счет дополнительноГО извлечения МНЩЬЯКОВОЙ КИСЛОТЫ. В процессе фильтрования через слой катионита перерабатываемого раствора и воды с переводом катионов металлов в фазу катионита регулируют скорость фильтрования по массовой доле мышьяка в водной фазе в слое катионита. По выходе из слоя катионита отделяют фракцию серно-мышьяковокислого раствора с массовой долей мышьяка 78-8836 от общего количества и фракцию мышьяковой кислоты. 1 табл.странства до отсутствия кислоты в фильтра те (рН 7). Пример 1 (по известному способу). Черезслой катионита фильтруют последовательноСкорость фильтрования в ходе процесса поддерживают постоянной 7.5 м/ч не корректируют по массовой доле мышьяка в фильтрата в слое катионита, массовую долю мышьяка в фильтрата в слое катионита не определяют.На выходе из слоя катионита фильтрат анализируют на содержание серной и мышьяковой кислот. Разделения серной и мышьяковой кислот не обнаружено. Индивидуальной фракции мышьякоаой кислоты не получено.Фильтрат в количестве 1,388 уд.оо. с содержанием кислот. г-экв/л. серная 1.235 мышьяковая 0.152 сурьмянистая 0.0023. направляют на дальнейшую переработку. Сурьму извлекают сорбцией комплексообразующим катионитом. мышьяк осаждают раствором сульфида и гидросульфида натрия с получением пятисернистого мышьяка.Полученный осадок промывают, сушат. Часть осадка в количестве 21.72 от полученного используют для получения мышьяковой кислоты известным способом. для чего шихту обжигают в трубчатой печи при подаче воздуха, из отходя щих газов улавливают в охлаждаемом газоходе окислы мышьяка. растворяют полученную конденсированную фазу в воде. доокисляют раствор газовой смесью окислов азота и воздуха с получением 0.17 уд.об. раствора 0.254 Н мышьяковой кислоты. используемого в производстве мышьяксодержащих продуктов.П р и м ер 2. Раствор (состав и количество приведены в примере 1) подают в колоннус начальной скоростью 7.5 м/ч. В ходе фильтрования скорость процесса корректируют по предлагаемому способу по массовой доле мышьяка в первой порции фильтрата 0,3 уд.об. в слое катионита. определяемой анализом фильтрата в системе пробоотбора по мере движения фильтрата сверху вниз. для этого определяют массовую долю мышьяка в первой порции фильтрата в слое катионита Ад. рассчитывают в прогнозирующем порядке массовую долю мышьяка в серно-мышьяковокислом фильтрате на выходе из слоя А 1 по уравнению А 178.30.014 (Ао т 4.43)7 и массовую долю мышьяка в индивидуальной мышьяковокиспой фракции А 2 по уравнению А 2100-А 1.Затем вводят показатель допустимого выхода мышьяковой кислоты в серно-мышьяковокислый фильтрат А 1783 и уменьшают скорость фильтрования до снижения массовой доли мышьяка впервой порции до А 4.43. обеспечивающей выход в индивидуальную мышьяковокислую фракцию мышьяка в количестве А 221.7.Конечная скорость. при которой достигнуто Ао 4.43. 1,18 м/ч. На выходе из слоя получают фракцию серно-мышья ковокислого фильтрата с массовой долей мышьяка 78,3 и фракцию мышьяковокислого фильтрата с массовой долей мышьяка 21.736. Количество индивидуальной мышьяковокиспой фракции 0.18 уд.об концентрация мышьяковой кислоты 0.254 Н. Результаты прогнозируемого и фактического распреде 555ления мышьяка по фракциям совпадают,ошибка не обнаружена.П р и м е р 3. Раствор с содержанием компонентов. г-экв/л медь 0.835 никель 0,485 железа 0.031 кальций 0,048 магний 0.069 аммоний 0.003 калий 0.008. серная кислота 1.505 мышьяковая кислота 0.742 сурьмянистая кислота 0.011 плавиковая кислота 0.002. в количестве 0.52 уд.об. подают в колонну с начальной скоростью 1.18 м/ ч. В ходе фильтрования корректируют скорость процесса по массовой доле мышьяка в первой порции фильтрата 0.6 уд.об. в слое катионита по уравнению А 1-1.835 Ао 7.23. Для этого вводят показатель А 183.14. обусловленный необходимостью получения мышьяка в виде индивидуальной фракции в количества А 216.86. и увеличивают скорость фильтрования до достижения А 4925. обеспечивающей А 1-83.14 и А 21686. Конечная скорость. при которой реализованы Аь 4925 и требуемые результаты фракционирования. 2.36 м/ч. На выходе из слоя получены фракция серномышьяковокислого фильтрата с массовой долей мышьяка 83.1426 и фракция мышьяковой кислоты с массовой долей мышьяка16.8824 от исходного количестважоличествомышьяковокислого фильтрата 0.256 уд.об концентрация мышьяковой кислоты 0.254 Н. Результаты прогнозируемого и фактического распределения мышьяка по фракциям совпадают.П р и м е р 4. Раствор с содержанием компонентов. г-экв/л медь 1.202 никель 0.404 железо 0.033 кальций 0.034 магний 0.069 серная кислота 0,457 мышьяковая кислота 1.309. сурьмянистая кислота 0.005 кремниевая кислота 0.002 в количестве 0.552 уд.об. подают в колонну с начальной. скоростью 2.36 м/ч. В ходе фильтрования корректируют скорость процесса по массовой доле мышьяка в первой порции фильтрата 0.306 уд.об. в слое катионита по уравнениям А 1 78.3 0.014 х (А.-4.4 з)7 и А 11.835 Ао 7.23. для этого. исходя из необходимости получения мышьяка в виде индивидуальной фракции в количества А 211.68 от исходного. вводят показатель А 188.32 и корректируют скорость до достижения Ао. обеспечивающей требуемое распределение мышьяка по фракциям.Конечная скорость после ряда корректировок 2.62 м/г. На выходе из слоя получены фракция серно-мышьяковокислого фильтрата с массовой долей мышьяка 88.32 и фракция мышьяковой кислоты с массовой долей мышьяка 11.6836.Количество мышьяковокислого фильтрата 0.3 З 2 уд.об. концентрация мышьяко 5вой кислоты 0,254 Н. Результаты прогнозируемого и фактического распределения мышьяковой кислоты по фракциям совпадают.Как видно из приведенных в таблице данных. разделение мышьяковой кислоты по фракциям достигается при конечных скоростях на выходе из слоя 1.183.62 м/ч. В этих условиях выход в индивидуальную мышьяковую фракцию А 2-11.6821.7. Конкретный показатель выхода А 2 в этом интервале определяется потребностью производства мышьяковой кислоты и задается в качестве первичного, основного показателя - вне связи с составом исходного раствора.Реализация заданного показателя выхода мышьяковой кислоты в индивидуальную фракцию А 2 достигается корректировкой А 2 (и А 11 О 0 А 2) по скорости процесса по предложенным уравнениям вида А 1 ф(Ао). Показатель Ао является контролируемой величиной. определение его в ходе процесса является операцией. обеспечивающей существенность отличий предлагаемого способа вне связи с количественними-ограничениями показателей скорости(известного) и распределения мышьяка по фракциям А 1 и А 2 (возможно. известного).Помимо реализации заданного распределе ния мышьяка по фракциям А 1 и А 2 корректировка по уравнениям обеспечивает стабильность концентрации мышьяковой кислоты в инди видуальной фракции. независимо от концентрации ее в исходном сер НОМНШЬЯ КОВОКИСЛОМ растворе.Ограничение скорости процесса показателями конечной скорости 1.18-3.62 м/ч нецелесообразно, поскольку на начальных стадиях высокая скорость 7.5 м/ч (максиМЭПЬНО ВОЗМОЖНЗЯ В 4 МСТрОВНХ КОЛОННЗХ нормального давления) обеспечивает повышение производительности в 6-7 раз и об -припер Начальная скорость ,н/чскорости ниже 1.18 м/ч не достигается тре буемая производительность процесса.Серно-мышьяковокислые фильтраты направляют на извлечение сурьмы осаждением или сорбцией и мышьяка в виде сульфида.Осадок пятисернистого мышьяка отфильтровывают, промывают. сушат, складируют в захоронениях. мышьяковокислую фракцию используют в производстве мышьяксодержащих продуктов. уСпособ прост в осуществлении. отвечает требованиям производства и обеспечивает извлечение (12-221.) мышьяковой кислоты в индивидуальную фракцию. не содержащую примесей удешевление процесса переработки раствора за счет исключенияпотерь мышьяка 6,6) в пирометаллургиче ском переделе упрощение процесса переработки раствора за счет исключения пирометаллургического и окислительного переделов с соответствующим удешевлением процесса переработки.Способ переработки серно-мышьяковокислых растворов, содержащих катионы мегаллов, включающий фильтрование через слой катионита последовательно перерабатываемого раствора и воды с переводом катионов металлов в фазу катионита и излечение из фильтрата мышьяка и сурьмы известными способами. о т л и ч а ю щ и й с я тем. что, с целью удешевления процесса за счет дополнительного извлечения мышьяковой кислоты. в процессе фильтрования через слой катионита раствора и воды регулируют скорость Фил ьтрования по массовой доле мышьяка в водной фазе в слое катионита. а по выходу из слоя катионита отделяют фракцию серно-мышьяковокислого фильтрата с массовой долей мышьяка 78 8876 от общего количества ифракцию мышь-яковой кислоты. Распределению липкими Шливипппъип фракция кислоты, 1Верстка Казпатент, Исполнитель Г.Р.Фалалеева Ответственный за выпуск Э.З.ФаИ 3 ова