Способ десорбции металлов с катионита

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ДЕСОРБЦИИ МЕТАЛЛОВ С КАТИОНИТА(57) Изобретение относится к способам регенерации ионообменных смол И может быть использовано в химической и гидрометаллургической промь 1 шленности.Способ десорбции металлов с катионита включает пропускание десорбирующегося раствора через слой насыщенного катионита. Через слой катионита циклически пропускают раствор десорбента с разностью концентрации от 20 до 310 г/л. При пропускании в цикле2-х растворов разность концентрации составляет от 40 до 296 г/л. 1 з.п. фл.Изобретение относится к способам регенерации ионообменных смол И может быть использовано в химической и гидрометаллургической промь 1 шленности.Известен способ десорбции металлов с катионита,включающий пропускание десорбирующегося раствора через слой насыщенного катионита. В качестве десорбирующегося раствора используют раствор серной кислоты (1).Недостатком способа является высокий расход десорбента, что приводит к повышению стоимости ионообменного процесса и снижению производительности.Поставленная цель достигается тем, что в способе десорбции металлов с катионита, включающем пропускание десорбирующегося раствора через слой насыщенного катионита, через слой катионитациклически пропускают раствор десорбента с разностью концентрации от 20 до 310 г/л. При пропускании в цикле 2-х растворов разность концентрации составляет от 40 до 296 г/л.Для испытаний катионит КУ-2 насыщали ионаминатрия и сопутствующих примесей из промотоков цехов электролиза, подготовки шихты, обогащения и колоные с высотой слоя набухшего в воде катионита 4 м. Ионный состав насыщенного катионита (мг/г) натрий 94,1, калий 4,9, алюминий 4,4, железо 4,5, кальций 0,8, магний 0,8,титан 0,6, цинк 0,4, кадмий 0,4, медь 0,2, никель 0,15,серебро 0,08. Суммарная емкость катионита 1 1 1,33 мг/ г или 44,532 мг/мл набухшего катионита. Ионит промывали водой и обрабатывали десорбирующем раствором со скоростью 2,36 м/час. На выходе из слоя отбирали пробы элюата, анализировали, рассчитывали расход десорбанта (в г/г металла на 100 десорбцию металлов, определяемую по отсутствию ионов металлов на выходе). По окончании операции катионит промывали водой и готовили к последующей операции. Результаты приведены таблице 1. Расход реагентов составил 4,844 - 5,01 к/г металла,объем десорбирующего раствора составил 0,71 уд.об. Пример 2. Предлагаемый способ. Опыты проводили в условиях приведенных в примере 1, за исключением того, что десорбцию осуществляли путем циклической подачи на слой катионита растворов с различной концентрацией. При этом количество растворов в одном цикле составило 2-5 (при наличии одного лишь раствора цикличность в операции десорбцииотсутствует, аналогично примеру (1), количество циклов в одной операции десорбции составило 1 - 22, обьем каждого из растворов в одном цикле составило 0,009 0,185 уд.об, разность между максимальной и минимальной концентрациями раствора в одном цикле составила 20 - 310 г/л.Для десорбции использовали отработанные технологические растворы, доведенные до требуемой концентрации упариванием, или растворы, приготовленные из реактивов. Элюат направляли на дробное осаждение компонентов, маточные растворы после отделения компонентов перерабатывали на сульфаты натрия и калия. Результаты приведены в таблице 2.Как видно из полученных данных, предлагаемый способ имеет преимущества перед известным способом(расход реагентов 3,686 - 4,346 г/г металла, объем десорбирующего раствора 0,522 - 0,6 уд.об) во всех изученных интервалах параметров.Согласно результата и испытаний предложенный способ прост в осуществлении, отвечает требованиям производства и обеспечивает- удешевление процесса десорбции за счет снижения расходареагентов до 3,686 - 3,919 г/г против 4,011 -4,011- 4,037 г/г металла по известному способу- повышение производительности за счет уменьшения расхода десорбирующего раствора до 0,522 - 0,55 уд.об против 0,5 72 - 0,576 уд.об по известному способу,или 3,15 -9,38 .1.Способ десорбции металлов с катионита, включаюший пропускание десорбирующегося раствора через слой насыщенного катионитадтличающийся тем, что с целью повышения производительности и удешевления процесса, через слой катионита циклически пропускают раствор десорбента с разностью концентрации от 20 до 3 10 г/л.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при пропускании в цикле 2-х растворов разность концентрации составляет от 40 до 296 г/л.Результаты операции десорбции при циклической подаче десорбентаДесорбируюший раствор Объм Объм Расход ММ Концентрация в Цикле одной СРЕДНЯЯ Разность Коли- Каждого десорби- Объм десорПП Десорбона Операции КОНЦНТ Концент- ЧСТВО раствор РУЮЩГО элюата бента,рация Ы ЦИКЛОВ В ЦИКЛ РНСТВОР уддб Г/Г Г/л Радииа Г/д уд.об уд.об 8 11 12 13 14 Серная 19.6 0.956 к 346 КИСПОТЗ Сульфат 20.6 0.956 к 343 НММОНИЯ Хлфид 19.9 0.956 к 346 КЭПЬЦИЯ Серна 294.67 334.86 314.76 40.21 6 0.048 0.572 0.912 к.043 КИСПОТЗ7 8 Таблица 2 (продолжение) 1 2 няня - 13 14 22 ка 12 468.3 159.2 314.25 314.25 310.1 0.572 0.912 4.036 23 Сульфат 466.6 160.3 315.7 314.2 306.3 0.573 0.913 4.043 аММОНИЯ 24 467.12 159.9 317.62 . 314.88 307.22 0.048 0.572 0.912 4.045 25 ка 12 364.64 264.6 314.62 314.62 100.04 0.554 0.894 3.914 С ул ь ф ат 26 аммония 385.51 24.33 297.32 314.72 124.18 0.554 0.894 3.915 27377.18 262.7 305.15 315.01 114.48 0.185 0.554 0.894 3.919 23 ка 12 364.12 253.6 336.08 314.6 100.52 0.015 0.528 0.868 3.73 29 То же 364.64 264.6 100.04 0.522 0.862 3.688 С ул ь ф ат 30 аммония 371.3 263.9 107.4 0.523 0.863 3.692 Хлорид 31 кальция 368.8 264.9 103.9 0.522 0.862 3.686 32 КЯ 364.64 264.6 314.62 314.62 100.4 22 0.009 0.573 0.913 4.048 33365.15 263.9 315.5 314.85 101.25 21 0.009 0.572 0.912 4.044 34 368.8 264.9 309.65 . 314.45 103.9 20 0.01 0.572 0.912 4.039 Таблица 2 (продолжение) 1 2 14 Цикл - 4 раствора 35 13 т 419.83 209.61 369.46 260.3 314.8 210.2 4 0.033 0.528 0.868 3.731 С ул Ь ф ат 36 аммония 422.16 208.1 370.38 257.36 314.55 214.0 4 0.033 0.528 0.868 3.730 37 420.9 210.7 368.85 257.23 3.727 Цикл - 5 растворов 38 13 т 324.41 303.9 320.77 309.12 313.05 314.25 20.51 4 0.026 0.528 0.866 3.712 С ул Ь ф ат 39 аммония 325.2 305.8 320.0 307.7 315.35 314.81 19.4 4 0.026 0.528 0.866 3.718 40 Х рид 324 9 304 8 321 4 306 9 3 720 кальция 41 13 Е 462.41 166.11 258.48 411.58 275.19 314.74 296.3 4 0.026 0.526 0.862 3.689 42463.03 167.18 257.9 410.02 276.12 314.85 295.85 4 0.026 0.526 0.862 3.691 х 43 Ка 462.77 166.2 259.15 413.61 270.17 314.38 296.57 4 0.026 0.526 0.863 3.692 Составитель Л.Д.Мареева Верстка МП КРИЦ, исполнитель Т.В.Медведева Ответственный за выпуск Э.З. Фаизова