Способ переработки растворов, содержащих мышьяк и катионы металлов

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(56) Авторское свидетельство СССР Мг 1504276. кл. С 22 В 3/00. 1988.(54) СПОСОБПЕРЕРАБОТКИ РАСТВОРОВ. СОДЕРЖАЩИХ МЫШЬЯКИ КАТИОНЫ МЕ ТАЛЛОВ. Изобретение относится к ионообменным способам переработки растворов и может быть использовано для утилизации технологических и сбросных растворов гидрометаллических производств.П р и м е р 1. Переработка растворов известным способом.Для испытаний использовали отработанные растворы медерафинировочного производств-а. содержащие. г/л медь 51.467 никель 30.853 железо 0.3 мышьяк 19.6 сурьма 1.1 серная кислота 107.31 соляная кислота 0,3 плавиковая кислота 0.3(раствор 1). и сбросные растворы сернокислотного производства. содержащие 25.97 г/л серной кислоты (раствор 2).Опыты проводили в колонне с высотой слоя набухшего в воде сульфокатионита КУ 2 в водородной форме 4 м. Через слой катионита фильтровали со скоростью 2.36 м/ч раствор 1 (опыт 1). или последовательно растворы 1 и 2 (опыт 2). или по РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к ионообменным способам переработки растворов и может быть использовано для утилизации технологических и сбросных растворов гидрометаллургических производств. Цель изобретения удешевление процесса. Раствор. содержащиймышьяк и катионы металлов. подвергающийся переработке. пропускают через слой катионита. затем пропускают раствор. содержащий мышьяк и 1-65 г/л серной кислоты. На выходе фильтраты обьединяют и утилизируют мышьяк известными способами. 3 табл.следовательно раствор 1 и первую порцию сернокислого фильтрата. не содержащую мышьяка. отобранную в параллельном опыте (опыт 3). затем воду до рН 17. На выходеиз слоя собирали фильтрат от начала про-скока кислоты до рН 7. Фильтрат анализиРОБЭЛИ. рассчитывали ЕМКОСТЬ КЭТИОНИТЗ ПО металлам. Попавшие в проскок катионы металлов по окончании опыта извлекали вдополнительной секции колонки с катио- в нитом. Фильтрат перерабатывали извест- .ными способами. Объем дополнительной секции определяли экспериментально или теоретически исходя из объема удержания. обеспечивающего реализацию ДОЕ при степени извлечения 100. Катионит в. смешанной солевой форме обрабатывали десорбирующим раствором. анализировали злюат. рассчитывали емкость катионита в основной колонне. Результаты приведены в табл. 1.Как видно из приведенных в табл. 1 данных. известный способ обеспечивает утилизацию сернокисл-ых растворов при ихсовместной переработке с растворами. содержащими мышьяк и катионы металлов. П р и м е р 2. Формирование хвостовой фракции фильтрата в слое катионита. Опыты проводили в условиях. аналогичных приведенным в примере 1. опыт 1. Для испытаний использовали раствор 1 (исход ный) и сбросный раствор. содержащий(раствор 2). В опыте 1 через слой катионита в Н-форме фильтровали раствор 1. В опыте 2 через слой катионита в смешанной солевой. форме. предварительно промытого водой после насыщения в опыте 1. фильтровали раствор 2. В обоих опытах на выходе из слоя собирали фильтраты. из которых вычленяли хвостовую фракцию от начала снижения концентрации серной кислоты(начала размывания) до отсутствия кислоты в фильтрате (рН 7). Измеряли объем фильт- ратов. анализировали. Результаты приведе ны в табл. 2.Как видно, из приведенных примеров. объем хвостовой фракции и распределение компонентов в хвостовой фракциивнезависит от состава фильтруемого раствора. Это исключает возможность утилизации разбавленных мышьяксодержащих растворов (например. раствора 2) в хвосте процесса извлечения металлов из растворов с высоким содержанием компонентов (например. раствора 1) по известному способу, поскольку хвостовые Фракции этих растворов равны по объему.Опыты проводили в условиях аналогичных приведенным (пример 1). В опытах 1-12 через слой катионита фильтровали последовательно раствор 1 (состав по примеру 1) исерная кислота 1.071.3 мышьяк 0126.0 сурьма 0.10.23. В опыте 13 в качестве раствора 2 использовали первую порцию фильтрата от раствора ъ-содержащую серную кислоту и мышьяк и полученную в параллельном опыте (в хвосте параллельногоопыта утилизировали первую порцию фильтрата опыта 13). Фильтрат анализировали.разделяли на две части и перерабатывали известными способами. Первую часть использовали для извлечения мышьяка сульфидными реагентами. Фильтрат обрабатывали сульфидным реагентом до прекращения осаждения сульфида мышьяка. Остаточное содержание мышьяка в растворе 0.12.г/л. Маточный раствор после отделения осадка анализировали. По ре 557зульгатам анализов рассчитывали степень извлечения. Вторуючасть фильтрата упаривали до содержания мышьяка 100 г/л и осаждали сернистым газом оксид мышьяка. По данным анализа растворов и измерению их объемов в процессе упаривания рассчитывали стоимость переработки по данному пределу. В контрольных опытах по известному способу раствор для утилизации готовили путем смешения в соответствующих пропорциях раствора 2 (без фильтрования его через слой катионита. поскольку прототип исключает данную операцию) и фильтрата раствора 1. полученного известным способом (опыт 1. примерт 1). Полученный раствор разделяли на две части и перерабатывали аналогично фильтратам предлагаемого способа. В табл. З приведены данные по составу раствора 2 и фильтрата. полученно го по предлагаемому способу, а также сопоставлены показатели эффективности переработки объединенного фильтрата(предлагаемый способ) и смеси фильтрата раствора 1 с утилизируемым мышьяксодержащим раствором (известный способ).Как показали результаты испытаний. последовательное фильтрование растворов 1 и 2 приводит к удешевлению процесса утилизации фильтрата и раствора 2 и повышению степени извлечения с 98.5499.О 3 до 98.82-99.19 независимо от концентрации мышьяка в растворе 2 и его объема. При ПОВЫШЕНИИ концентрации КИСЛОТЫ В ВВС творе 2 до 71.3 г/л (опыт 12) наблюдается снижение емкости ионита в результате десорбции металлов утилизируемым раствором. .Таким образом. предлагаемый способ обеспечивает уменьшение объема перерабатываемого фильтрата до О.8-1.О уд.об. против 0.921.02 уд.об. по известному способу или на 1.9613.04 с соответствующим сокращением объемов оборУдования и производственных площадей. а также удешевление процесса на 18.42-24.86.Способ переработки растворов. содержащих мышьяк и катионы металлов, включающий фильтрование через слой катионита с. переводом металлов в фазу катионита и утилизацию мышьяксодержащих фильтратов. отличающийся тем.что.сцелью удешевления процесса. через слой катионита фильтруют последовательно исходный раствор. содержащий мышьяк и катионы металлов, и раствор. содержащий мышьяк и 1-65 г/л серной кислоты, на выходе из слоя фильтраты объединяют и утилизируют.Медь Никель Железо Мышьяк . Серная кислота . Раствор 2 (утилиеируемый)Состав. г/л Серная кислота р Мышьяк Степень извлечения мышьяка в с пьит. .С Показатель Рез льтаты опытовМышьяк Серная кислота Хвостовая фракция фильтратадоля компонентов в хвостовой фракции фильтрата. мас. 1, от общего количества Мышьяк ная кислота7 Опыт Раствор 2 Объем, состав г/л 3711.06. - Серная шмыг кислота 1 0,2 1,0 0,1 0,1 2 0,2 44,8 2,1 0,22 3 0,2 65,2 9,8 0,23 4 0,2 45,1 19,1 0,23 5 0,2 45,2 19,6 0,22 6 0,2 44,0 24,1 0,23 7 0,2 45,1 26,0 0,22 а 0,1 45,2 9,8 0,23 9 0,3 45,2 9,8 10,23 10 . 0,5 65,2 9,8 0,23 11 0,2 65,3 9,8 0,22 12 0,2 71,3 9,0 .0,23 13 0,2 44,8 2,1 0,22 ивнестньй сносеОтветственный за выпуск Э.З.ФаИ 3 ова