Способ флотационного извлечения двуокиси титана из сточных вод

Способ флотационного извлечения двуокиси титана из сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ФЛОТАЦИОН ,НОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДВУОКИСИ ТИТАНА ИЗ СТОЧНЫХ ВОД, вкпючающиЬ обработку ионогвБооым катоиоактявньв фпотореагентом-собиратепеь, о т л SH чающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения двуокиси титана , флотацию проводят в присутствии неяоногенного фяотсфеагента-собирателя, при соотношении воногенного и неионогенного реагентов 1:1 - 1:3. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юш и и с я. тем, что в качесвве ионогеннрго катионоактиБного флотсфеагентаробиратепя испопь ртют четв ртычные роли алкишшридиния иля алкиламмония, содержащие в алкильной части молекулы от 10 до 16 атомов углерода и при конае}гграш(и соли от 10 до 5О мг/л. 3 Олособ по п. 1, о т л и ч а и и с п тем, что в качестве неионо|генного флотореагента-собцрателя испопь:зук т водорас1%(римые спирты с содержанием в алкшшной части молекулы от 2 до 5 атомов углерода.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU„„1011553, А

g g С 02 Р 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ {ц—

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕПЬСТВМ I ; - щ...., . (2l) 3336695/23 26 (22) 15.09.81 (46) 15.04.83. Бюл. % 14 (72) Л. В. Василенко, В. В. Свиридов, Л. А. Кошелева, Б. К. Радионов, .

10. П. Кудрявский,В, Г. Зудов,Е. М. Смир нов и Н. А. Бунаков (53} 628.347.52 (088.8) (56) 1. Патент США 14 3235490, кл. 260-166, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 244949, кп. С 02 F 5/02, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР „

М 2789207,кл. С 02 F 5/02, 1979. (54) (57) 1. СПОСОБ ФЛОТАЦИОН

НОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДВУОКИСИ ТИ

ТАНА ИЗ СТОЧНЫХ ВОН, включаюшии обрабо ау ионогенным катионоактнвным фпотореагентом-собирателем, о т л и чаю щийся тем,что, сцельюповышения степени извлечения двуокиси титана, флотацию проводят в присутствии неноногенного фпотореагента-собирателя, при соотношении ионогенного и неноно- . генного реагентов 1:1 - 1:3.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве ионоген ного катионоактивного флотореагента робиратепя используют четвертычные дитя алкилпиридиння или алкиламмония, содержашие в алкильной"части мацеку .лы от 10 до 16 атомов углерода и при концентрации сопи от 10 до 50 мг/л.

3. Способпоп. 1, отличаю,m и и с и тем, что в качестве неионо ,генного флотореагентасобйрателя исполь"зуют водорастворимые спирты с содержанием s алкильной части молекулы от 2 до 5 атомов углерода.

Ф

1011853

Изобретение относится к очистке сточных вод производства двуокиси титана и может быть использовано в гидрометаллургии тугоплавких и редких металлов. 5

Известны способы очистки кислых сточных вод, основанные на осаждении и отстаивании с использованием для интенсификации процессов минеральных коагулянтов и флокулянтов (1J и (21 . 10

Однако эти способы малоэффективны для указанных сточных вод ввиду их боль ших потоков и высокого содержания мелкодисперсной твердой фазы, Наиболее близким к изобретению по 15 технической сущности и достигаемому эффекту является способ утилизации сернокислых сточных вод производства двуокиси титана включающий обработку ионо.генным катионоактивным флотореаглн- р0 том-собирателем смесью алкиламмоний хлоридов, содержащих в алкильной части молекулы er 17 до 20 атомов углерода З) .

Однако известный способ утилизации 25 сернокислых сточных вод не может быть использован для извлечения двуокиси титана из нейтрально-супьфатных сточных вод,так как нейтрально-супьфатные сточные воды в отличие от кислых образуются на последней сгадии технологического процео са получения готового продукта - стадии поверхностной, обработки двуокиси титана.

Включение при этом в состав поверхности пигмента различных модифицирующих

35 добавок обеспечивает нужные свойства выпускаемого продукта. Наличие в боль ших количествах посторонних адсорбируюшихся примесей (флотореагента-со бирателя) ухудшает качество двуокиси 40 титана, ведет к потере продукта и исипь чает повторцое использование очищенных нейтральнсь-сульфатных сточных вод.

Белью изобретения является повыше» ние степени извлечения двуокиси тита . 45 на.

Бель достигается тем, что фпотацию проводят в присутствии неионогенного фпотореагента-собирателя, при соотношении ионогенного и неионогенного pearea тов 1:1 1:3, причем в качестве ионоген50 ного катионоактивного флотореагента-собкрателя используют четвертичные соли алкилппиридиния или алкиламмония, содер-: жащие в алкипьной части молекулы от 10 до 16 атомов углерода, при концентра55 ции сопи от 10 до,50 мг/л, а в качестве неионогенного флотореагентабирателя используют водорастворкмые спирты с содержанием в алкильной части молекулы от 2 до 5 атомов углерода.

Механизм совместного действия ка- тионоактивных и неионогенных реагентов на процесс фпотации частиц Т О сводится к следующему.

При определенных соотношениях и гетерополярных структурах катионоак» тивных и неионогенных реагентов их адсорбция происходит преимущественно не на поверхности частиц Ъ 0, а на поверхности генерируемых в растворе пузырьков воздуха. При этом пузырь ки воздуха, стабилизированные смесью катионных и неионогенных ПАВ, всплы» вая в растворе, несут положительный за» ряд, который и обеспечивает закрепле»ние отрицатепьно заряженных частиц TiOi> на своей поверхности. Пленки таких смешанных адсорбционных слоев не обладают вйсокой прочностью и сравнительно легко самопроизвольно разрушаются. После расслоения флотационной пены образуется слой жидкости, содержащий использованные для флотапии фпотореагенты-собирате : ли и практически ими не загрязненную твердую фазу, которая может быть использована в качестве товарнсго про дукта.

Оптимальные условия флотации и необходимое качество выделенного пигмеи та достигаются лишь при определенных соотношениях катионоактивного и неионогенного флотореагента-собирателя, которые определяются равновесными ха в рактеристиками адсорбции смеси ПАВ на поверхности раздела фаз раствор газ.

Зги соотношения находятся в пределах от 1:1 до 1:3. Нижний предел опреде,пяется чистотой получаемого в процессе флотации пигмента, а верхний - степенью извлечения частиц Т 0 .

Достаточно широкое вырьирование соотношений катионного и неионогенного ПАВ достигается за счет модифика ции гетеропопярной структуры эткх ор» ганйческих соединений. Так, с увеличением молекулярной массы неионогенного ПАВ (например, спирта) в качестве катионных ПАВ могут быть исцопьзова ны соли четвертичных солей с большей длиной алкильного Радикала (С 4 <6 ), с уменьшением молекулярной массы неионогенного ПАВ должны быть июпользованы катионные ПАВ с меньшей длиной углеводородной цепи (C а д ).

Такое изменение структуры ПАВ при ио3 L01i553 ф пользовании их в качестве собирателей данные по извлечению двуокиси титана связано с конкуренцией на поверхности по предлагаемому способу и по извесвраздела фаз раствор-газ. Сравнительные ному приведены в табл, 1, Таблица 1

Предлагае мый способ

Предлагаемый способ

Прототип

100

100

О

-420

350

Таблица 2

С4о, са

1Я r ющ 4

С щ" Сд

М - (. ).

С и С - алкиламмопий хлормды.

Неионогеннйй ПАВ - спирт.

Влияние совместного присутствия ионогенных и неионогенных IIAB íà их адсорбцию на поверхности твердой фа зы приведено s табл. 3. Видно, что дополнительное введение неионогенио, го ПАВ резко снижает адсорбцию ПАВ,. что и способствует дальнейшей ужлиза иии твердой фазы в качестве пигмента.

Соотношение ПАВ в предлагаемом способе 1:1.

Одновременное присутствие неионо ПАВ достигаются большие коэффициентй генных ПАВ позволяет резко снизить и извлечения и концентрирования двуоки» концентрационные пределы для катион- - 2S est титана., ных собирателей до 10-50 мг/л при сохранении высокой степи и извлечения Влияние длины углеводородного ра двуокиси титана. Из.табл. 1 видно,: дикала ионогенного и неионогенного IIAB что в предлагаемом способе по сравне,Ьри их соотношении 1:1) на коэффициент нию с известным при значительно мень So извлечения и концентрирования двуоки; щих исходных концентрациях катионных си титана приведено в табл. 2.

1011553

Таблица3

Составитель А. Журавлева

РедактоР A. ХимчУк ТехРед М Тапер КоРРектоР М. Коста

Заказ 2670/25 Тираж 939 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ осуществляют следующим образом.

В раствор, содержащим двуокись титана и сернокислый натрий (нейтральносульфатные стоки) вводят при опреде ленном соотношении ионогенные катионоактивные и неионогенные поверхност». ноактивные вещества, Пенную сепарашпо проводят в течение 10-15 мин, что достаточно для установления равно 20 весия - После разрушения полученной пенной фракции извлеченная двуокись титана используется для. ее доведения до готового продукта. Очищенные сточные воды возвращаются на" повторное использование.

Пример 1. -К 100 мл нейтрал;ьносульфатных сточных вод, содержащих

600 мг/л Т1 0 и 8 г/л . NO

Пример 2. К 100 мл нейтрально-.сульфатных сточных вод, содержаших

600 мг/л Т10 и 8 г/л Кс, О добавляют хлорид алкилбензилдиметиламмоний (С я.) катионоактивные ПАВ и изоамиловый спирт (неионогенное ПАВ) в концентрациях соответственно 100 и 200 мг/л. После установления равновесия (15 мин) двуокись титана в фильтрате не обнаруживается колориметриче ки. Количество ПАВ, адсорбированных на поверхности двуокиси титана, составляет 0,025 ммольlг, что находится в пределах ошибки эксперимента.

Пример 3. Условия опыта те же, что и в примере 2. Опыт проводят с катионоактивным ПАВ - алкилпиридиний хлорид (С ) и изоамиловым спиртом Я в концентрациях 100 и 200 мг/л. Результаты аналогичны опыту примера 2.

Таким образом, способ утилизации двуокиси титана из сточных вод гпп ментного производства обеспечивает практически полное сокращение потерь двуокиси титана, его утилизацию и воэ можность повторного использования сточ« ных вод, Достижение указанных аффектов возможно вследствие совместного испопьзования в процессе флотации ионогенных катионоактивных и неионогенных ПАВ.

Внесенные катионные ПАВ позволяют эффективно извлекать из раствора дву- . окись титана, а неионогенные вещества препятствуют адсорбции поверхностноактивных веществ на поверхности твердой фазы, что и позволяет ее затем утилизировать в качестве готового про,дукта.