Способ извлечения серной кислоты

Способ извлечения серной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСП НЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (504 С 01 В 790

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° ® Qg (21.) 3828974/23-26 (22) 25. 10. 84 (46) 23,04.86. Бюп. Ф 15 (71) Государственный научно-исследо-. вательский и проектно-конструкторский институт гидрометаллургии цветных металлов, Институт химии и химической технологии СО АН СССР и Институт неорганической химии СО АН СССР (72) А.И.Холькин, И.Ю.Флейтлих, В.В.Сергеева, К.С.Лубошникова;

А.М.Копанев, В.В.Сергеев, И.Н.Папков, А.А.Пономарев, Г.Л.Пашков, В.Г.Торгов, В.В.Сергиевский и Г.А.Ягодин (53) 66 1.254 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 611877, кл. С 01 В 17/90, 1976.

„.SU.„.t 225807 А (54) (57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРНОЙ

КИСЛОТЫ иэ электролитов цветных металлов экстракцией органическим раствором, содержащим алкиламин, с последующей реэкстракцией .серной кислоты водой, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения кислоты и концентрирования ее в реэ1сстракт, алкиламин испольэуют в смеси с диалкилфосфорными или карбоновымн кислотами при молярном соотношении 1: 1-10 соответственно.

1225807 ди-2-этилгексифосфорную (Д2ЭГФК), каприловую кислоты.

При соотношении амина и органическои кислоты меньше чем 1:1 ухуд.шается степень реэкстракции серной кислоты в водную фазу (пример 1), .соотношение 1: 10 определяется исходными концентрациями амина н органических кислот.

Добавление к амину органической кислоты повышает степень реэкстракции с 49,57 для амина и 527 для ами- на с 57 добавкой фенола (известный способ) до 83,77 при ТАА:HR 1:1,5 и до 90,87 при ТАА:HR 1:2 и позволя10

Изобретение относится к способам извлечения и регенерации серной кислоты из.промышленных кислых растворов, а также электролитов тяжелых цветных металлов и может- быть использовано в гидрометаллургии цветных металлов при регенерации„ например, отработанных медных и цинковых электролитов, при утилизации отработанных растворов гальванических и травильных производств.

Цель изобретения — увеличение степени извлечения серной кислоты и концентрирование ее в экстракт.

Сущность способа заключается в том, что извлечение серной кислоты из указанных растворов осуществляют экстракцией смеси алкиламина с карбоновыми или диалкилфосфорными кислотами, взятыми в молярном соотношении 1:1-10 соответственно.

Схематическое уравнение реакции экстракции серной кислоты следующее

jA HRj + Н, ЗО,(ь) ((A Н)Н$0„) + НН(о), 1 где А — алкиламин;

HR — органическая кислота; (о) и (в) — органическая и водная фазы соответственно.

Присутствие в органической фазе наряду с амином алкилфосфорной или карбоновой кислоты значительно облегчает реэкстракцию серной кислоты, связанной с амином, за счет взаимодействия амина с органическими кислотами,что позволяет меньшим объемом воды реэкстрагировать большее количество серной кислоты, т.е. повысить извлечение серной кислоты в концентрированный реэкстракт.

Процесс реэкстракции может быть представлен следующей реакцией:

f(A Н)Н$0ц)< + HR() (HR(î) + а $0 (ь) 20

45 ет получать более концентрированные реэкстракты 240 г/л при АНП:HR 1: 10, что дает возможность использовать серную кислоту, выводимую с отработанным электролитом, вновь в производстве цветных металлов, например при электролизе меди.

Пример I. Состав исходного раствора, г/л:. Ni 23; Си 1, 1; Н $0„

192 (3,92 н.). Экстракцию серной кислоты осуществляют органическим раствором при различном соотношении

ТАА и Д2ЭГФК в керосине при соотношении объемов органической и водной фаз О:В 1:1 в течение 5 мин, а реэкстракцию — водой. Данные представлены в -табл. 1 °

Присутствие в органической фазе наряду с амином органической кислоты, значительно облегчает реэкстракцию серной кислдты и при TAA:HR ) 1:1, степень реэкстракции 747.

Пример 2. Состав исходного раствора, г/л: Ni 23; Си 1, 1; Н $0„

192 (3,92 н.). Экстракцию серной кислоты осуществляют органическим раствором при различном соотношении

АНП и каприловой кислоты в керосине при О:В 1: 1 в течение 5 мин, а реэкстракцию серной кислоты из экстракта — водой при О:В 5:1..

Данные представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, добавление.

55

В качестве алкиламинов используют триалкиламин (ТАА) и первичный амин (коллектор) AHH-CH (СН,) -CH-(CH )„СН, !

МН где ш+и- 10-1б, а в качестве органических кислот— к амину органических кислот позволяет сконцентрировать серную кислоту в реэкстракте за одну ступень до

120 г/л (2,5 н.) при АНП:HR 1: 10.

П р и и е р 3. Из раствора, содержащего, г/л: Ni 35; Си 1,2; Fe 0,5;

Н ЯОц 195, серную кислоту экстрагируют 1,2 н. растворами АНП в каприловой кислоте (1:4). В противоточном режиме О:В 4:1 за 9 ступеней извле1225807

Таблица 1

Степень реэкРеэкстракция

Экстракция т

Экстрагент

t Н,SOIL (H S΄j, (в экст- н, ракте), (H ЯОД н " ь! стракции, Х

Н °

0,93

1,01 0,51

1,00 0,48

0,50

0,5

2,99

49,5

0,9

52,0

3,02 .

0,52

0,5 5Х алкилфенола

1,00

0,5 0,25

05 0,5

2:1

0,8

0 45

3,12

0,55

55,0

0,57

0,97

0,25

3,35

0,72

74,2

1: 1,5 0,5 0,75

0,44

3,48

0,98

0,16

0,82

83,7

0,5 1,0

1:2

0,39

3,53

0,98

0,09

0,89

90,8

Таблица 2

Экстрагент

Экстракция

Реэкстракция На8С 3 > на (Н, ЯО„),, (H, ЯЦ„, (АНПЗ (HR) (Н,SO ), (в экстракте), Н.

АНП: HR

2 н ° н, н.

Н ° н, 0,5

0,92

3,00

0,72

1,05

1,65

3,09

0, 5.

0,83

I 05

0 65

2,00

0,72

0,5

5,0

3,20

1,05

0,55

2,50

ВНИИПИ Заказ 2024/16 Тираж 450

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чение серной кислоты составляет 93Х, . остаточное содержание серной кислоты

15 г/л. При реэкстракции серной кис.лоты водой в противоточном режиме при О:В 5,5:! за 10 ступеней концент- 5 рация серной кислоты в реэкстракте составляет 245 г/л.

Пример 4. Из раствора,содержащего, г/л: Ni 35; Си 1,2; Fe 0,5;

Н SO: 400, серную кислоту экстра !О гируют смесью 0 5 í. TAA и 0,88 н.

Д2ЭГФК в керосине в противоточном режиме при О:В 12: 1 sa

6 ступеней. Остаточное содержание

TAA:HR fTAAj (Д2ЭГФК1 lH SO„) fH, SO,)

Н ° н. н. . н. в рафинате серной кислоты составляет 12 г/л, а на стадии реэкст- . ракции водой при О:В 11: 1 эа 1О, ступеней получают реэкстракты с содержанием 340 г/л серной кислоты.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить степень извлечения серной кислоты в резкстракт (74,2-90,8Х в предлагаемом способе, 52Х в известном) и получить более концентрированные по серной кислоте реэкстракты (240 г/л в предлагаемом способе, 146 r/ë в известном) .