Способ очистки растворов от цианидов и металлов

Способ очистки растворов от цианидов и металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способам очистки растворов и сточных вод гальванических производств. Целью изобретения является удешевление процесса путем сокращения расхода реагентов. Очистку растворов от цианидов и металлов осуществляют обработкой реагентом-осадителем, в качестве которого используют сильнокислотный катионит в форме металла, присутствующего в растворе в виде цианидного комплекса. Осадитель вводят при массовом соотношении цианида и катионита (0,5-2,5):100. Доочистку растворов производят на ионообменных фильтрах. Способ позволяет сократить расход реагентов и утилизировать цианиды и металлы в виде осадка простых цианидов металлов.

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51) 4 С 02 Р 1/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

R Cu+2NaCN< 2RNa+Cu (CN) q, L

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4174270/23-26 (22) 04. 01 . 87 (46) 15.05.89. Бюл. Р 18 (?1) Государственный научно †исследовательский и проектный институт по обогащению руд цветных металлов

"Казмеханобр" (72) Н,И,Марьянова, А. Г. Григорьева, Г.Н .Захарченко, А. С.Дубянская и К.Б.Лебедев (53) 663.632. 18(088. 8) (56) Патент CUIA Р 3656893, кл. 23-77, 197?. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ ОТ ЦИАНИДОВ И МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способам

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способам очистки растворов и сточных вод гальванических производств.

Цель изобретения — удешевление процесса путем сокращения расхода реагентов.

Поставленная цель достигается . путем введения в раствор реагентаосадителя в виде сильнокислотного катионита, заряженного в форму металла, присутствующего в растворе в виде цианидного комплекса, при массовом соотношении цианида и катионита (О 52,5):100, Технология способа заключается в том, что при контактировании электролита, содержащего комплексные цианиды металлов и свободные цианиды, с очистки растворов и сточных вод гальванических производств, Целью изобретения является удешевление процесса путем сокращения расхода реагентов. Очистку растворов от цианидов . и металлов осуществляют обработкой реагентом-осадителем, в качестве которого используют сильнокислотный катионит в форме металла, присутствующего в растворе в виде цианидного комплекса. Осадитель вводят при массовом соотношении цианида и катионита (0,5-2,5):100 ° Доочистку растворов производят на ионообменных фильтрах. Способ позволяет сократить расход реагентов и утилизировать цианиды а

Ю и металлы в виде осадка простых цианидов металлов, 2 катионитом в форме металла, присут-. ствующего в электролите в виде комплексного цианида, происходит обмен катиона в катионите на катион щелочного металла с образованием в фазе раствора осадка простого цианида металла:

R Cu+Na (Cu(CN)> 2RNa>Cu(CN) <+CuCN; — — — Г-

R, Zn+Na> (Zn (CN)„) 2КИа+2ЕИ (СИ) д, т—

2RAg+Na<(Ag(CN) )- 2ИЧа+ЗАдСИ. з — + —

Поскольку обмен катионов между катионитом и раствором происходит эквивалентно, раствор не загрязняется "лишними" катионами и анконами;

14?942 поступившие в раствор катионы металла образуют с. цианидами нерастворимые соли, которые легко отделяются от ионита вследствие различной дисперс5 ности ионита и осадка.

Осадок цианида металла может быть растворен в избытке цианида и возвращен в гальванический процесс.

Катионит обрабатывают солью метал- 10 ла (меди, цинка, серебра и т.п.) и возвращают в форму, пригодную для удаления цианидов из раствора. Расход соли металла не превышает стехиометрически необходимое количество для перевода простых и комплексных цианидов из раствора в осадок.

Очищаемый раствор отделяют от с осадка фильтрованием и обессоливают известным ионообменным способом, на" 20 пример путем последовательного фильтрования через катионит в водородной форме и анионит в гидроксильной форме, На первой стадии очистки — осаждении простых цианидов металлов — про 25 исходит удаление анионов и катионов на 90-95%, на столько же снижается нагрузка на ионообменные фильтры второй стадии очистки, следовательно, на столько же снижается расход ре- 30 генерирующих веществ — кислоты и щелочи.

Пример 1 (по известному способу). В колонку емкостью 200 мл за.гружают 100 г гранул спрессованного цианида меди и пропускают 1 л раствора, содержащего, мг/л: Na 490, Си

500; Zn 50; CN 1000, со скоростью

1ОО мл/ч. Получают 1 л раствора, содержащего, мг/л. Na 490; Си 680; Zn

50 CN 1000.

Смешивают по 700 мл набухших в воде ионов КБ-4 в водородной форме и

AH-221 в форме свободного основания и 1 r размолотого бентонита. 45

Смесь загружают в ионообменную колонку емкостью 600 мл и пропускают очищаемый раствор со скоростью

800 мл/ч. Полученный раствор содержит, мг/л: Na 30; Си 1,5; Zn 0,2;

CN следы. Пропускают через колонку л воды снизу вверх со скоростью л/ч и разделяют смешанный слой ионитов °

Помещают катионит KI>-4 в колонку емкость:о 300 мл и пропускают 40 мл

5%-ного раствора соляной кислоты со скоростью 200 мл/ч. Полученный раствор содержит, мг/л: Иа 1120, С1 50000 °

4

Помещают анионит AH-221 в колонку емкостью. 300 мл и пропускают 400 мп

10Х-ного раствора едкого патра со скоростью 200 мл/ч. Получают раствор, содержащий, мг/л; Na 11090, Си 1700, Zn 125, CN 2500.

I1 р и м е р 2 (с катионитом в форме ионов цинка и раствором, содержащим цианид цинка и цианид натрия).

Соотношение цианида и катионита 2,5:

: 100.

В ионообменную колонку емкостью

200 мл загружают !00 мл (40 г) ионита КУ-2, заряженного в форму ионов цинка. Через колонку снизу вверх пропускают 1 л раствора, содержащего, мг/л: Na 490; Zn 560; CN 1000, со скоростью 1 л/ч, Затем ионит выгружают из колонки и отделяют осадок на сите, используя для промывки ионита очищенный раствор. Осадок отделяют от раствора фильтрованием. Получают л раствора, содержащего, мг/л: Na 50, Zn 1,5;

CN 20 и 2200 мг осадка Zn(CN)<, который используют для приготовления электролита.

Ионит вновь загружают в ионообменную колонку емкостью 200 мл, пропускают 0,5 л 10Х-кого раствора сульфата цинка со скоростью i л/ч, затем— е

400 мл дистиллированной воды и используют в следующем цикле очистки раствора.

Очищенный раствор подвергают финишному обесслоиванию, для чего в две колонки емкостью по 200 мл загружают по 4 мл ионитов КУ-2 в водородной форме и АВ-17 в гидроксильной форме. Раствор пропускают последовательно через колонку с катионитом и колонку с анионитом. Получают 1 л раствора, содержащего, мг/л: Na 5,0; Zn отсутствие, CN отсутствие, Через колонку с ионитом КУ-2 пропускают со скоростью 20 мл/ч 15 мл

5Х-ной серной кислоты, затем — 20 мл дистиллированной воды. Получают

15 мл элюата с содержанием, мг/л.

Na 2700; Zn 80; SO 44100 и 15 мл промывной воды с содержанием, мг/л:

Na 300; Zn 20; SOq 4900.

Через колонку с ионитом АВ-47 пропускают со скоростью 20 мл/ч 20 мл

10Х-ного раствора едкого натра, затем " 20 мл дистиллированной воды.

Получают 20 мл элюата с содержанием, г/л: Na 9000, CN 900, 20 мл промыв14794?1 ной воды с содержанием, мг/л: Na

1000, CN 100.

Иониты используют в следующем цикле очистки раствора.

Пример 3 (с катионитом в форме ионов меди и раствором, содержащим цианид и цианид натрия). Соотношение цианида и катионита 2,5:100.

В ионнообменную колонку емкостью

200 мл загружают 100 мл (40 г) ионита КУ-2, заряженного в форму ионов меди. Через колонку снизу вверх пропускают 1 л раствора, содержащего, мг/л: Na 490; Си 550; CN 1000, со скоростью 25 мл/мин. Затем ионит выгружают из колонки, отделяют осадок на сите, используя для промывки ионита очищенный раствор. Осадок отделяют от раствора фильтрованием. Получают 1 л раствора, содержащего, мг/л:

Na 15; Си 1,0; CN 15 и 2200 мг осадка Cu(CN), который используют для приготовления электролита.

Ионит вновь загружают в ионообменную колонку емкостью 200 мл, пропускают 0 5 л 1,0Х-.íîãî раствора сульфата цинка, 400 мл дистиллированной воды и используют в следующем цикле очистки раствора. 30

Финишное обессоливание раствора проводят аналогично примеру 2 °

Пример 4 (с катионитом в форме ионов серебра и раствором, содержащим цианид серебра). Соотношение цианида.и катионита 2,0: 100.

В ионообменную колонку емкостью

200 мл загружают 100 ьж (50 r) иони- . та КУ-2, заряженного в форму ионов серебра, Через колонку снизу вверх 40 пропускают 1 л раствора, содержащего, мг/л: Na 660, Ая 1038, CN 1000, со

cKolостью 25 мл/мин, Затем ионит выгружают из колонки, отделяют осадок на сите, используя для промывки ионн- 45 та очищенный раствор, Осадок отделяют от раствора, содержащего, мг/л:

Na 20, Ag 0,5; CN 10, и 5050 мг осадка AgCN, который используют для приготовления электролита. Ионит загружают вновь в колонку емкостью

200 мл и пропускают 0,5 л 1,ОХ-ного раствора нитрата серебра, затем—

400 мл дистиллированной воды и используют в следующем цикле очистки раствора .

Финишное обессоливание раствора проводят аналогично примеру 2.

Пример bt 5-8. Подтверждение обоснования массового соотношения цианида и катионита.

Пример 5 (соотношение цианида и катионита 0,3:100). Аналогичен примеру 2, количество ионита КУ-2, заряженного в форму ионов цинка, Р00 мл (320 r), объем колонки 1200 мл.

Содержание в очищаемом растворе после обработки ионитом КУ-2 в цинковой форме, мг/л: Na 25, Zn 2,0, CN 10.

Пример 6 (соотношение. циани" да и катионита 0,5:100). Аналогичен примеру 2; количество ионита КУ-2, заряженного в форму ионов цинка, 500 мл (200 г), объем колонки 800 мл.

Содержание в очищаемом растворе после обработки ионитом КУ-2 в цинковой форме, мг/л: Na 25, Zn 2,0, CN 10

Ф

Пример 7 (соотношение циани" да и катионита 3,0:100). Аналогичен примеру 2, количество ионита КУ-2, заряженного в форму ионов цинка, 83 мл (33 г), объем колонки 120 мл.

Содержание в очищаемом растворе после обработки ионитом КУ-2 в цинковой форме, мг/л: Na 70„ Zn 2,5, -

CN"60

Таким образом предложенный способ позволяет сократить расход реагентов (кислоты и щелочи), удешевить процесс очистки, утилизировать цианиды и металлы в виде осадка простых цианидов ме1 аллов.

Значимость соотношения цианида и катионита в форме металла, присутствующего в очищаемом растворе в виде цианидного комплекса, подтверждается тем, что при уменьшении соотношения ниже 0,25:100, т.е. увеличении расхода ионита, не наблюдается увеличения глубины очистки раствора, а при увеличении более 2,5:100 глубина очистки раствора резко понижается.

Способ позволяет упростить процесс (исключить стадию электролиза) удешевить за счет сокращения расхода едкого натра на регенерацию и электроэнергии — на разрушение цианидов, утилизировать цианиды и металлы. При этом в 25 раз сокращается расход кислоты, в 20 раз сокращается расход щелочи на очистку раствора. Цианиды и металлы утилизируются в виде осадка простых цианидов металлов, что делает возможным их использование в гальваническом производстве.

1479421 формула изобретения

Составитель Ю.Федькушов

Ре ак едактор M. Келемеш Техред А. Кравчук Корректор Т.Малец

Заказ 2498/21 Тираж 828 Подписное

ВНИКИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

Способ очистки растворов от цианидов и металлов введением реагента5 осадителя с последующей обработкой на ионообменных фильтрах, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью удешевления процесса путем сокра— щения расхода реагентов, в качестве осадителя используют сильнокислотный катионит в форме металла, присутствующего в растворе в виде цианидного комплекса, при массовом соотношении цианида и катионита (0,5-2,5): 100.