Способ очистки сернокислых растворов
Иллюстрации
Реферат
.ф . 4тмаь и,, 41(.и,в я
Ь.
ОП ИГА
Союз Советских
Социалистических
Республик
{ii>786878
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ ф
%ф
«ф
-«б=-: г
"г (61) Дополнительным к патенту(22) Заявлено 20. 10. 76 (21) 2414008/23-26 (23) Приоритет— (32) 20. 10 ° 75 (31) 75 32026 (33) Фр н„„„
Опубликовано 071280. Бюллетень Мо 45
Дата опубликования описания 1012,80 (51) М. К.
С 01 В 17/90
С 01 С 23/06
Государственный комитет
СССР по дедам изобретений и открытий (53) УДН 661.254 (088.8) (72) Авторы изобретения
Иностранцы
ЖозеФ Соен и Ален Аджемян (Франция) Иностранная фирма
"Алюминиюм Пешинэ" (франция) (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ
Изобретение относится к способам очистки разбавленных сернокислых растворов, содержащих по крайней мере, один из металлов, железо, титан, алюминий.
Известен способ регенерации сернокислых растворов, содержащих сульфаты железа, алюминия и других элементов, путем многостадийного упаривания в присутствии затравки из кристаллов, выделенных на предыдущих стадиях.
При этом на первой стадии упаривание серной кислоты ведут до 47%, а на второй — до 78%.
Определение примесей осуществляют 15 путем охлаждения упаренного раствора до 25-300С (1) °
Известен также способ очистки сернокислых растворов, в частности гидролизной кислоты от примесей железа, включающий упаривание исходного раствора в присутствии избытка сульфата аммония при температуре 20 С кристаллизацию примесей при охлажде- 25 нии упаренного раствора до 40 С. Образующиеся при этом железоаммонийные квасцы отделяют от. раствора и используют в качестве говового продукта, а раствор далее упаривают до 220 С, о получая концентрированный раствор серной кислоты (2g .
Недостатком известных способов является то, что они не предусматривают очистку растворов от титана, а кроме того, большие энергетические затраты, обусловленные необходимостью охлаждения раствора до 20-40 С, а зао тем повторного нагрева его до 220 С.
Целью изобретения является одновременная очистка сернокислых растворов от титана, а также снижение энергетических затрат.
Поставленная цель достигается описываемым способом, заключающимся в том, что исходный сернокислый раствор упаривают до содержания свободной серной кислоты 50-59% в присутствии избытка сульфата аммония при температуре 100-1200С с введением затравки иэ кристаллов выделяемых примесей, после чего раствор выдерживают при этой температуре в течение 2-3 час при перемешивании и затем о;дeляют выпавшие кристаллы примесей.
Отличительными признаками пред)тагаемого способа является то, что упаривание сернокислых растворов. ведут
786878 при содержании свободной серной кислоты 50-59% в присутствии затравки из кристаллов выделяемых примесей, а также кристаллизация последних при температуре упаривания в течение
2-3 час.
При указанных условиях наибольшая часть железа и титана выпадает в виде конического осадка, в котором можно различить кристаллы железо-аммониевого сульфата и кристаллы двойной соли сульфатов аммония и титанила вместе с третьей твердой фазой, которая, вероятно, является тройным сульфатом железа, титанила и аммония.
Кроме того, установлено также, что с этим осадком выходят и другие примеси, например, магний в виде сульфата и фосфор.
Наличие затравки, остающейся от предыдущей операции, количество которой составляет 0,5-3% веса раствора, является условием для быстрого осаждения комплексного осадка.
Выбор концентрации серной кислоты
50-59%.обусловлен тем, что при концентрации меньше 50% и более 59% растворимость выделяемых сульфатов увеличивается, что может привести к неполному выделению примесей в осадок.
Увеличение времени выдержки раствора свыше 3 час при температуре упаривания не приводит к значительному . увеличению количества образующегося осадка.
При концентрации свободной серной кислоты в исходном растворе меньше .44-47% последний предварительно упаривают при 80 С до достижения
О. указанной концентрации Н2504.
Согласно изобретению можно обрабатывать жидкие отходы, являющиеся результатом различных стадий способов обработки остаточных серных .растворов, содержащих сульфат железа (!>!) и/или сульфат титанила. Эти жидкие отходы могут .иметь различные составы, а раствор, подвергаемый обработice, может являться результатом смеши.— вания по крайней мере двух из них.
Пример 1. Упариванию подвергают смесь жидких отходов в количестве 1000 г следующего состава:
О 94% А10> в виде сульфата алю2 3 миния
0,30% Fe20 в виде сульфата железа (Ы)
0,37% Т 02 в виде сульфата титанила
2,47% NH в виде сульфата аммония
41>4% БОЪОБщ из которых 32>6% в виде свободной Н S 04 .
После добавления 11,6 r затравки, являюцейся результатом предыдущей операции, раствор упаривают при
110рС, что приводит к потере 267 г воды после чего концентрация своI о бодной H2S04, повышается до 54,3б.
Далее упаренный раствор при перемешивании выдерживают в течение 3 час, после чего отделяют выпавший осадок.
На 1000 г исходного раствора методом фильтрации было отделено
656 г раствора, который теперь содержал лишь 0,39% ТiО>, 0,11 i Fe<0, 1,10i A 12 О . Выделенный осадок имеет состав: 44,9% титана, 74,8% железа и !
О 23% А l О З.
Пример 2. В качестве исходного раствора берут 2 эфлюента, полученные в результате обработки силико-глиноземистых руд серной кислотой с концентрацией свободной H2S04 -543 и S09 ц- 50,6.
Первый эфлюент содержит:
0,41 Feg0> 0,5 Т!02
3,07 NH g, 49,7 - 50 „В,„ (все примеси в виде сульфатов и для всех
20 примеров).
Второй эфлюент содержит,%:
0,75 А120 0,35 - Ге 03, 0,34 т!О2, 1,82 - Мну, 3? 8 - 50Ъовш, К первому эфлюенту добавляют затравкуу из расчета 21 r на 979 .г раствора и все это выдерживают в течение 3 час при 80 С. К полученной
О суспензии добавляют 869 r второго эфлюента на 1000 r суспензии и температуру смеси повышают до 110 С и
0 поддерживают ее в течение 3 час при перемешивании, после чего суспензию фильтруют.
Эффективность .извлечения для Ti02 составила 73%, для Fe20y - 94,1 и лишь 18,7% для А12 09.
Пример 3. Берут два эфлюента, первый из которых содержит,%: 1,4
А12 0>, О, 47 - F.å2 03, О > 51- Т i О, О > 57 .Н90 > 0,23 - P>| 05 3, О - 1Н ;
40 37,8 - HgSOgсвок °
Второй эфлюент содержит,%:
0,7 А!20 >
0,43 Fe>0>
0,23 Т102, 4 0,31 - Mg0> 0,12 - Р О -, 1>6 " NH >
40,2 - Н2504 СъоЬ
В первый эфлюент вводят затравку от предыдущей операции из расчета
22 г на 1000 r и выдерживают при
80 С в течение 3 час. Далее к суспензии добавляют 1131 г второго эфлюент и температуру доводят до 110 С и под о вакуумом выпаривают 551 г воды. Затем концентрированную суспензию при перемешивании выдерживают. в течение
3 час при 110 С. Таким образом на
978 г первого эфлюента и 113 г второго эфлюента было отделено 1331 г раствора, который содержит,%:
1,29 - А !2 03, 0,4 - Feq0, О, 16
60 Т102, 0,52 - ИЯО; 0,22 - PgOy, 3)28
53 > 7 - н.2 04 свой
Эффективность извлечения составила, %: 7 4, 7 — Т i 0 9 6, 5 - F e < 09 "> 2 5, 9
М90; 18,7 - Рд О, 20,6 - А!209.
786878
Формула изобретения
Составитель Л.Темирова
Редактор И.Квачадзе Техред Ж.Кастелевич Корректор N. Коста
Заказ 88 2/65 Тираж 565 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП"Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4
Способ очистки сернокислых растворов от примесей, железа, включающий упаривание исходного раствора при температуре порядка 1200С, в присутствии избытка сульфата аммония, кристаллизацию и отделение примесей, о т л и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью одновременной очистки от титана и снижения энергетических затрат, упаривание исходного раствора ведут до содержания свободной серной кислоты 50-59% с введением затравки из кристаллов выделяемых примесей, а кристаллизацию последних осуществляют при температуре упаривания в течение 2-3 час.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Хазин Л.Г. двуокись титана-..
Л. р Химия, 1970, с. 78.
2.Авторское свидетельство СССР
Р 199133, кл. С 01 G 23/06, 1967.