RU2033440C1 - Способ извлечения меди из растворов - Google Patents
Способ извлечения меди из растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2033440C1 RU2033440C1 RU9292004183A RU92004183A RU2033440C1 RU 2033440 C1 RU2033440 C1 RU 2033440C1 RU 9292004183 A RU9292004183 A RU 9292004183A RU 92004183 A RU92004183 A RU 92004183A RU 2033440 C1 RU2033440 C1 RU 2033440C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- solutions
- solution
- sorption
- intrasalt
- Prior art date
Links
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 44
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000021523 carboxylation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 5
- NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N iminodiacetic acid Chemical compound OC(=O)CNCC(O)=O NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100036818 Ankyrin-2 Human genes 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101100269837 Homo sapiens ANK2 gene Proteins 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к области очистки отходов производства цветной металлургии, утилизации меди из шахтных, карьерных и других вод. Медь извлекают из растворов путем сорбции на аминокарбоксильном амфотерном ионите со степенью карбоксилирования 80 - 91%, переведенном во внутрисолевую форму. Предложенный способ позволяет повысить производительность процесса, а также получить из бедных технологических растворов с содержанием меди 0,1 - 0,3 г/л товарный элюат с содержанием меди свыше 30 г/л. 4 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, цветных металлов, в частности очистки жидких отходов производства цветной металлургии, утилизации меди из шахтных, карьерных, подотвальных и других вод.
Из сернокислых растворов медь обычно извлекается цементационным способом, основанным на вытеснении более электроположительных металлов (Cu2+) из растворов их соединений менее электроположительными металлами, находящимися в твердом состоянии (в частности, железным скрапом).
Недостатками этого метода являются: загрязнение растворов соединениями железа, дефицит и высокая стоимость безвозвратно теряемого железного скрапа, получение промежуточного медного продукта, требующего дополнительной переработки.
Известен сорбционный метод извлечения меди из растворов и пульп с использованием различных сорбентов катионитов с сульфогруппами, карбоксильных катионитов, слабоосновных анионитов.
Известен также способ извлечения меди из растворов, содержащих 1,2-2,0 г/л меди и 1,0-1,5 г/л Fe. Раствор подают на ионообменный фильтр, заполненный аминокарборксильным амфолитом АНКБ с размером зерен 0,6-1,0 мм. Медь с фильтра элюируют 20%-ным раствором серной кислоты.
Недостатком этих способов является невозможность с помощью известных сорбентов переработать бедные по меди растворы (0,1-0,3 г/л) с получением товарных элюатов концентрации 30-32 г/л, необходимых для прямого электролитического выделения высокосортной меди.
Наиболее близким техническим решением прототипом является способ извлечения меди. Согласно этому способу сорбционного извлечения меди в качестве ионита используется аминокарбоксильный амфолит на полистирольной основе АНКБ-35. Растворы и пульпы от сернокислотного выщелачивания окисленных руд содержат 6,0 г/л меди. Недостатком этого способа является то, что для получения требуемой (более 30 г/л) концентрации меди в элюате для проведения электролиза необходима дополнительная операция донасыщения сорбента меди частью первичного элюата, что снижает производительность процесса.
Задачей изобретения является повышение производительности процесса за счет исключения дополнительных стадий десорбции меди с использованием первичного элюата, а также получение из бедных технологических растворов с содержанием меди 0,1-0,3 г/л товарного элюата с содержанием меди свыше 30 г/л, пригодного для прямого электрохимического выделения катодной меди.
Поставленная цель достигается тем, что для извлечения меди из растворов путем сорбции используют аминокарбоксильный амфотерный ионит со степенью карбоксилирования 80-91% переведенный во внутрисолевую форму.
Аминокарбоксильный амфотерный ионит (АНКБ-35) ТУ 6-05-211-1042-80 полимерный ионообменный материал с амфотерными свойствами, содержащий в качестве функциональных групп, главным образом, иминодиацетатные. Полимерная матрица сополимер стирола с дивинилбензолом макропористой структуры.
Наряду с иминодиацетатными
-NH
в ионите остается часть фиксированных на полимерной матрице аминогрупп (-NH2), не вступивших в реакцию карбоксиметилирования
Под степенью карбоксилирования понимают степень превращения аминогрупп в иминодиацетатные, т.е. отношение количества иминодиацетатных групп к общему количеству функциональных групп в амфотерном ионите.
в ионите остается часть фиксированных на полимерной матрице аминогрупп (-NH2), не вступивших в реакцию карбоксиметилирования
Под степенью карбоксилирования понимают степень превращения аминогрупп в иминодиацетатные, т.е. отношение количества иминодиацетатных групп к общему количеству функциональных групп в амфотерном ионите.
Внутрисолевая форма (цвиттерионная, бетаиновая) полиамфолита содержит иминодиацетатные группы в неионизированном (нейтральном) состоянии
O
Эта структура возникает при нейтрализации кислой формы щелочью и существует лишь при pH 8.
O
Эта структура возникает при нейтрализации кислой формы щелочью и существует лишь при pH 8.
-NH
+ NaOH _ _ _ _ _→ -O
Перевод во внутрисолевую форму осуществляют обработкой товарного ионита 5%-ным раствором соляной кислоты HCl до выравнивания концентрации кислоты на входе и выходе из колонки. Избыток кислоты отсасывают на воронке Бюхнера и промывают горячей водой (50оС) до отсутствия Cl--ионов в фильтрате. Затем ионит обрабатывают слабым раствором NaOH (0,01 н.) до pH фильтрата, равного 8.
Перевод во внутрисолевую форму осуществляют обработкой товарного ионита 5%-ным раствором соляной кислоты HCl до выравнивания концентрации кислоты на входе и выходе из колонки. Избыток кислоты отсасывают на воронке Бюхнера и промывают горячей водой (50оС) до отсутствия Cl--ионов в фильтрате. Затем ионит обрабатывают слабым раствором NaOH (0,01 н.) до pH фильтрата, равного 8.
Анализ заявленного и известных решений показывает, что не имеется совокупности признаков, тождественных по технической сущности заявленному способу. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что сорбцию проводят на амфотерном аминокарбоксильном ионите со степенью карбоксилирования 80-91% переведенном во внутрисолевую форму. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".
В литературе и практике отсутствуют сведения о способе извлечения меди из растворов, идентичном предложенному, и он не следует явным образом из уровня техники. Это позволяет сделать вывод о том, что заявленное техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Предложенное техническое решение обеспечивает достижение технического результата, может быть реализовано в установке для извлечения меди из растворов, в частности бедных, и обеспечивает возможность его многократного воспроизведения. Это позволяет сделать вывод об удовлетворении изобретения критерию "промышленная применимость".
П р и м е р 1. Перевод аминокарбоксильного ионита во внутрисолевую форму осуществляется следующим образом.
Предельно-набухший полиамфолит в количестве 120 мл загружают в стеклянную колонку (диаметр 15 мм, h=530 мм) и обрабатывают его в динамических условиях 5%-ным раствором соляной кислоты до выравнивания концентрации ее на входе и выходе из колонки. Удельный расход кислоты составил 3 объема через объем сорбента в час.
Избыток кислоты над слоем сорбента сливают, а сорбент промывают горячей (50оС) дистиллированной водой до отсутствия хлорид-ионов в фильтрате. Далее сорбент обрабатывают слабощелочным раствором (NaOH) с концентрацией 0,01 н. до pH фильтрата, равного 8.
Из колонки выгружают часть сорбента для аналитических определений (содержание функциональных групп), а оставшиеся 100 мл сорбента, переведенного описанным способом в рабочую внутрисолевую форму, используют для испытаний по извлечению меди из технологического раствора.
В табл. 1 приведены результаты по определению содержания карбоксилированных (КОЕ), некарбоксилированных (АОЕ) аминогрупп и суммарного содержания функциональных групп (ООЕ) в испытуемом образце 1 (для двух параллельных определений).
Через колонку с сорбентом 1 пропускают снизу вверх технологический раствор с содержанием меди 0,162 г/л со скоростью 300 мл/ч до выравнивания концентрации меди на входе и выходе из колонки, после чего осуществляют десорбцию ("снятие меди") меди раствором серной кислоты (концентрация -200 г/л) со скоростью 30 мл/ч. Подача кислоты в колонку снизу вверх.
Результаты испытаний приведены в табл.4. Сорбционные характеристики образца 1 выше соответствующих показателей прототипа.
Содержание меди в товарной фракции элюата составило 30,1 г/л (против 19,2 г/л у прототипа), что соответствует требованиям к товарному элюату, пригодному для электрохимической переработки.
П р и м е р 2. Перевод образца 2 в рабочую, внутрисолевую форму осуществляли аналогично описанному в примере 1 способу.
Состав функциональных групп приведен в таблице 2.
Испытания образца 2 по сорбции меди проводили аналогично описанному в примере 1 способу. Исходный технологический раствор с содержанием меди 0,208 г/л.
Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице 4.
Сорбционные характеристики образца 2 существенно превосходят показатели прототипа. Концентрация меди в товарном элюате составила 30,2 г/л, что значительно выше, чем у прототипа (19,2 г/л).
П р и м е р 3. Перевод образца 3 во внутрисолевую форму осуществляли так же, как описано в примере 1.
Данные по составу испытуемого образца представлены в табл.3.
Содержание меди в исходном растворе 0,302 г/л.
Результаты по сорбционному извлечению меди на образце 3 (см. табл.4) свидетельствуют о более высоких его сорбционных характеристиках по сравнению с образцами 1 и 2 и особенно по сравнению с прототипом.
Концентрация меди в товарном элюате составила 30,4 г/л.
Таким образом, при использовании заявляемого способа создается положительный технический результат, заключающийся в том, что из бедных медьсодержащих технологических растворов с исходным содержанием меди 0,1-0,3 г/л получен товарный элюат с содержанием меди 30,4 г/л путем сорбции меди на аминокарбоксильном амфолите АНКБ-35 со степенью карбоксилирования 80-91% переведенном во внутрисолевую форму.
Высокое концентрирование целевого продукта (Cu2+) на сорбенте обеспечил исключение стадии донасыщения медью сорбента в процессе ее элюирования.
Claims (1)
- СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ ИЗ РАСТВОРОВ, включающий сорбцию на аминокарбоксильном амфотерном ионите, отличающийся тем, что при сорбции используют ионит со степенью карбоксилирования 80-91% переведенный во внутрисолевую форму.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9292004183A RU2033440C1 (ru) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Способ извлечения меди из растворов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9292004183A RU2033440C1 (ru) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Способ извлечения меди из растворов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2033440C1 true RU2033440C1 (ru) | 1995-04-20 |
| RU92004183A RU92004183A (ru) | 1997-02-20 |
Family
ID=20131567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU9292004183A RU2033440C1 (ru) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Способ извлечения меди из растворов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2033440C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2213154C2 (ru) * | 2001-11-01 | 2003-09-27 | Рычков Владимир Николаевич | Способ извлечения меди из шахтных вод и пульп |
| RU2393245C2 (ru) * | 2008-08-28 | 2010-06-27 | Лидия Алексеевна Воропанова | Способ извлечения ионов меди (ii) из кислых растворов |
| RU2666859C2 (ru) * | 2016-12-01 | 2018-09-12 | Акционерное общество "Уралэлектромедь" | Способ комплексной очистки шахтных вод |
| RU2686930C1 (ru) * | 2018-02-12 | 2019-05-06 | Валентина Исаевна Сафарова | Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди |
-
1992
- 1992-11-19 RU RU9292004183A patent/RU2033440C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Экстракционные и сорбционные методы переработки окисленных медных руд. Обзорная информация Минцветметаллургии СССР, М., 1980, с.33. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2213154C2 (ru) * | 2001-11-01 | 2003-09-27 | Рычков Владимир Николаевич | Способ извлечения меди из шахтных вод и пульп |
| RU2393245C2 (ru) * | 2008-08-28 | 2010-06-27 | Лидия Алексеевна Воропанова | Способ извлечения ионов меди (ii) из кислых растворов |
| RU2666859C2 (ru) * | 2016-12-01 | 2018-09-12 | Акционерное общество "Уралэлектромедь" | Способ комплексной очистки шахтных вод |
| RU2686930C1 (ru) * | 2018-02-12 | 2019-05-06 | Валентина Исаевна Сафарова | Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mendes et al. | Selective sorption of nickel and cobalt from sulphate solutions using chelating resins | |
| Zainol et al. | Comparative study of chelating ion exchange resins for the recovery of nickel and cobalt from laterite leach tailings | |
| Dai et al. | Comparison of activated carbon and ion-exchange resins in recovering copper from cyanide leach solutions | |
| Riveros | The extraction of Fe (III) using cation-exchange carboxylic resins | |
| Nguyen et al. | Adsorption of gold (III) from waste rinse water of semiconductor manufacturing industries using Amberlite XAD-7HP resin | |
| Meloche et al. | Analytical separation of rhenium and molybdenum by ion exchange | |
| Leão et al. | Application of ion exchange resins in gold hydrometallurgy. A tool for cyanide recycling. | |
| Suyama et al. | Biosorption of precious metal ions by chicken feather | |
| RU2033440C1 (ru) | Способ извлечения меди из растворов | |
| US3001868A (en) | Recovery of metals from cyanide solution by anion exchange | |
| RU2490344C1 (ru) | Способ извлечения золота из руд и продуктов их переработки | |
| WO1992012779A1 (en) | A rapid, ambient-temperature process for stripping gold bound to activated carbon | |
| US3635697A (en) | Recovery of gold | |
| RU2111272C1 (ru) | Способ выделения платиновых металлов | |
| RU2226177C2 (ru) | Способ сорбционного извлечения урана из растворов и пульп | |
| RU2227170C1 (ru) | Способ извлечения рения | |
| JPS60215721A (ja) | ガリウムの回収方法 | |
| RU2003708C1 (ru) | Способ ионообменного извлечени цветных металлов из кислых сред | |
| RU2051124C1 (ru) | Способ очистки промышленных сточных вод от соединений меди | |
| RU2731951C2 (ru) | Способ получения концентрата скандия | |
| RU2058403C1 (ru) | Способ извлечения цинка из бедных сернокислых растворов, содержащих железо | |
| RU2087565C1 (ru) | Способ извлечения благородных металлов с ионообменных смол, содержащих золото, серебро и платиновые металлы | |
| RU2694855C1 (ru) | Способ отделения платины (ii, iv) и палладия (ii) от серебра (i), железа (iii) и меди (ii) в солянокислых растворах | |
| CA2225370A1 (en) | A process for recovering zinc values | |
| RU2148666C1 (ru) | Способ извлечения золота и/или серебра из цианидных растворов и пульп |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051120 |