RU2116363C1 - Metal desorption process - Google Patents
Metal desorption process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2116363C1 RU2116363C1 RU97112817A RU97112817A RU2116363C1 RU 2116363 C1 RU2116363 C1 RU 2116363C1 RU 97112817 A RU97112817 A RU 97112817A RU 97112817 A RU97112817 A RU 97112817A RU 2116363 C1 RU2116363 C1 RU 2116363C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- electrolyte
- ion
- nickel
- composition
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000003795 desorption Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 15
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract description 16
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 26
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 17
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 10
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 10
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 6
- 150000001768 cations Chemical group 0.000 description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 6
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 5
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 5
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 4
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000080590 Niso Species 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 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)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, а именно к способу десорбции металла с насыщенного сорбента, и может быть использовано в гальванотехнике для оформления замкнутого безотходного (по металлу) производства, при решении экологических задач. The invention relates to hydrometallurgy of non-ferrous metals, and in particular to a method for desorption of metal from a saturated sorbent, and can be used in electroplating to design a closed waste-free (for metal) production, while solving environmental problems.
Известны способы десорбции металлов, в частности никеля, меди, цинка с насыщенного сорбента путем обработки растворами кислот /1 - 5/, солей /3, 6, 7/, смешанными растворами кислот и солей /8, 9/, солей и щелочей /10, 11/, а также последовательной обработкой растворами соли и кислоты /12/. Однако ни один из известных способов не позволяет использовать элюаты без дополнительной их переработки в гальванотехнике для оформления замкнутого безотходного (по металлу) производства, т.е. возврата элюата в качестве металлсоставляющей солевой компоненты электролита непосредственно после элюирования в электрохимическую ванну. Как правило, регенерация металла из элюата заключается в получении продуктов регенерации в виде чистых солей металлов, пригодных для повторного использования в производстве с целью приготовления заново и корректировки работающих электролитов /13/, что сопровождается дополнительными технологическими стадиями (цементация, осаждение, электролиз, ионообменная обработка), каждая из которых выполняется в несколько стадий. Например, медь, как правило, регенерируют кристаллизацией /13/, основанной на ограниченной растворимости ее солей в водном растворе серной кислоты: при увеличении концентрации последней растворимость сульфата меди уменьшается - при охлаждении выпадают кристаллы соли. Для извлечения цинка используют комбинированный катионито-анионитный метод /14/: фильтрат-элюат, полученный десорбцией цинка с насыщенного катионита КУ-2 фильтрованием раствором хлористого натрия, направляют на анионит АВ-17 в CI-форме, где цинк поглощается в виде анионного комплекса; после регенерации анионита водой цинк (в виде хлорида) возвращают в производство. Десорбцию никеля с насыщенного катионита КУ-2 рекомендуют /15/ проводить 10%-ными растворами серной кислоты или сульфата натрия; при этом первые порции сернокислого элюата-концентрата направлять на электродиализную переработку, бедные никелем элюаты - на повторную обработку насыщенного катионита. Known methods for the desorption of metals, in particular nickel, copper, zinc from a saturated sorbent by treatment with solutions of acids / 1-5 /, salts / 3, 6, 7 /, mixed solutions of acids and salts / 8, 9 /, salts and alkalis / 10 , 11 /, as well as sequential treatment with solutions of salt and acid / 12 /. However, none of the known methods allows the use of eluates without additional processing in electroplating to form a closed waste-free (metal) production, i.e. returning the eluate as a metal component of the salt component of the electrolyte immediately after elution into the electrochemical bath. As a rule, metal regeneration from the eluate consists in obtaining regeneration products in the form of pure metal salts, suitable for reuse in production with the aim of re-preparing and adjusting the working electrolytes / 13 /, which is accompanied by additional technological stages (cementation, deposition, electrolysis, ion-exchange processing ), each of which is carried out in several stages. For example, copper is usually regenerated by crystallization / 13 /, based on the limited solubility of its salts in an aqueous solution of sulfuric acid: as the concentration of the latter increases, the solubility of copper sulfate decreases - salt crystals precipitate upon cooling. To extract zinc, use the combined cation exchange-anion exchange method / 14 /: the filtrate eluate obtained by desorption of zinc from saturated KU-2 cation exchange resin by filtration with a solution of sodium chloride is sent to anion exchange resin AB-17 in the CI form, where zinc is absorbed as an anionic complex; after regeneration of the anion exchange resin with water, zinc (in the form of chloride) is returned to production. The desorption of nickel from saturated KU-2 cation exchanger is recommended / 15 / to be carried out with 10% solutions of sulfuric acid or sodium sulfate; in this case, the first portions of the sulfate eluate concentrate should be sent to electrodialysis processing, nickel-poor eluates should be sent to the reprocessing of saturated cation exchange resin.
Наиболее близким к предполагаемому является способ /5/, при котором элюирование меди с насыщенных ею ионитов АВ-16Г и АНКБ-7 проводили 27 - 30%-ной серной кислотой. При десорбции 60 - 70% сорбированной меди выводилось первыми 0,5 - 0,7 объемами элюата-концентрата состава, г/л: 40 - 50 Cu, 50 - 65 H2SO4; остальные 2-3 объема бедного по меди элюата использовали в качестве оборотного. Из элюата-концентрата с привлечением традиционной технологии автоклавного восстановления извлекали электролитный медный порошок; серная кислота в процессе выделения меди регенерировалась и возвращалась в оборот. Способ позволяет извлекать медь в виде металла, что весьма усложняет процесс ее возврата в гальваническое производство, так как электролиты представляют собой в основном сложные по составу водные солевые системы.Closest to the proposed method is / 5 /, in which copper was eluted with AB-16G and ANKB-7 ion exchangers saturated with it, with 27-30% sulfuric acid. During desorption, 60–70% of the sorbed copper was removed by the first 0.5–0.7 volumes of the eluate concentrate of the composition, g / l: 40–50 Cu, 50–65 H 2 SO 4 ; the remaining 2–3 volumes of copper-poor eluate were used as working back. Electrolyte copper powder was extracted from the concentrate eluate using traditional autoclave reduction technology; sulfuric acid in the process of copper recovery was regenerated and returned to circulation. The method allows to extract copper in the form of metal, which greatly complicates the process of its return to galvanic production, since electrolytes are mainly aqueous salt systems with a complex composition.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа десорбции металлов с насыщенных сорбентов с получением товарного электролита заданного состава в одну технологическую стадию, что значительно упрощает создание и оформление замкнутой безотходной (по металлу) технологии нанесения покрытий электрохимическим способом за счет возврата сорбированного-десорбированного металла без дополнительной переработки элюатов-концентратов в основное производство - гальваническую ванну. The objective of the present invention is to develop a method of desorption of metals from saturated sorbents to produce a marketable electrolyte of a given composition in one technological stage, which greatly simplifies the creation and design of a closed waste-free (for metal) electrochemical coating method by returning the sorbed-desorbed metal without additional processing of eluates -concentrates in the main production - galvanic bath.
Техническим результатом изобретения является упрощение возврата 56 - 99% сорбированного металла после десорбции (первые 1-2 объема элюата, богатые металлом) в виде товарного электролита в гальваническую ванну; оформление замкнутого безотходного (по металлу) гальванического производства с использованием бедных (по металлу) элюатов в качестве элюентного раствора. The technical result of the invention is to simplify the return of 56 - 99% of the sorbed metal after desorption (the first 1-2 volumes of metal-rich eluate) in the form of a commodity electrolyte in a galvanic bath; Registration of a closed waste-free (for metal) galvanic production using poor (for metal) eluates as an eluent solution.
Технический результат достигается тем, что десорбцию металла с насыщенного сорбента проводят элюентным раствором состава, идентичного составу солевой компоненты товарного электролита, содержащего соли натрия и (или) аммония, доукрепленного эквивалентным содержанию металла в товарном электролите количеством солей натрия и (или) аммония с анионом, одноименным аниону металлсодержащего компонента товарного электролита с использованием бедных (по металлу) элюатов в качестве элюента насыщенного сорбента. The technical result is achieved in that the desorption of the metal from the saturated sorbent is carried out with an eluent solution of a composition identical to the composition of the salt component of a commodity electrolyte containing sodium and (or) ammonium salts, reinforced with the equivalent metal content in a commodity electrolyte by the amount of sodium and (or) ammonium salts with anion, the same name anion of a metal-containing component of a commercial electrolyte using poor (for metal) eluates as an eluent of a saturated sorbent.
Отличительными признаками изобретения являются: использование в качестве элюента раствора, идентичного по составу и концентрациям солевой компоненте товарного электролита, доукрепленного эквивалентным содержанию металла в товарном электролите количеством солей натрия и (или) аммония с анионом, одноименным аниону металлсодержащего компонента товарного электролита с использованием бедных (по металлу) элюатов в качестве элюирующего раствора. Эти отличительные признаки являются существенными, т.к. позволяют упростить процесс возврата сорбированного-десорбированного металла в гальваническую ванну и оформление замкнутой безотходной (по металлу) технологии гальванического производства. Предложенный способ приготовления состава элюирующего раствора является наиболее оптимальным, т.к. только применение такого раствора для десорбции металла с насыщенного сорбента позволяет получить 1-2 объема элюата-концентрата состава, идентичного составу товарного электролита, и возвратить их без дополнительной обработки в основное производство. Упрощение процесса происходит также за счет многократного использования бедных элюатов в качестве элюирующего раствора, что и обеспечивает практически безотходное (по металлу) производство. Distinctive features of the invention are: use as a eluent of a solution identical in composition and concentration to the salt component of a commodity electrolyte, fortified with an equivalent metal content in a commodity electrolyte by the amount of sodium and (or) ammonium salts with an anion of the same name as the metal-containing component of a commodity electrolyte using poor (by metal) eluates as an eluting solution. These distinguishing features are significant because make it possible to simplify the process of returning sorbed-desorbed metal to a plating bath and designing a closed waste-free (for metal) plating technology. The proposed method for preparing the composition of the eluting solution is the most optimal, because only the use of such a solution for desorption of metal from a saturated sorbent allows one to obtain 1-2 volumes of the eluate-concentrate composition identical to the composition of the commercial electrolyte, and return them without further processing to the main production. The simplification of the process also occurs due to the repeated use of poor eluates as an eluting solution, which ensures almost waste-free (for metal) production.
Экспериментально установлено, что товарные электролиты заданного состава, содержащие менее 50 г-ион/л основного металла и солевую компоненту из солей натрия и (или) аммония, можно регенерировать обработкой насыщенных сорбентов специально приготовленными элюирующими растворами. При определении состава такого элюирующего раствора следует исходить из заданного состава товарного электролита с учетом того, что катионы натрия и (или) аммония в процессе прохождения элюентного раствора через слой насыщенного металлом катионита обмениваются на катионы сорбированного металла в эквивалентном соотношении, а концентрация внесенных с солями натрия и (или) аммония анионов остается практически без изменения. Состав такого элюирующего раствора состоит из состава солевой составляющей товарного электролита с внесением дополнительного количества на единицу объема солей натрия и (или) аммония в эквивалентном относительно содержанию основного металла в товарном электролите соотношении. Для предотвращения увеличения компонентности сложной системы, каковой является товарный электролит, соли натрия и (или) аммония берутся с одноименными относительно металлсоставляющей компоненты товарного электролита анионом. Также установлено, что товарные электролиты, содержащие более 50 г-ион/л металла, не могут быть получены в сколько-нибудь значимом для производства количестве предлагаемым способом, что, по-видимому, ограничено теоретической емкостью сорбентов. It was experimentally established that commodity electrolytes of a given composition, containing less than 50 g-ion / l of the base metal and a salt component of sodium and (or) ammonium salts, can be regenerated by treating saturated sorbents with specially prepared eluting solutions. When determining the composition of such an eluting solution, one should proceed from the given composition of a commercial electrolyte taking into account that sodium and (or) ammonium cations in the process of passing the eluent solution through a layer of metal-saturated cation exchanger are exchanged for sorbed metal cations in an equivalent ratio, and the concentration introduced with sodium salts and (or) ammonium anions remains virtually unchanged. The composition of such an eluting solution consists of the composition of the salt component of a commodity electrolyte with the addition of an additional quantity per unit volume of sodium and (or) ammonium salts in a ratio equivalent to the content of the base metal in the commodity electrolyte. To prevent an increase in the component nature of a complex system, which is a commodity electrolyte, sodium and (or) ammonium salts are taken with the same anion relative to the metal component of the commodity electrolyte. It was also found that commodity electrolytes containing more than 50 g-ion / l of metal can not be obtained in any amount significant for production by the proposed method, which is apparently limited by the theoretical capacity of the sorbents.
Способ осуществляется следующим образом. Исходя из состава товарного электролита и концентраций его компонентов, определяют состав и концентрации компонентов элюирующего раствора, готовят его растворением рассчитанного количества солей в воде в фиксированном объеме; проводят дробное элюирование; определяют содержание ионов металла в последовательных частях элюата; определяют (по результатам анализа) объем элюата-концентрата, концентрация которого по металлу идентична концентрации металла в товарном электролите; этот объем элюата-концентрата после добавления недостающих компонентов направляют в качестве товарного электролита в гальваническую ванну; оставшийся элюат, бедный по металлу, используют в качестве элюента повторно с получением товарного электролита, чем и достигается практическая безотходность (по металлу) предлагаемого способа. Так, для получения из Ni-содержащего катионита КУ-2 товарного никелевого электролита заданного состава /16/, г/л:
Сернокислый никель NiSO4 • 7H2O - 75 (15,7 г-ион/л Ni2+)
Сернокислый натрий Na2SO4
10H2O - 50 (22,0 г/л Na2SO4)
Борная кислота - 25
Хлористый натрий - 10
содержащего 15,7 г-ион/л никеля, готовится элюирующий раствор, в одном литре которого кроме 50 г Na2SO4 • 10H2O (22,0 г Na2SO4) и 10 г NaCl дополнительно содержится Na2SO4 в количестве, эквивалентном концентрации сульфата никеля в товарном электролите заданного состава, т.е. 37,9 г Na2SO4. Результаты элюирования никеля со смолы элюирующим раствором, содержащим согласно расчету 10 г/л хлористого натрия и 59,9 г/л Na2SO4 (22 + 37,9), представлены в таблице. При этом слой Ni-смолы КУ-2 в колонке объемом 120 мл, содержащий 5,0530 г-ион никеля, после спуска воды промывали n раз элюирующим раствором (10 г/л NaCl и 59,9 г/л Na2SO4), определяли его расход на полное извлечение металла из сорбента; на выходе из колонки фиксировали объем элюата (Vi), содержание в нем никеля (C
Nickel sulfate NiSO 4 • 7H 2 O - 75 (15.7 g-ion / l Ni 2+ )
Sodium sulfate Na 2 SO 4
10H 2 O - 50 (22.0 g / l Na 2 SO 4 )
Boric acid - 25
Sodium Chloride - 10
containing 15.7 g-ion / l of nickel, an eluting solution is prepared, in one liter of which, in addition to 50 g of Na 2 SO 4 • 10H 2 O (22.0 g of Na 2 SO 4 ) and 10 g of NaCl, Na 2 SO 4 is additionally contained in an amount equivalent to the concentration of nickel sulfate in a commodity electrolyte of a given composition, i.e. 37.9 g of Na 2 SO 4 . The results of the elution of Nickel from the resin with an eluting solution containing, according to the calculation, 10 g / l sodium chloride and 59.9 g / l Na 2 SO 4 (22 + 37.9) are presented in the table. In this case, the KU-2 Ni-resin layer in a 120 ml column containing 5.0530 g nickel ion was washed n times with an eluting solution after draining water (10 g / L NaCl and 59.9 g / L Na 2 SO 4 ) , determined its consumption for the complete extraction of metal from the sorbent; at the outlet of the column, the volume of the eluate (V i ), the nickel content in it (C
Пример 1. Десорбцию никеля с насыщенного сорбента КУ-2 ведут следующим образом. Через слой (120 мл) Ni-смолы, содержащей 4,5240 г-ион никеля, пропускают элюирующий раствор с (112,5 + 56,9). В результате получают 180 мл (1,5 объема колонки) элюата концентрата с CNi= 23,5 г-ион/л, что соответствует концентрации никеля в товарном электролите нанесения никеля на цинковые отливки, имеющего состав /17/, г/л:
Сернокислый никель NiSO4 • 7H2O - 112,5 (23,5 г-ион/л Ni2+)
Сернокислый натрий Na2SO4 - 112,5
Хлористый аммоний - 22,5
Борная кислота - 15
К этому объему элюата-концентрата (180 мл) добавляют 4,05 г хлористого аммония и 2,7 г борной кислоты; с полученным товарным электролитом возвращают в гальваническую ванну 94,2% сорбированного-десорбированного никеля. 240мл (2 объема колонки) бедного по металлу элюата (CNi ≈ 1,1 г-ион/л) используют в качестве элюента для снятия никеля с новой порции насыщенного сорбента. Смолу в Na-форме после промывки водой вновь используют для сорбции никеля из промывных вод.Example 1. The desorption of Nickel from a saturated sorbent KU-2 is as follows. An eluting solution was passed through a layer (120 ml) of Ni-resin containing 4.5240 g of nickel ion nickel with (112.5 + 56.9). The result is 180 ml (1.5 column volumes) of the eluate of the concentrate with C Ni = 23.5 g-ion / l, which corresponds to the concentration of nickel in a commercial electrolyte for applying nickel to zinc castings, having the composition / 17 /, g / l:
Nickel sulfate NiSO 4 • 7H 2 O - 112.5 (23.5 g-ion / l Ni 2+ )
Sodium sulfate Na 2 SO 4 - 112.5
Ammonium Chloride - 22.5
Boric acid - 15
To this volume of the eluate concentrate (180 ml), 4.05 g of ammonium chloride and 2.7 g of boric acid are added; with the obtained commercial electrolyte, 94.2% of sorbed-desorbed nickel is returned to the plating bath. 240 ml (2 column volumes) of a metal-poor eluate (C Ni ≈ 1.1 g-ion / l) is used as an eluent to remove nickel from a new portion of a saturated sorbent. The resin in the Na form after washing with water is again used to sorb nickel from the washings.
Пример 2. Для получения металлсоставляющей и солевой компоненты товарного электролита никелирования состава /18/, г/л:
Сернокислый никель NiSO4 • 7H2O - 200 - 240 (41,8 - 50,2 г-ион/л Ni2+)
Сернокислый натрий Na2SO4 • 10H2O - 100 - 150
Хлористый натрий - 10 - 15
Борная кислота - 20
через 120 мл Ni-смолы КУ-2, содержащей 5,8368 г-ион никеля, пропускают при 40 - 45oC элюирующий раствор состава 145,3 - 187,5 г/л Na2SO4 и 10 - 15 г/л NaCl. К 120 мл (один объем колонки) элюата-концентрата, содержащего 44,9 г-ион/л никеля, прибавляют 1,2 г борной кислоты, с полученным товарным электролитом возвращают 87,1% сорбированного-десорбированного металла в электролитическую ванну. Бедные элюаты (CNi ≈ 1-2 г-ион/л) используют повторно. Смолу КУ-2 в Na-форме промывают 1-2 объемами воды и вновь используют для сорбции ионов никеля из промывных вод.Example 2. To obtain a metal component and a salt component of a salable nickel plating electrolyte composition / 18 /, g / l:
Nickel sulfate NiSO 4 • 7H 2 O - 200 - 240 (41.8 - 50.2 g-ion / l Ni 2+ )
Sodium sulfate Na 2 SO 4 • 10H 2 O - 100 - 150
Sodium Chloride - 10 - 15
Boric acid - 20
through 120 ml of KU-2 Ni-resin containing 5.8368 g of nickel ion, an eluting solution of 145.3 - 187.5 g / l Na 2 SO 4 and 10 - 15 g / l is passed at 40 - 45 o C NaCl. To 120 ml (one column volume) of the eluate concentrate containing 44.9 g-ion / l of nickel, 1.2 g of boric acid is added, with the resulting commercial electrolyte 87.1% of the sorbed-desorbed metal is returned to the electrolytic bath. Poor eluates (C Ni ≈ 1-2 g-ion / L) are reused. KU-2 resin in Na-form is washed with 1-2 volumes of water and is again used for sorption of nickel ions from wash water.
Пример 3. Для получения металлсоставляющей и солевой компоненты товарного электролита блестящего меднения, имеющего состав /18/, г/л:
Сернокислая медь CuSO4 • 5H2O - 100 - 125 (25,5 - 31,8 г-ион/л Cu2+)
Сернокислый натрий Na2SO4 • 10H2O - 45 - 60
Сернокислый аммоний - 45 - 60
Этилендиамин - 40 - 60
через слой Cu-смолы КУ-2 в колонке объемом 120 мл, содержащей 6,4360 г-ион меди, пропускают элюентный раствор, содержащий 113 - 126 г/л сернокислого аммония; к 180 мл (1,5 объема колонки) элюата-концентрата (CCu = 25,5 - 30,1 г-ион/л) добавляют 8,1 - 10,8 г Na2SO4 и 7,2 - 10,8 г этилендиамина; с полученным товарным электролитом в основное производство возвращают 71 - 84% металла. Бедный элюат (3-4 объема колонки с CCu = 0,2 - 0,5 г-ион/л) используют повторно для элюирования меди с новой порции сорбента после его насыщения. Катионит КУ-2 в NH4-форме используют для сорбции ионов меди из промывных вод.Example 3. To obtain a metal component and a salt component of a commodity electrolyte of brilliant copper plating having the composition / 18 /, g / l:
Copper sulfate CuSO 4 • 5H 2 O - 100 - 125 (25.5 - 31.8 g-ion / l Cu 2+ )
Sodium sulfate Na 2 SO 4 • 10H 2 O - 45 - 60
Ammonium sulfate - 45 - 60
Ethylene diamine - 40 - 60
an eluent solution containing 113 - 126 g / l ammonium sulfate is passed through a layer of Cu-resin KU-2 in a 120 ml column containing 6.4360 g-copper ion; to 180 ml (1.5 column volumes) of the eluate concentrate (C Cu = 25.5 - 30.1 g-ion / l) add 8.1 - 10.8 g of Na 2 SO 4 and 7.2 - 10, 8 g of ethylenediamine; 71–84% of the metal is returned to the main production with the obtained commercial electrolyte. The poor eluate (3-4 column volumes with C Cu = 0.2-0.5 g-ion / L) is reused to elute copper from a new portion of the sorbent after it is saturated. KU-2 cation exchanger in the NH 4 form is used for sorption of copper ions from wash water.
Пример 4. Для получения металлсоставляющей и солевой компоненты товарного электролита полублестящего медного покрытия состава /16, с. 113/, г/л:
Сернокислая медь CuSO4 • 5H2O - 90 (22,9 г-ион/л Cu2+)
Азотнокислый аммоний - 40
Сернокислый аммоний - 80
22%-ный аммиак - 180 мл/л
через слой Cu-смолы КУ-2 в колонке объемом 120 мл, содержащей 6,2270 г-ион меди, пропускают элюирующий раствор, содержащий 40 г/л азотнокислого аммония и 127 г/л сернокислого аммония. К 1,9 объемам колонки (228 мл) элюата-концентрата (CCu = 27,1 г-ион/л добавляют 41 мл 22%-ного аммиака; с полученным товарным электролитом возвращают 99,2% сорбированного-десорбированного металла в основное производство. Два объема колонки бедного элюата (CCu ≈ 0,2 г/л) используют в качестве элюирующего раствора повторно. Смолу в NH4-форме после промывки водой используют для сорбции ионов меди из промывных вод.Example 4. To obtain a metal component and a salt component of a commercial electrolyte of a semi-brilliant copper coating composition / 16, p. 113 / g / l:
Copper sulfate CuSO 4 • 5H 2 O - 90 (22.9 g-ion / l Cu 2+ )
Ammonium nitrate - 40
Ammonium sulfate - 80
22% ammonia - 180 ml / l
An eluting solution containing 40 g / l ammonium nitrate and 127 g / l ammonium sulfate is passed through a KU-2 Cu-resin layer in a 120 ml column containing 6.2270 g of copper ion. To 1.9 column volumes (228 ml) of the eluate concentrate (C Cu = 27.1 g-ion / L, add 41 ml of 22% ammonia; 99.2% of the sorbed-desorbed metal is returned to the main production with the resulting commercial electrolyte Two volumes of a column of lean eluate (C Cu ≈ 0.2 g / L) are used as the eluting solution repeatedly. The resin in the NH 4 form, after washing with water, is used to sorb copper ions from the washings.
Пример 5. Для получения металлсоставляющей и солевой компоненты товарного цинкового электролита состава /16, с.82/, г/л:
Сернокислый цинк ZnSO4 • 7H2O - 120 - 150 (27,1 - 34,1 г-ион/л Zn2+)
Диспергатор НФ - 50 - 100 мл/л
Хлористый аммоний - 200 - 250
Уксусная кислота (или уксуснокислый аммоний) - 30 - 35
через слой Zn-смолы КУ-2 в колонке объемом 100 мл, содержащей 6,2570 г-ион цинка, пропускают элюирующий раствор состава 200 - 250 г/л хлористого аммония и 55-69 г/л сернокислого аммония; к 200 мл (два объема колонки) элюата-концентрата (CZn= 30,8 г-ион/л) добавляют рассчитанное количество диспергатора НФ, уксусной кислоты (или уксуснокислого аммония) и возвращают в основное производство 98,5% сорбированного-десорбированного металла. Бедный элюат (200 мл, CZn = 0,5 г-ион/л) используют в качестве элюента с получением товарного электрорлита. Сорбент КУ-2 в NH4-форме после промывки водой используют для сорбции ионов цинка.Example 5. To obtain a metal component and a salt component of a commercial zinc electrolyte composition / 16, p. 82 /, g / l:
Zinc sulfate ZnSO 4 • 7H 2 O - 120 - 150 (27.1 - 34.1 g-ion / l Zn 2+ )
Dispersant NF - 50 - 100 ml / l
Ammonium Chloride - 200 - 250
Acetic acid (or ammonium acetic acid) - 30 - 35
an eluting solution of 200-250 g / l ammonium chloride and 55-69 g / l ammonium sulfate is passed through a KU-2 Zn-resin layer in a 100 ml column containing 6.2570 g-zinc ion; to 200 ml (two column volumes) of the eluate concentrate (C Zn = 30.8 g-ion / l) add the calculated amount of NF dispersant, acetic acid (or ammonium acetic acid) and 98.5% of the sorbed-desorbed metal is returned to the main production . A poor eluate (200 ml, C Zn = 0.5 g-ion / L) is used as an eluent to obtain a marketable electrorelate. The sorbent KU-2 in the NH 4 form after washing with water is used to sorb zinc ions.
Таким образом, предложенный способ позволяет без дополнительной переработки элюатов-концентратов возвращать в основное производство за один цикл 56 - 99% сорбированного-десорбированного металла, упрощает оформление замкнутого безотходного (по металлу) гальванического производства и решение экологических задач. Thus, the proposed method allows without additional processing of eluate concentrates to return to the main production in one cycle 56 - 99% sorbed-desorbed metal, simplifies the design of a closed waste-free (metal) galvanic production and environmental problems.
Источники информации:
1. Иониты в цветной металлургии./// Под ред. К.Б. Лебедева. М.: Металлургия. 1975.Sources of information:
1. Ionites in non-ferrous metallurgy ./// Ed. K.B. Lebedev. M .: Metallurgy. 1975.
2. А.с. N 1458405, 1989; а.с. N 1475952, 1989. 2. A.S.
3. Патент США N 3380804, 1969. 3. US patent N 3380804, 1969.
34. Ионный обмен в металлургии и очистке сточных вод. // Алма-Ата, 1972 ("Казмеханобр". Сю. N 10), с.39. 34. Ion exchange in metallurgy and wastewater treatment. // Alma-Ata, 1972 (Kazmekhanobr. Syu. N 10), p. 39.
5. Экстракция и сорбция в металлургии никеля, кобальта и меди. М.: Цветметинформация. 1970, с. 945. 5. Extraction and sorption in the metallurgy of nickel, cobalt and copper. M.: Tsvetmetinformation. 1970, p. 945.
6. Материалы Всесоюзного совещания по очистке сточных вод предприятий химических волокон. Киев. Госгориздат. 1963. с. 183. 6. Materials of the All-Union meeting on wastewater treatment of chemical fiber enterprises. Kiev. Gosgorizdat. 1963. p. 183.
7. В. А. Деревянкин и др.// Известия вузов. Сер. "Цветная металлургия". 1981, N 3, с.47 - 50. 7. V. A. Derevyankin et al. // University News. Ser. "Non-ferrous metallurgy". 1981, N 3, p. 47 - 50.
8. И.Н. Плаксин и др. // ДАН СССР, 1959, т. 129, N 6, с.1351; т. 124, N 1, с.153 - 154. 8. I.N. Plaksin et al. // DAN SSSR, 1959, v. 129, No. 6, p. 1351; t. 124, No. 1, p. 153 - 154.
9. В.Б. Пименов и др. // Цветная металлургия (Бюл. ин-та "Цветметинформация"). 1972, N 4, с.28. 9. V.B. Pimenov et al. // Non-ferrous metallurgy (Bull. Institute of Color Metinformation). 1972,
10. Очистка сточных и оборотных вод предприятий цветной металлургии. // М., Металлургия, 1971 ("Казмеханобр". Сб. N2), с.74. 10. Wastewater and circulating water treatment of non-ferrous metallurgy enterprises. // M., Metallurgy, 1971 (Kazmekhanobr. Sat. N2), p. 74.
11. И.В.Ханов и др. //Тезисы докл. Всесоюзной конф. "Химия и технология редких, цветных металлов и солей". Фрунзе, 1986, с.56. 11. I.V. Khanov et al. // Abstracts of the report. All-Union Conf. "Chemistry and technology of rare, non-ferrous metals and salts." Frunze, 1986, p. 56.
12. А.с. СССР N 437421, 1972. 12. A.S. USSR N 437421, 1972.
13. Гальванотехника. Справочник // Под ред. А.М. Гинберга и др. М.: Металлургия, 1987, с.702. 13. Electroplating. Reference // Ed. A.M. Ginberg et al. M .: Metallurgy, 1987, p. 702.
14. С.М. Балакин и др.// Ионообменные материалы в народном хозяйстве. М. : Издательство ВДНХ СССР, 1977, с.75. 14. S.M. Balakin et al. // Ion exchange materials in the national economy. M.: Publishing House of VDNH USSR, 1977, p.75.
15. А. Е. Оренштейн // Защита окружающей среды и техника безопасности в гальваническом производстве. Материалы семинара. М.: 1982, с.65. 15. A.E. Orenshtein // Environmental protection and safety in galvanic production. Seminar materials. M .: 1982, p. 65.
16. А. М. Ямпольский и др. // Краткий справочник гальванотехника. Л.: "Машиностроение", 1972, с.81. 16. A. M. Yampolsky and others // A quick reference to galvanotechnics. L .: "Engineering", 1972, p.81.
17. Спр. руководство по гальванотехнике // Под ред. В.И.Лайтера. М.: "Металлургия", 1972, ч. 1, с.396. 17. Ref. Guide to Electroplating // Ed. V.I. Lightyear. M.: Metallurgy, 1972,
18. Справочник химика. М. - Л.: "Химия", т. V, 1966, с.944 - 946. 18. Reference chemist. M. - L .: Chemistry, vol. V, 1966, p. 944 - 946.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97112817A RU2116363C1 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Metal desorption process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97112817A RU2116363C1 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Metal desorption process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2116363C1 true RU2116363C1 (en) | 1998-07-27 |
| RU97112817A RU97112817A (en) | 1998-12-27 |
Family
ID=20195730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97112817A RU2116363C1 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Metal desorption process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2116363C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2389551C1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-05-20 | Лидия Алексеевна Воропанова | Sorption extraction of zinc ions from acidic chloride solutions |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4042665A (en) * | 1976-09-27 | 1977-08-16 | Falconbridge Nickel Mines Limited | Cobalt ion exchange process |
-
1997
- 1997-07-15 RU RU97112817A patent/RU2116363C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4042665A (en) * | 1976-09-27 | 1977-08-16 | Falconbridge Nickel Mines Limited | Cobalt ion exchange process |
| GB1566486A (en) * | 1976-09-27 | 1980-04-30 | Falconbridge Nickel Mines Ltd | Cobalt ion exchange process |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| U S 3849534 A, 19.11.74. * |
| Экстракция и сорбция в металлургии никеля, кобальта и меди. - М.: Цветмет информация, 1970, с.945. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2389551C1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-05-20 | Лидия Алексеевна Воропанова | Sorption extraction of zinc ions from acidic chloride solutions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Groenewald | Potential applications of thiourea in the processing of gold | |
| Fleming et al. | The extraction of gold from cyanide solutions by strong-and weak-base anion-exchange resins | |
| Cortina et al. | SOLVENT IMPREGNATED RESINS CONTAINING DI (2-ETHYL-HEXYL) PHOSPHORIC ACID. II. STUDY OF THE DISTRIBUTION EQUILIBRIA OF Zn (II), Cu (II) AND Cd (II). | |
| GB959227A (en) | A method for the recovery of metallic and metal complex ions from a slurry containing the same | |
| US5108615A (en) | Method for recovery of a metal ion from electroless plating solutions | |
| US4664810A (en) | Method of separating heavy metals from complex-forming substances of aminocarboxylic acid type, or salts thereof in aqueous solutions | |
| US4372830A (en) | Recovery of gold in gold plating processes | |
| US3656940A (en) | Process for the purification of nickel containing solutions | |
| RU2116363C1 (en) | Metal desorption process | |
| US3656893A (en) | Ion exchange removal of cyanide values | |
| US4500396A (en) | Copper recovery process | |
| US3656939A (en) | Recovery of palladium from rinse water | |
| JPH0143590B2 (en) | ||
| Ladeira et al. | Effect of ammonium, carbonate and fluoride concentration on the uranium recovery by resins | |
| US2863717A (en) | Recovery of uranium values from copper-bearing solutions | |
| US2871142A (en) | Chemical nickel and cobalt plating process | |
| US3567368A (en) | Method for producing rhodium concentrates | |
| CA1180315A (en) | Stripping gold or silver from particulate materials | |
| RU2103389C1 (en) | Nickel desorption method | |
| RU2069868C1 (en) | Method for determination of radionuclides of strontium in natural objects | |
| JPH01111824A (en) | Gold recovery method from gold-containing liquid | |
| SU866416A1 (en) | Method of chromatographic separating of scandium | |
| GB1573685A (en) | Recovery of metal values | |
| RU2010889C1 (en) | Method of copper regenerating from copper contained ammonium solution | |
| Kyuchoukov et al. | Method for the recovery of metals from chloride solutions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080716 |