×
27.08.2014
216.012.ed37

СПОСОБ ОБЕСКРЕМНИВАНИЯ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и редких металлов и может быть использовано при подготовке растворов для экстракционного и сорбционного извлечения и разделения элементов и при очистке кислых растворов от кремнийсодержащих элементов. Способ обескремнивания кислых растворов соединений цветных и редких металлов включает их обработку при перемешивании флокулянтом - метилсиликонатом натрия - и последующее отделение образовавшегося продукта. Обработку ведут при добавлении изопропилового спирта в объемном отношении 0,5-2,5% к объему обрабатываемого раствора. Водный раствор метилсиликоната натрия вводят в количестве 0,7-1,5 % объемных от объема исходного раствора. Обработку исходных растворов ведут при температуре 40-60С. Изобретение позволяет проводить обескремнивание кислых растворов до величин менее 0,1 г/дм SiO. 2 з.п. ф-лы, 10 пр.
Основные результаты: 1 Способ обескремнивания кислых растворов соединений цветных и редких металлов, включающий их обработку при перемешивании флокулянтом - метилсиликонатом натрия и последующее отделение образовавшегося продукта, отличающийся тем, что обработку ведут при добавлении изопропилового спирта в объемном отношении 0,5-2,5% об. к объему обрабатываемого раствора, водный раствор метилсиликоната натрия вводят в количестве 0,7-1,5% объемных от объема исходного раствора, при этом обработку исходных растворов ведут при температуре 40-60°C.2 Способ по п.1, отличающийся тем, что метилсиликонат натрия используют в виде водного раствора с содержанием кремния не менее 5% масс.3 Способ по п.1, отличающийся тем, что изопропиловый спирт вводят при объемном отношении 0,5-2,0% к объему обрабатываемого раствора.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и редких металлов и может быть использовано при подготовке растворов для экстракционного и сорбционного извлечения и разделения элементов, а также в случаях, когда требуется очистка кислых растворов от кремнийсодержащих соединений. Как правило, речь идет о производственных растворах, содержащих соединения металла в концентрации до 1 моль/дм3.

Известно, что даже небольшие количества кремния (в виде кремниевой кислоты и/или ее полимерных форм) могут значительно осложнить экстракционный передел вследствие снижения скорости расслаивания фаз, образования межфазных пленок и осадков, а также привести к «отравлению смол» при переработке растворов сорбционными методами.

Из уровня техники известно, что пороговая концентрация SiO2 в кислых растворах составляет 0,1-0,05 г/дм3. Такое и более низкое содержание кремния в растворах при их дальнейшей переработке не вызывает трудностей, связанных с образованием устойчивых экстракционных эмульсий, межфазных пленок и позволяет получить конечный продукт надлежащего качества (Федоров В.Д., Ефимов Ю.Н. и др. Разработка технологии получения оксида циркония (с содержанием гафния менее 0,05%) многоцелевого назначения с использованием процессов спекания со щелочью и экстракции. // Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России, 1999, С.59-65).

Известен способ очистки кислых растворов от кремния, включающий обработку их при повышенной температуре аморфным кремнеземом, модифицированным соединениями класса алкилполисиликонатов или полиалкилгидридсилоксанов, сорбцию SiO2 и отделение сорбента от раствора фильтрованием (Патент РФ №2034797, 1995).

Недостатком этого способа является его продолжительность, связанная с необходимостью предварительной подготовки сорбента, а также невозможность обескремнивания до величин менее 0,1 г/дм3 SiO2 кислых растворов с исходным содержанием SiO2 более 1 г/дм3.

Известен способ удаления кремния из горячих нейтральных и слабокислых подземных вод, включающий обработку их при определенном pH (достигаемом добавками щелочей) катионным коллоидным кремнеземом, силикагелем или их смесью с последующей сорбцией кремния (Патент Японии №8276191, 1996).

Недостатком этого способа является невозможность применения к сильнокислым растворам.

Известен способ удаления кремния из геотермальных вод, включающий осаждение кремния с помощью переменного электрического тока (Патент Японии №5131194, 1993).

Недостатком этого способа является невозможность применения к кислым растворам, содержащим высокие концентрации металла.

Наиболее близок к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату способ обескремнивания кислых растворов соединений цветных и редких металлов, включающий их обработку при перемешивании флокулянтом - метилсиликонатом натрия - и последующее отделение образовавшегося продукта (RU 2077506, опубл. 20.04.1997).

Способ позволяет проводить обескремнивание кислых растворов до величин менее 0,1 г/дм3 SiO2. При воспроизведении данного способа обнаружено, что его недостатком является низкая скорость фильтрования обескремненных растворов.

Техническим результатом заявляемого способа является повышение скорости фильтрации при одновременном обеспечении глубины обескремнивания не более 0,05 г/дм3.

Технический результат обеспечивается тем, что в способе обескремнивания кислых растворов соединений цветных и редких металлов, включающем их обработку при перемешивании флокулянтом - метилсиликонатом натрия - и последующее отделение образовавшегося продукта, обработку ведут при добавлении изопропилового спирта в количестве 0,5-2,5%, об. по отношению к объему обрабатываемого раствора, водный раствор метилсиликоната натрия вводят в количестве 0,7-1,5% объемных от объема исходного раствора, при этом обработку исходных растворов ведут при температуре 40-60°C.

При меньшем количестве изопропилового спирта увеличение скорости фильтрации не достигается, а добавление более 2,5%, об. не приводит к дальнейшему улучшению технического результата.

При количестве метилсиликоната, меньшем 0,7% объемных от объема исходного раствора, не достигается глубина обескремнивания менее 0,05 г/дм3, превышение свыше 1,5% от этого количества является избыточным.

Интервал температур 40-60°C обеспечивает воспроизводимую глубину обескремнивания исходных растворов менее 0,05 г/дм3.

Преимущественно метилсиликонат натрия вводят в виде водного раствора с содержанием не менее 5% масс., по кремнию. При таком содержании метилсиликоната натрия обеспечивается достижение технического результата, притом что водный раствор метилсиликоната с содержанием не менее 5% по кремнию является промышленно выпускаемым реагентом (ГКЖ-11н).

Преимущественно изопропиловый спирт вводят при объемном отношении 0,5-2,0% к объему исходного кремнийсодержащего раствора. При этом интервальном значении обеспечиваются оптимальные условия экстракционного извлечения металлов из обескремненных растворов.

Раствор метилсиликоната натрия добавляют к исходным кислым растворам, очищаемым от кремния, в объеме 0,7-1,5% от объема раствора и добавляют изопропиловый спирт в количестве 0,5-2,5% от исходного объема раствора. Обработку растворов ведут при перемешивании в течение 10-20 минут в интервале температур 40-60°C. В результате обработки в растворе образуется гелеобразный осадок, который затем отделяют фильтрованием.

Способ обескремнивания кислых растворов иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. К раствору, содержащему 3 моль/дм3 HNO3, 2 моль/дм3 HCl, 0,5 моль/дм3 Zr и 3,2 г/дм3 SiO2, добавляют при перемешивании изопропиловый спирт в количестве 2%, об. по отношению к объему обрабатываемого раствора и метилсиликонат натрия марки ГКЖ-11н в количестве 1%, об. Перемешивание проводят в течение 10 минут при температуре 50°C. Образовавшийся осадок отделяют от раствора фильтрованием. Остаточное содержание кремния в растворе составило 0,029 г/дм3 SiO2, при этом скорость фильтрации составила 0,178 м32 час, что на 35% (в 1,35 раза) больше, чем без добавки изопропилового спирта.

Пример 2. К раствору, содержащему 3 моль/дм3 HCl, 0,4 моль/дм3 Ti и 2,1 г/дм3 SiO2, добавляют при перемешивании изопропиловый спирт в количестве 1,5%, об. по отношению к объему обрабатываемого раствора и ГКЖ-11н в количестве 1,5%, об. Перемешивание проводят в течение 10 минут при температуре 40°C. Образовавшийся осадок отделяют от раствора фильтрованием. Остаточное содержание кремния в растворе составило 0,032 г/дм3 SiO2, при этом скорость фильтрации составила 0,191 м32 час, что на 32% (в 1,32 раза) больше, чем без добавки изопропилового спирта.

Пример 3. К раствору, содержащему 3 моль/дм3 HNO3, 0,9 моль/дм3 Zr и 1,2 г/дм3 SiO2, добавляют при перемешивании изопропиловый спирт в количестве 1,5%, об. по отношению к объему обрабатываемого раствора и ГКЖ-11н в количестве 1,5%, об. Перемешивание продолжают в течение 15 минут при температуре 60°C. Образовавшийся осадок отделяют от раствора фильтрованием. Остаточное содержание кремния в растворе составило 0,010 г/дм3 SiO2, при этом скорость фильтрации составила 0,108 м32 час, что на 34% (в 1,34 раза) больше, чем без добавки изопропилового спирта.

Пример 4. К раствору, содержащему 5 моль/дм3 HNO3, 1 моль/дм3 Zr и 1,5 г/дм3 SiO2, добавляют при перемешивании изопропиловый спирт в количестве 0,5%, об. по отношению к объему обрабатываемого раствора и ГКЖ-11н в количестве 0,7%, об. Перемешивание продолжают в течение 15 минут при температуре 60°C. Образовавшийся осадок отделяют от раствора фильтрованием. Остаточное содержание кремния в растворе составило 0,011 г/дм3 SiO2, при этом скорость фильтрации составила 0,094 м32 час, что на 30% (в 1,3 раза) больше, чем без добавки изопропилового спирта.

Пример 5. К раствору, содержащему 5 моль/дм3 HNO3, 0,8 моль/дм3 Hf и 0,9 г/дм3 SiO2, добавляют при перемешивании изопропиловый спирт в количестве 0,7%, об. по отношению к объему обрабатываемого раствора и ГКЖ-11н в количестве 0,7%, об. Перемешивание продолжают в течение 15 минут при температуре 60°C. Образовавшийся осадок отделяют от раствора фильтрованием. Остаточное содержание кремния в растворе составило 0,010 г/дм3 SiO2, при этом скорость фильтрации составила 0,338 м32 час, что на 30% (в 1,3 раза) больше, чем без добавки изопропилового спирта.

Пример 6. К раствору, содержащему 3 моль/дм3 HNO3, 0,9 моль/дм3 Zr и 1,2 г/дм3 SiO2, добавляют при перемешивании изопропиловый спирт в количестве 0,7%, об. по отношению к объему обрабатываемого раствора и ГКЖ-11н в количестве 0,7%, об. Перемешивание продолжают в течение 15 минут при температуре 60°C. Образовавшийся осадок отделяют от раствора фильтрованием. Остаточное содержание кремния в растворе составило 0,012 г/дм3 SiO2, при этом скорость фильтрации составила 0,102 м32 час, что на 36% (в 1,36 раза) больше, чем без добавки изопропилового спирта.

Пример 7. К раствору, содержащему 3 моль/дм3 HNO3, 0,9 моль/дм3 Zr и 1,2 г/дм3 SiO2, добавляют при перемешивании изопропиловый спирт в количестве 1,0%, об. по отношению к объему обрабатываемого раствора и ГКЖ-11н в количестве 0,7%, об. Перемешивание продолжают в течение 15 минут при температуре 60°C. Образовавшийся осадок отделяют от раствора фильтрованием. Остаточное содержание кремния в растворе составило 0,010 г/дм3 SiO2, при этом скорость фильтрации составила 0,126 м32 час, что на 68% (в 1,68 раза) больше, чем без добавки изопропилового спирта.

Пример 8. К раствору, содержащему 3 моль/дм3 HNO3, 0,9 моль/дм3 Zr и 1,2 г/дм3 SiO2, добавляют при перемешивании изопропиловый спирт в количестве 1,5%, об. по отношению к объему обрабатываемого раствора и ГКЖ-11н в количестве 0,7%, об. Перемешивание продолжают в течение 15 минут при температуре 60°C. Образовавшийся осадок отделяют от раствора фильтрованием. Остаточное содержание кремния в растворе составило 0,012 г/дм3 SiO2, при этом скорость фильтрации составила 0,158 м32 час, что на 110% (в 2,1 раза) больше, чем без добавки изопропилового спирта.

Пример 9. К раствору, содержащему 3 моль/дм3 HNO3, 0,9 моль/дм3 Zr и 1,2 г/дм3 SiO2, добавляют при перемешивании изопропиловый спирт в количестве 2,0%, об. по отношению к объему обрабатываемого раствора и ГКЖ-11н в количестве 0,7%, об. Перемешивание продолжают в течение 15 минут при температуре 60°C. Образовавшийся осадок отделяют от раствора фильтрованием. Остаточное содержание кремния в растворе составило 0,011 г/дм3 SiO2, при этом скорость фильтрации составила 0,248 м32 час, что на 230% (в 3,3 раза) больше, чем без добавки изопропилового спирта.

Пример 10. К раствору, содержащему 3 моль/дм3 HNO3, 0,9 моль/дм3 Zr и 1,2 г/дм3 SiO2, добавляют при перемешивании изопропиловый спирт в количестве 2,5%, об. по отношению к объему обрабатываемого раствора и ГКЖ-11н в количестве 0,7%, об. Перемешивание продолжают в течение 15 минут при температуре 60°C. Образовавшийся осадок отделяют от раствора фильтрованием. Остаточное содержание кремния в растворе составило 0,010 г/дм3 SiO2, при этом скорость фильтрации составила 0,255 м32 час, что на 240% (в 3,4 раза) больше, чем без добавки изопропилового спирта.

1 Способ обескремнивания кислых растворов соединений цветных и редких металлов, включающий их обработку при перемешивании флокулянтом - метилсиликонатом натрия и последующее отделение образовавшегося продукта, отличающийся тем, что обработку ведут при добавлении изопропилового спирта в объемном отношении 0,5-2,5% об. к объему обрабатываемого раствора, водный раствор метилсиликоната натрия вводят в количестве 0,7-1,5% объемных от объема исходного раствора, при этом обработку исходных растворов ведут при температуре 40-60°C.2 Способ по п.1, отличающийся тем, что метилсиликонат натрия используют в виде водного раствора с содержанием кремния не менее 5% масс.3 Способ по п.1, отличающийся тем, что изопропиловый спирт вводят при объемном отношении 0,5-2,0% к объему обрабатываемого раствора.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 20 items.
20.05.2014
№216.012.c4eb

Способ получения циркония электролизом из расплавленных солей

Изобретение относится к металлургии. Способ получения циркония электролизом из расплавленных солей включает загрузку солей в электролизер, их расплавление переменным током с получением электролита, электролиз расплавленных солей с корректировкой состава электролита, наращивание катодного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516170
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.06.2014
№216.012.d9e7

Способ экстракционного разделения циркония и гафния

Изобретение относится к области гидрометаллургии циркония и гафния. Способ экстракционного разделения циркония и гафния включает суммарную экстракцию циркония и гафния из азотнокислого исходного раствора с использованием раствора трибутилфосфата в углеводородном разбавителе, их разделение при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521561
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.da14

Способ утилизации сбросных растворов в производстве тетрафторида урана

Изобретение относится к гидрометаллургии урана и может быть использовано для утилизации маточников, образующихся при получении тетрафторида урана из азотнокислых растворов с использованием процессов экстракции, реэкстракции и термообработки соединений урана, получаемых из реэкстрактов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521606
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.09.2014
№216.012.f11d

Способ получения изделия в форме неограниченно протяженного прутка из дистиллированного кальция

Изобретение предназначено для снижения энергетических затрат, трудоемкости процесса и минимизации отходов при изготовлении неограниченно протяженного прутка из дистиллированного кальция. Способ включает загрузку в контейнер пресса кальция и прессование со сваркой последовательно загружаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527547
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.10.2014
№216.013.032a

Способ иодидного рафинирования циркония и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области иодидного рафинирования циркония в замкнутых металлических аппаратах и может быть использовано при иодидном рафинировании других металлов, например титана и гафния. Проводят осаждение металла на раскаленную нить из циркония по заданной вольт-амперной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532208
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.07.2015
№216.013.65b9

Способ экстракционного извлечения циркония и гафния

Изобретение относится к получению чистых соединений циркония и гафния экстракционным способом. Способ извлечения циркония и гафния из технологических растворов с получением экстракта для последующего разделения этих элементов включает совместную экстракцию циркония и гафния из азотнокислых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557594
Дата охранного документа: 27.07.2015
10.08.2015
№216.013.6b7e

Способ утилизации медьсодержащих отходов

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к извлечению меди из медьсодержащих отходов сверхпроводниковых материалов. Способ утилизации медьсодержащих отходов включает растворение меди погружением корзины с ломом в медно-кальциевый сплав в процессе электролиза кальция при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559076
Дата охранного документа: 10.08.2015
27.11.2015
№216.013.9394

Способ получения тетрафторида урана

Изобретение относится к неорганической химии урана, в частности к технологии получения тетрафторида урана. Способ получения тетрафторида урана заключается в осаждении его из растворов, содержащих хлоридно-фторидный комплекс U, фтористоводородной кислотой, при температуре процесса 70-80°C, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569399
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.93bc

Способ получения кальция

Изобретение относится к получению металлического кальция высокой чистоты. Способ включает размещение вакуумированного дистиллятора с медно-кальциевым сплавом в предварительно нагретой шахтной печи и вакуумную дистилляцию кальция из медно-кальциевого сплава. Дистиллятор нагревают в шахтной печи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569439
Дата охранного документа: 27.11.2015
20.02.2019
№219.016.c3a9

Установка ультразвуковой обработки дисперсного материала в жидкой среде

Изобретение относится к установкам для очистки дисперсных материалов от загрязнений в потоке жидкой среды. Установка ультразвуковой обработки дисперсного материала в жидкой среде содержит цилиндрический корпус с патрубками для подачи реагентов, расположенными на разной высоте, находящуюся под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002448775
Дата охранного документа: 27.04.2012
Showing 1-10 of 10 items.
20.05.2014
№216.012.c4eb

Способ получения циркония электролизом из расплавленных солей

Изобретение относится к металлургии. Способ получения циркония электролизом из расплавленных солей включает загрузку солей в электролизер, их расплавление переменным током с получением электролита, электролиз расплавленных солей с корректировкой состава электролита, наращивание катодного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516170
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.06.2014
№216.012.d9e7

Способ экстракционного разделения циркония и гафния

Изобретение относится к области гидрометаллургии циркония и гафния. Способ экстракционного разделения циркония и гафния включает суммарную экстракцию циркония и гафния из азотнокислого исходного раствора с использованием раствора трибутилфосфата в углеводородном разбавителе, их разделение при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521561
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.da14

Способ утилизации сбросных растворов в производстве тетрафторида урана

Изобретение относится к гидрометаллургии урана и может быть использовано для утилизации маточников, образующихся при получении тетрафторида урана из азотнокислых растворов с использованием процессов экстракции, реэкстракции и термообработки соединений урана, получаемых из реэкстрактов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521606
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.09.2014
№216.012.f11d

Способ получения изделия в форме неограниченно протяженного прутка из дистиллированного кальция

Изобретение предназначено для снижения энергетических затрат, трудоемкости процесса и минимизации отходов при изготовлении неограниченно протяженного прутка из дистиллированного кальция. Способ включает загрузку в контейнер пресса кальция и прессование со сваркой последовательно загружаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527547
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.10.2014
№216.013.032a

Способ иодидного рафинирования циркония и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области иодидного рафинирования циркония в замкнутых металлических аппаратах и может быть использовано при иодидном рафинировании других металлов, например титана и гафния. Проводят осаждение металла на раскаленную нить из циркония по заданной вольт-амперной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532208
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.07.2015
№216.013.65b9

Способ экстракционного извлечения циркония и гафния

Изобретение относится к получению чистых соединений циркония и гафния экстракционным способом. Способ извлечения циркония и гафния из технологических растворов с получением экстракта для последующего разделения этих элементов включает совместную экстракцию циркония и гафния из азотнокислых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557594
Дата охранного документа: 27.07.2015
10.08.2015
№216.013.6b7e

Способ утилизации медьсодержащих отходов

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к извлечению меди из медьсодержащих отходов сверхпроводниковых материалов. Способ утилизации медьсодержащих отходов включает растворение меди погружением корзины с ломом в медно-кальциевый сплав в процессе электролиза кальция при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559076
Дата охранного документа: 10.08.2015
27.11.2015
№216.013.9394

Способ получения тетрафторида урана

Изобретение относится к неорганической химии урана, в частности к технологии получения тетрафторида урана. Способ получения тетрафторида урана заключается в осаждении его из растворов, содержащих хлоридно-фторидный комплекс U, фтористоводородной кислотой, при температуре процесса 70-80°C, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569399
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.93bc

Способ получения кальция

Изобретение относится к получению металлического кальция высокой чистоты. Способ включает размещение вакуумированного дистиллятора с медно-кальциевым сплавом в предварительно нагретой шахтной печи и вакуумную дистилляцию кальция из медно-кальциевого сплава. Дистиллятор нагревают в шахтной печи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569439
Дата охранного документа: 27.11.2015
16.05.2023
№223.018.5fc0

Способ переработки эвдиалитового концентрата

Изобретение относится к переработке эвдиалитового концентрата и может быть использовано для получения чистых соединений циркония, гафния и редкоземельных элементов. Эвдиалитовый концентрат разлагают азотной кислотой с получением геля, сушку геля, водное выщелачивание геля с переводом в раствор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002742330
Дата охранного документа: 04.02.2021
+ добавить свой РИД