SU627747A3 - Способ извлечени кадми , никел из отходов - Google Patents

Description

вод ного пара, дл  жилкостнои экстракции никел  используют органические соединени  е кле1нневидными св з ми, такие как гилрокеиокснм или гидроксихииолнн, а с целью выделени  кобальта раствор нагревают до 90-100°С.

Технологи  способа заключаетс , в следующем .

Предварительно нромытые водой отходы, содержащие кадмий, никель, кобальт и другие металлы, иодают в аппарат, в котором находитс  раствор карбоната аммони . Состав иоследнего регулируют введением в апнарат соответствуюц;их количеств аммиака и уг.лекис,1ого газа. В этом же аппарате провод т измельчение отходов с помон1,ью дробилки , котора  расположена ниже поверхности жид.кости, что исключает возможность К(;нтс1кта (ггходов с окружающим воздухом.

При указанной обработке в раствор из отходов переход т содержащиес  в них никель , кадмий и кобальт, а же.тезо при этом выпадает в осадок. Затем с помощью снта и нресс-(ри, отдел ют осадок, а раств ()() наирав:1 ют в аппарат дл  осаждени  клрбслкгга кадми , нре.аварительно его 15 1еи.1)обменнике. Осаждение карбч;- ата кадми  осуществл ют в аммиачно.м cei../паторе , из которого выводитс  аммиак за с- ет подачи в него вод ного пара. Образовавцп йс  осадок карбоната кадми  отдел ют фильтрование .м.

Далее раствор подают в аппарат дл  экстракции , который состоит из нескольких секций , кажда  из которых, в свою очередь, состоит из смесительной камеры, в которой раствор смещивают с орга}1ически.м растворо .м, и камеры сепарации, в которой раздел ют две нераствори.мые одна в дрччой и имеюпдие разную плотность жидкие фракции. Более легка  фракци  (органический раствор ) собираете  в верхней части камеры, а более т /кела  -- в нижней. На этой стад: .1 ведут экстракцию никел  из аммиачпогО раствора с помоцд.ью органическслч) соединени  с клепшеви.тными св з ми, паири.мер, с помон1ью 1-идрокс11Оксима и.щ гидроксихипо;1ина .

Аппарат дл  экст)акции соединен с отгонны .м анпаратол. В -это.м аппарате органический раствор, 1 ост -нающий из аппарата дл  экстракции, с.менливают с разбавленной серной кислотой. Под действием серной кислоты происходит расщепление органического соединени  никел  с образование.м сульфата нике-;1 . Г есодержа1ций никел  органический расгвор возвра1цак)т в аппарат дл  экстракции.

Фильтрат, выход щий из аппарата дл  экстракции, нагревают до 90-100 С и выдел ют кобальт в виде карбоната.

В описанном способе на эффективность извлечени  целевых продуктов суцд.ественное вли ние оказывает общее содержание в подаваемом на оораоотку отходов растворе аммонийных и карбонатных иопов. Содержание этих компонентов в раетворе регулируют давлением газооб)азных Н,; и СО).

Увеличение содержани  в растворе аммонийных ионов епособствует более полному изг1лечению целевых продуктов за счет повышени  тенденции к образованию в системе ч(), и Cd(NH3) . Увеличение содержани  карбонатных ионов в растворе, с другой стороны, действует в противопОс-тожно .м направлении за счет повьплени  тенденции к образованию в системе нераетворимых соединений карбоната кадми  и никел . Экспериментально установлено, что обработку отходов необходимо вести при

5 исходной концентрации в растворе аммонийных ионов, равной 1 -10 М, и концентрации карбонатных ионов, равной 0,2-5,0 М. Дл  того, чтобы добитьс  более полного выхода никел  и кадми , процесс предпочтительно вести при концентрации аммонийных и карбонатных ионов, равной соответственно 4,5- 7,5 и 1,5-3,5 М.

Пример. Отходы производства щелочных никеле-кадмиевых батарей подвергают обработке в трехступенчатом аппарате, сосJ то щем из трех емкостей объемом 40 м кажда , с раствором, в котором обща  концентраци  ам.монийных ионов составл ет 4,0 М, а карбонатных - 2,5 М. Одновременно в этом аппарате производ т из.мельчение от.ходов.

0 После фильтрации сначала на сетчатом фильтре, а затем па пресс-фильтре в растворе содержитс  6 г/л никел  и 5 г/л кадми . Выход после указанной обработки - никел  и около 100% кадми .

Раствор после фильтрации нагревают в теплообменнике и подают в аммиачный сепаратор , в котором из пего посредством вод ного пара выдел ют аммиак, в результате чего содержание в растворе аммонийных ионов снижаетс  с 6,0 до 4,5 М и в осадок

выпадает карбонат кадми , который отдел ют фильтрованием. После фильтрации количество кадми  в рйстворе не превыщает 0,025 г/л.

Очищенный от кад.ми  раствор с расходом 55 л/мин подают в аппарат дл  жидкостной экстракции, состо щий из трех с.месителей-отстойннков , с.месителыюй ка.меры на 500 л и ка.меры сепарации на 2500 л, соединенных по схе.ме противотока. В органическом растворе, который подают с расходом 100 л/мин, содержитс  около 20 об./о гидроксима , растворенного в одпом из продуктов перегонки нефти (Nvsolvin HF). В процессе многоступенчатой экстракции содержа .чие никел  в растворе снижаетс  до 0,015 г/л, Органический раствор, содержащий после экстракции около 3,5 г/л никел , обрабатывают в одной из ступеней раствором бикарбоната а.ммони  дл  выделени  из него растворенного аммиака и промывают в двух ступен х раствором, содержащим 200 г/л серной кислоты. Расход серной кислоты равен 5 л/мин, прн этом содержание никел  в растворе составл ет 70-/о.

Дл  выделени  кобальта к раствору нредварительно добавл ют воздух дл  окислени  его из двухвалентного состо ни  в трехвалентное . Извлечение кобальта в виде карбоната осуществл ют путем непрерывного удалени  из раствора аммиака и углекислого газа при 95°С. Образующиес  пары HjO-NHj-COi возвращают в абсорбционную колонну, из которой аммиак и углекислый газ вновь поступают в аппарат дл  обработки отходов.

Данный способ позвол ет повысить степень извлечени  кадми  с 94% по известному способу до 99%, извлекать до 95% никел  в чистом виде, в то врем  как известный способ не обеспечивает отделение никел  от железа, а также дает возможность выдел ть кобальт.

Claims (2)

1. Способ извлечени  кадми , никел  из отходов, содержащих их, путем обработки

последних раствором соединении аммиака с последующим отделением осадка от раствора , осаждением из него карбоната кадми  и выделением никел  методом жидкостной экстракции, отличающийс  тем, что, с целью

повыщени  степени извлечени  кад.ми  и никел , а также обеспечени  возможности извлечени  кобальта, на обработку отходов подают раствор, содержащий карбонат аммони , углекислый газ и аммиак, в котором обща  концентраци  аммонийных ионов составл ет 1 -10 М, карбонатных ионов - 0,2-5 М, осаждение карбоната кадми  ведут посредство.м пропускани  через раствор вод ного пара с последующим отделением осадка от раствора и нагреванием последнего до температуры 90-100°С с выделением кобальта.

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что дл  жидкостной экстракции никел  используют органические соединени  с клещневидными св з ми, такие как гидроксиоксим

или гидроксихинолин.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1. Wilson, Donald А. U.S. Bureau of Mines. Report of investigation 7566, 1971.