способ извлечения металлов из кислых растворов

Формула изобретения

Способ извлечения металлов из кислых растворов, включающий их осаждение в виде гидроксидов и основных солей, отличающийся тем, что осаждение ведут аммиачной вытяжкой мицелиальных отходов производства антибиотиков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидрометаллургии тяжелых металлов и может быть использовано, в частности, при переработке железосодержащих, иттрийсодержащих, РЗЭ-содержащих растворов и пульп.

Известен способ гидролитического осаждения полиуренатов из очищенных растворов аммиаком или гидроксидом натрия (В.В. Громов. Введение в химическую технологию урана, М. Атомиздат, 1978, с. 116). Известен способ осаждения железа аммиаком или оксидом кальция (Ю.А. Лайнер и др. В сб. "Гидрометаллургия", М. Наука, 1976, с. 67). Недостатком этих способов является низкая степень извлечения элементов из раствора в осадок, малая производительность фильтрования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ осаждения металлов в виде гидроксидов и основных солей из растворов например, раствором гидроксида аммония. Однако достигаемые в этом случае степень извлечения из раствора и степень концентрирования металла в осадок недостаточно велики. Техническим результатом является устранение недостатков.

Предлагаемый способ заключается в том, что осаждение металлов осуществляют аммиачной вытяжкой мицелиальных отходов производства антибиотиков. Количество аммиачной вытяжки и концентрация ее как по аммиаку, так и по мицелиальным отходам зависит от конкретного металла и условий его осаждения.

Способ состоит в следующем. К исходному раствору, содержащему извлекаемые металлы, добавляют аммиачную вытяжку мицелиальных отходов производства антибиотиков, получаемую следующим образом: заданную навеску таких отходов контактируют при перемешивании в течение 3 ч с определенным объемом концентрированного гидроксида аммония; раствор, являющийся аммиачной вытяжкой, отделяют от осадка фильтрованием. Осаждение гидроксидов металлов ведут при нейтрализации исходного раствора полученной аммиачной вытяжкой до заданного равновесного значения pH, определяемого природой и концентрацией осаждаемого металла, составом и ионной силой раствора, температурой и давлением. От этих же параметров зависит и время установления равновесия в системе.

Отходы производства антибиотиков образуются, главным образом, из тканей микроорганизмов (мицелий), остатков питательной среды и веществ, вводимых в пульпу для улучшения фильтрации. Наряду с минеральными веществами в их состав входят самые разнообразные органические соединения. Неорганическая часть мицелиальных отходов производства антибиотиков включает фосфор, азот, магний, кальций, кремний, натрий и др. элементы. Органическая часть состоит из липидов, углеводов, аминокислот и белков.

Аминокислотный состав мицелиальных масс неодинаков. В состав мицелиальных отходов входят как ациклические аминокислоты, так и иминокислоты. В мицелиальных массах от производства неомицина содержится большое количество серина, аланина, аспаргиновой кислоты, в мицелиальных массах от производства линкомицина гутаминовой кислоты, пролина, аланина, цистина, аргинина. Аминокислоты образуют комплексные соединения с иттрием, РЗЭ, железом и другими элементами.

Пример 1. Из раствора, содержащего, г/дм³: иттрия 0,5, железа (III) 2,66, алюминия 0,49, нитрат-ионов 19,0, серной кислоты 140, проводили осаждение гидроксида иттрия при комнатной температуре аммиачной вытяжкой мицелиальных отходов производства линкомицина (ЛМЦ), полученной при перемешивании таких отходов в течение 3 ч. с 25%-ным раствором гидркосида аммония, взятых в соотношении т ж 1 6 (г/мл), и дальнейшей фильтрацией образующейся пульпы. Нейтрализацию вели до равновесного значения pH 8,5. Одновременно проводили осаждение гидроксида иттрия по способу-прототипу путем нейтрализации 25%-ным раствором гидроксида аммония.

Результаты приведены в табл. 1.

Пример 2. Из раствора, содержащего, г/дм³, РЗЭ 0,49, железа (III) 2,5, алюминия 0,49, нитрат-ионов 18,5, серной кислоты 139, в условиях примера 1 проводили осаждение неразделенной смеси гидроксидов РЗЭ нейтрализацией до значения pH 8,7 аммиачной вытяжкой мицелиальных отходов производства неомицина (НМЦ). Одновременно проводили осаждение гидроксидов РЗЭ по прототипу.

Полученные результаты приведены в табл. 2.

Пример 3. Из раствора, содержащего, г/дм³: РЗЭ 5,8, железа - 1,05, нитрат-ионов 434, азотной кислоты 20,5, в условиях примера 1 проводили осаждение неразделенной смеси гидроксидов РЗЭ аммиачной вытяжкой отходов производства ЛМЦ, приготовленной как описано в примере 1, путем нейтрализации раствора до равновесного значения pH 8,7. Одновременно проводили осаждение по способу-прототипу 25%-ным раствором гидроксида аммония.

Полученные данные приведены в табл. 3.

Пример 4. Из раствора, содержащего, г/дм³, железа (III) 16,8, алюминия 7,5, сульфат-ионов 43,2, серной кислоты 6,5, в условиях примера 1 проводили осаждение гидроксида железа (III) нейтрализацией раствора до равновесного значения pH 3,0 аммиачной вытяжкой мицелиальных отходов производства эритромицина (ЭМЦ). Одновременно проводили осаждение по способу-прототипу.

Полученные результаты приведены в табл. 4.

Пример 5. Из раствора, содержащего, г/дм³: марганца 23,717, никеля 0,012, кальция 0,45, магния 3,05, серной кислоты 51, проводили осаждение гидроксида марганца нейтрализацией раствора до равновесного значения pH 9,0 аммиачной вытяжкой мицелиальных отходов производства линкомицина (ЛМЦ). Одновременно проводили осаждение по способу-прототипу.

Полученные результаты приведены в табл. 5.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет по сравнению с прототипом увеличить массовое содержание целевых компонентов в осадках в 1,1 2,8 раз и повысить степень извлечения металлов из растворов в осадок 1,4 2,7 раз.