203502. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nehézfémek, elsősorban kadmium eltávolítására foszforsav-tartalmú oldatokból
1 HU 203 502 B 2 xantát kb. teljes mennyiségét tartalmazza, azaz kb. 2/1000 tőmegiész. Az eredményeket az 1. táblázatban foglaltuk össze. 1. táblázat Kadmiumtartalom kicsapás előtt (ppm) Kadmiumtartalom kicsapás után (ppm) PH 23 22 1,0 23 22 U 23 4,2 1,4 23 <0,2 1,6 23 <0,1 1,8 Amint a táblázatból látható, az anyalúgot a kadmium kicsapása előtt 20 'C-ra kell hűteni, és pH-ját 1,4 értékre kell állítani. 1,6 pH-értéknél az anyalúg kadmiumtartalma több mint 95%-kal csökken. Az előtisztítás során eltávolított zagy a foszfátkőzet kezdeti kadmiumtartalmának 20%-át tartalmazza. 2. példa A példában a hőmérséklet hatását mutatjuk be a kicsapás során. Az anyalúgot 1,8 pH-értékre állítjuk be, és a reakcióidő a kicsapóedényben 10 perc. A xantát (SIBX) mennyiségét a 2. táblázatban megadott módon változtatjuk, ahol feltüntettük a kadmiumtartalmat a kicsapás előtt és után. 2. táblázat Kadmium tartalom kicsapás előtt (ppm) Kadmium tartalom kicsapás után (ppm) SIBX Kicsapási fogyasztás hőmérséklet (kg/103 kg CC) foszfát) 20 1,8 20 0,8 20 0,8 20 1,6 20 16,0 40 0,8 20 2,0 40 1,6 20 17,0 60 0,8 20 12,0 60 1,6 20 9,0 20 0,8 20 4,0 10 1,6 20 4,7 20 1,6 20 1,6 10 1,6 3. példa Ebben a példában a xantát típusának hatását mutatjuk be, ahol a szerves lánc hosszát és elágazását változtattuk. A vizsgálatot az 1. példa szerinti körülmények között végeztük, pH-1,6 értékre beállított oldaton. 3. táblázat Xantát Kadmium tartalom kicsapás előtt (ppm) Kadmiumtartalom az anyalúgban kicsapás/szűfés után (ppm) PHX 17,0 1,7 PAX 17,0 1,8 SIBX 17,0 1,0 SEX 17,0 11,4 SIX 17,0 15,3 SSBX 17,0 16,0 A kísérletekben használt xantátok a következők: kálium-hexil-xantát (PHX), kálium-amil-xantát (PAX), kálium-izobutil-xantát (SIBX), nátrium-etilxantát (SEX), nátrium-izopropil-xantát (SIX), nátriumszek-butil-xantát (SSBX). Amint a 3. táblázatból látható, az a xantát távolítja el legjobban a kadmiumot, amelyben az alkilcsoport a leghosszabb és a leginkább elágazó. 4. példa Ebben a példában a találmány szerinti eljárást főszfátkőzetek kénsavval történő feltárásával nyert foszforsavoldat kezelésére mutatjuk be. A 3,7 ppm kadmiumot tartalmazó foszforsavat pH-2,0 értékre állítjuk ammóniával, majd 2 g SIBX/kg foszforsav xantátot adagolunk és az oldatot 20 'C-ra hűtjük. A kicsapott fémxantát szűrése után a foszforsavoldat 0,3 ppm kadmiumot tartalmaz, azaz a kadmiumtartalom kb. 92%-kal csökken. Amint a példánkból látható, a találmány szerinti eljárással a foszforsavat tartalmazó oldatokból a kadmium jelentős része eltávolítható. Az előtisztított oldatból a kadmiumtartalomnak legalább 90%-a eltávolítható viszonylag kis mennyiségű csapadék formájában, amely az oldat értékes komponenseiből mást nem tartalmaz. Mivel a foszfátkőzet kadmiumtartalmának csak kis része (kb. 20%) távolítódik el az előtisztítás során a zaggyal, a kicsapással kadmiumkoncentrátumot kapunk, amely a foszfátkőzet kezdeti kadmiumtartalmának kb. 75%-át tartalmazza. Emellett a foszfátkőzet nehézfémszennyezői, például higany és ólom és valamennyi vas szintén eltávolítható. A csapadék mennyisége olyan kicsi, hogy egyszerifen tárolható, de további feldolgozásra is alkalmas. Más kadmium-eltávolítási módszerekkel ellentétben a találmány szerinti eljárás csak csekély változást okoz a műtrágyában, és a felhasznált vegyszer nem jelent nagy költségeket. A csapadék eltávolítása a savas oldattól bármely ismert módszerrel történhet, beleértve a flotálást. A találmány szerinti eljárás különösen alkalmas a nitrofoszfát eljárással kapott anyag tisztítására, és valójában ez az, ahol a kadmium eltávolítása a legnagyobb problémákat okozza. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4
