Способ извлечения металлов из растворов

Способ извлечения металлов из растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области гидрометаллургии ,в частности, к способам жидкостной экстракции металлов. Целью изобретения является уменьшение расхода электроэнергии и повышение производительности процесса. Извлечение металлов из растворов осуществляют экстракцией, катионообменным экстрагентом с наложением электрического тока при соотношении объемов органической и водной фаз (0,4-0,5):1 в средней камере электролизатора, отделяемой от катодной и анодной камер анионитовыми мембранами, при этом в катодную камеру подают 10-15%-ный раствор аммиака, а в анодную - раствор кислоты с анионом, идентичным аниону соли экстрагируемого металла, 1 з.п.ф-лы, 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИЫ (51) 4 С 22 В 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4272768/31-02 (22) 27.05.87 (46) 30.07.89. Бюл. 11 - 28 (71) Химико-металлургический институт АН КазССР (72) А.А.Жарменов, Ф.Б.Альжанов, С.Е.Дюсембаева, A.Á.Ñòðÿïêoâ, P.Ж.Стряпкова, В.В.Петровских и I0.A.Êðþêîâ (53) 669.053.4 (088.8) (56)Гиндин Л.М. Общие закономерности ионообменной экстракции и пути ее использования. — В сб.: Развитие гидрометаллургических процессов и расширение области применения экстракции, сорбции и ионного обмена в цветной металлургии. N.: 1968, с. 27-41, Авторское свидетельство СССР

N- 1148903, кл. С 25 С 1/12, 1983

ЖПХ, 1983, N 11, с. 2467-2471.

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способам жидкостной экстракции металлов.

Цель изобретения — уменьшение расхода электроэнергии и повышение производительности процесса.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. . Пример 1 (известный). Концентрация меди 5 г/л.

Результаты сведены в табл.1.

Пример 2 (предлагаемый). В среднюю камеру аппарата объемом

„„SU„„1497248 A 1, (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ

РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к области гидрометаллургии, в частности к способам жидкостной экстракции металлов. Целью изобретения является уменьшение расхода электроэнергии и повышение производительности процесса. Извлечение металлов из растворов осуществляют экстракцией, катионообменным экстрагентом с наложением электрического тока при соотношении объемов органической и водной фаз (0,4-0,5):1 в средней камере электролизатора, отделяемой от катодной и анодной камер анионитовыми мембранами, при этом в катодную камеру подают 10-15% †н раствор аммиака, а в анодную — раствор кислоты с анионом, идентичным аниону соли экстрагируемого металла. 1 з.п. ф-лы, 4 табл, 50 мл подают 15 мл раствора 1моль/л каприловой кислоты в декане и 35 мл раствора сульфата меди (Coö = Об

= 5,33 г/л, рН 2,53), в анодную камеру — 50 мл раствора серной кислоты (CH

15%-ный раствор аммиака. При эмульгировании подают напряжение U = 44,4 В.

H в течение 1 ч пропускают ток

I = О, 155 А (10 мА/см ). .Получают в средней камере Сс = 0,12 г/л (степень извлечения 97,8%) и в анодной камере CH S04 = 10,1 г/л (степень электрохимического переноса 64,0%).

Состав жидкой мембраны

Степень.

Условия электро- Степень обработки извлечения, % электрохимического переноса,%

400 В

0,2 ИА/см2

1 ч

600 В

0,1 МА/см2

1 ч

100 В

10 МА/см2

1 ч

20%-ная карбоновая кислота

U—

2,0

38 в изопентаноле

50%-ная нафтеновая кислота в бензоле

0 5 моль/л бутиламина +

+ 1 0 моль/л карбоновая кислота в тоU =

1,0

17,0

51,0

87,0 луоле

3 1497248

Результаты по примерам 1-12 сведены в табл.2.

Предлагаемый способ пригоден для извлечения других металлов, например, для цинка, дающего (аналогично меди) растворимые в воде аммиачные комплексы, и лантана, не образующего осадков гидроксидов при рН, близком к рН экстракции. 10

Опыты проводились с растворами

Еп(ИО,)> (3,51 г/л) и ZnC1< (5,03 г/л) . В случае лантана в анодную камеру подавали азотно-кислый, а в случае цинка соляно-кислый 15 растворы. Их концентрации до и после опыта, условия и показатели экстракции приведены в табл. 3 и 4 (концентрация аммиака 1.0%) .

Предлагаемьп способ позволяет уменьшить расход электроэнергии за счет энергетически более выгодного переноса ионов в эмульсии, чем в органической фазе. Напряжение в аппарате поддерживается на уровне 50-40 В, что значительно ниже, чем в известном (100 -600 В). Способ позволяет увеличить производительность процесса в случае извлечения целевого металла из смеси нескольких металлов, так как отсутствует конкурирующий перенос нескольких катионов, и весь ток переносится только участвующими в процессе анионами. 35

Способ может быть использован для извлечения тяжелых цветных металлов, например меди, никеля,,цинка, кобальта, дающих растворимые в воде аммиачные комплексы, а также металлов (маргаf нец, кадмий, бериллий, редкоземельные металлы и др.), не дающие осадков гидроокисей при рН экстракции.

Формула из обретения

1. Способ извлечения металлов из растворов, включающий экстракцию катионообменным экстрагентом с наложением электрического тока в аппарате с разделенными ионитовыми мембранами камерами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения расхода электроэнергии и повышения производительности процесса, экстракцию проводят при соотношении объемов органической и водной фаз (0,4-0,5):1 в средней камере, отделяя ее от катодной и анодной камер анионитовыми мембранами, причем в катодную камеру подают раствор аммиака, а в анодную — раствор кислоты с анионом, идентичным авиону соли экстрагируемого металла, 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что с целью обеспечения эффективного извлечения металла, в катодную камеру подают 1015%-ный раствор аммиака.

Та блица 1

1«)97248 слоcoг) Оа а Г) л л л л л л л л л

1 iО сэ w iО со м w w )Г) I ммО Ои Олсo Г) 1

Р4 < Г) Г) Ch O М О М л л л л л л л л л л

Р4) Ососп О Г) r-г со

О) СОСО СГ) Г О 4 Г О) Г

4 ь- )Г) )Г)

Г Ла)СОС)С)СОOМа л л л л л л л л л л

QOO WЛО â€” VaO O

СО О О) О) CO МО - О) О СО

Р ) с 4 л л

СЧ О

CO O.!

1 о с) сг) 1 л !.О С ) О л л л л

СС) iО Oi O

М Р ) М !

О iО !О CI) л л л л

)Г) LCI )Г ) У М Г Р ) CO лQO л л лС ) л О ч — л а — — QO

О) О) Ch О) О) С4 1 л л л л л л

-У- -У -У - --У Г) CO !О л л

Ch |О

Р ) Р ) О О л л

)Г) 1

l !

)Г) О сО сО л л с ) м м

)Г) Г) л л

Р4 С4

-м .4 )Г) л л

Р) М

)Г) Л л л

С4 С 4

)Г) Р4 л л л

Р \

О) О) г л

° л

С4 С 4

)Г) О сО СO ь л

Р) Р)

О) О) л л л

С 4 С4

„!

С) х

У С» О

Р4 Р ) CO 1О О) С 4

О) Г )Г) Г) Р4 л л л л л л

o-o-oo

Г) Г) оо л л

Р4 и о ! — — -4 л

С) О О) О) У м Р4 О) с ) сО

° л л л л л л л л л

Г С ) СО V W О Г О С) СО ж -- Л Г) Г -У Г) О Г) л . л

«кО I ь QO О ЛГ ь— а -- o

Г) Р4 О а

М )Г) л л л л оооо

O LPI LPI O CO O O O ОЛ О)Г)Л О О О со со с") м с) и л о

«Г) !О )Г) О )Г) )Г) )Г) О ь» С) ь ь ч ° л л a a a a л л

ОО ООООО О

I л н

° с х о г

+,ь х

С.>

)Г) лО о оо

ООО L«) «Г)Р4 с) о

° ° Т %

)Г) .- О ° ° ° ° ° °

Р4 ь — )О У л ° ° л л л л о оооо », Ф °

° °

% л ° ° о

-4. -У )4 а ° л л

ОOOО

ОЕОГ) Г) Г) Р4 С)С) ММ

И Р )

Р ) м 1 и) л

)Г) )Г) м м ь °

)Г) (Г) )Г) )Г)

С ) Р4

)Г) а ь- С 4 о о ь — С4 Р4

s g д

«4 С. .!

)Г) )Г) М С) С) М С) М С) Л

МММММ ООО л л л л л л л л л л

)Г) )Г) )Г) )Г) Г) )Г) Г) У -У Г) Г) Г)

Ф а

)Г) )Г) 1 ж а а Ф 1

1 1:! Е I а о — СЧ

° т—

I М

Р4 I л

»г

СС O

1 СЛ 1

I 3 1 и

1 - 1

I !-) I

1 СО

- —---)ΠI I

I I

Ld 1 — 1 ц рь (-

С)

У б о (Г2

° и

z о

Х ж а л

У б

X ж а

)О

)С) л Ul оЩ

Р4 л л !

О

Л СО

Р4 СО СС) И3

Г) — С)С) О л л л л

Р ) У б

М СС) Со СЧ

CO 1 л л л а (4 Р4 С 4 С4 1

СО Р ) С 1 1

СО Р4О л л л л

Р4ООО

1497248

Та блица 3

ВТ/,„ Примечание

Ме

Uñð

С Ме коне>1и г/л

С кислоты анолите, г/л ачальн. конечная

56 115 968

3 5 3,1 900

31,0 0,08

20,1 0,48

79,7

85,3 На аноде выделяется С19

Лантан

Цинк

П р и ht е

L -L

I е.» 1

Ctl>l>oH >

C и>604»ач /Cн> soy >o>i г/л

ВТН>ме, 74

V0 Ë>

>>и сме»o» г/л

Ор> в

"ме»с», г/л

15 0,085/60

15 0,160/60 !

5 О, 160/66

92,12 57,78

95,13 15,55

15 160/60

t5. 160/60

4,13/7,51

4>13/5,04

2,06/4,65

2,06/5,00

35 0,27.

58 0,17

15: 35 (0,4! 1)

25:25 (1: 1) 3,49

3,49

Составитель Л.Рякина

Техред А. (равчук

Редактор К.Недолуженко

КорректорС.Шекмар

Заказ 4410/31 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 i3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101.

5,16

5,16

4,70

25:25 (1;1)

15.35 (0,4:1)

15135 (0>4>1).

7>

Л/>,, млл

Ц»нк

60 2,62

29 1,14

22,5 0,83

Ла>гган

5,35/4,60

5,35/4,66

4,47/4,73

4,89/6,22

4,89/8,87

4,89/9>3 1

Ц а 4

» > бме >

49,22 42,80

77,83 68 04

83,85 68,70