Способ разделения цинка и кадмия

Способ разделения цинка и кадмия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

0HHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (li) 730851 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Р1) М. К.2 (22) Заявлено 191077 (21) 2534718/22-02 с присоединением заявки N (23) Приоритет

Опубликовано 3(10486 Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 3004.80

С 22 В 19/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК669.536 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.È.Õoëüêèí, Г.Л.Пашков, Н.И.Антипов, Г.М,Гришин, Н.К.Калиш, Л,Я.Савкина и В.Н.Андриевский

Государственный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт гидрометаллургии цветных металлов Гидроцветмет и Институт н .органической химии Сибирского отделения АН СССР (71) Заявители (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЦИНКА И КАДАЯ

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, а именно к извлечению кадмия из сульфатных цинковых растворов и может быть использовано для разделения цинка и 5 кадмия, очистки сульфатных цинковыхрастворов, а также для получения солей цинка и кадмия высокой чистоты.

Известен способ раэделения цинка и кадмия из сульфатных растворов 10 путем многоступенчатой экстракции раствором галоидных солей четвертичных аммониевых оснований R+NX, где

Х вЂ” галогенид,ион, в органйческом растворителе. Реэкстракцию кадмия из 15 органической фазы проводят избытком водного раствора карббната аммония с образованием твердого осадка карбоната кадмия (1).

Недостатком данного способа явля- 20 ется малая эффективность разделения цинка и кадмия за одну ступень экстракции, сложность технологического процесса, большой расход раствора карбоната аммония, используемого в 25 избытке для реэкстракцин кадмия иэ органической фазы.

Цель изобретения — повышение степени разделения цинка и кадмия, упрощение процесса за счет совмещения 30

2 процессов реэкстракции кадмия и регенерации экстрагента и удешевление процесса эа счет снижения расхода реагентов.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве экстрагента используют 0,05-0,8 М раствор диалкилдитиофосфорных солей четвертичных аммониевых оснований.

Сущность способа заключается в следующем.

Из сульфатных цинковых растворов кадмий селективно извлекается раствором четвертичной аммониевой соли диалкилдитиофосфорной кислоты (8+NA) в органическом растворителе, йапример бензоле, ксилоле, керосине, 2-этилгексаноле, тетрахлорэтилене и т.п.

В качестве экстрагента используют четвертичную аммониевую соль диалкилдитиофосфорной кислоты, например тетраоктиламмоний-ди-(2-этилгексил) дитиофосфат (ТОАФ), триалкилбенэиламмоний-ди-(2-этилгексил) дитиофосфат (ТАБАФ) и др. Экстрагент легко получают смешиванием диалкилдитиофосфорной кислоты — HA (напрнмер, ди-(2этилгексил) дитиофосфорной кислоты) с тетраалкил (арил) аммониевой солью минеральной кислоты (например, тет730851 раоктиламмоний бромидом — R

После отмывки органическая фаза представляет раствор к (1+А в органическом растворителе (где А — органический анион, пригодный для экстракции кадмия), При экстракции кадмия из сульфатных растворов происходит образование диалкилдитиофосфата кадмия и сульфата четвертичного аммониевого основания, распределяюшихся в органическую фазу (С8 ) (ЬО 7@+2(RgN А )(— (Ð; Þ25O4 (СЮ2),(3) д

Q где (в) и (о) — индексы, обозначают соответственно водную и органическую фазы, Кадмий экстрагируют н форме диалкилдитиофосфата кадмия. Цинк практически остается в водной Фазе. Большая концентрация сульфат-иона н водном растворе, создаваемая сульфатом цинка, способствует получению высоких коэффициентов распределения кадмия (см.l)

В данном способе реэкстракция кад.мия из органической фазы может быть осуществлена водой, При этом вследствие малой концентрации сульфат-иона н системе коэффициенты расппеделения кадмия несыта малы (см. 1). Таким образом, возможно извлечение кадмия из цинковых сульфатных растворов 6e= расхода неорганических реагентов.

Кроме того, реэкстракция кадмия из органической фазы возможна раствором шелочи (при этом гидроакись кадмия . выпадает в осадок) или раствором аммиака (при этом возможно получение концентрированных растворов, садержаших аммиачные комплексы кадмия), После реэкстракции экстрагент н органической фазе находится н форме

Б N+A и нознрашается на стадию экст4 ракции, При экстракции кадмия из цинковых растворов с помощью R4NA одновременно извлекают ряд примесей катианнбго (медь,свинец, сурьма, мышьяк и др.) и анионнаго характера (хлорид, фторид, нитрат-ионы), которые должны быть выделены до подачи цинкового раствора на электролиз.

Пример1.Лронодят экстракцию кадмия из сульфатного раствора, содер жащего 4, 45 г/л Cd, 54 г/л Zn, О, 5 N раствором ди- (2-этилгексил) фосфата тетраоксиламмани я в бен золе. Соотношение объемов фаз 1:1, продолжительность аеремешивания 30 мин, Обнаружено: в органической фазе 2, 52 г/л

Cd; О, 0028 г/л Zn, в водной фазе

1 93 г/л Cd; 53 6 г/л Zn, Д <=1 30;

Д7 =5,2 ° 10 (caizv =2,5 1

-5

Пример 2, Проводят экстракцию кадмия из сульфатного раствора, содер жащего 4,97 г/л Cd, 64 г/л Zn, в присутствии 20 г/л Н SO4 О, 35 М растно2 ром ТОАФ в бензоле. Обнаружено: н органической фазе 3,83 г/л Сй;

0,0355 г/л Zn) в водной Фазе 1,14 г/л

Cd; 63,6 г/л Еп; Д =3,36; Д =0,56х 10 ; pcs(Z„=6,0 10>.

Пример 3. Проводят экстракцию кадмия из сульфатного раствора, содержащего 4,75 г/л Cd 59 г/л Еп, 20 г/л Н SO 0,5 N раствором ТОАФ

2 в бензоле. Обнаружено: в органической фазе 4,63 г/л Сд, 0,015 г/л Еп; в водной фазе О, 119 г/л Cd, 59,0 г/л

Zn; Да =39,0, Д „— — 2,5 10 Рса(2и =

=1,6- 10 ., Извлечение Cd за 1 ступень составляет 97,5%.

Пример 4. Проводят экстракцию кадмия из сульфатного раствора, содер жашего 4,75 г/л Cd, 55 г/л Zn, 20г/л

25 Н БО, в присутствии хлорид-ионов (4,5 г/л) 0,5 И раствором ТОАФ в бензоле, Обнаружено: в органической фазе 4,75 Cd, 1,16 Zn;

3,42 г/л Cl ; в водной фазе 53,5 г/л

З0 Еп; 1,06 г/л Cl кадмия не обнаружено (< 0,001 г/л)у Д, 75 10

Д =2,2- 10 2 Pgg(zn ) 2 -10-, Извлеченйе кадмия за 1 ступень ) 99,98%, извлечение хлора 76Ъ.

Пример 5 ° В условиях, аналогичных примеру 4, проводят экстракцию кадмия из раствора, содержащего дополнительно нитрат-ион (6 г/л) . Обнаружено: н органической фазе 4,75 г/л

Cd; 2,62 г/л Zn;. н водной Фазе

53,0 г/л Еп, кадмия не обнаружено;

Дса >5 10; Дхи —- 4 9 10 1са (2п 7 1 10

Извлечение кадмия за 1 ступень 99,98%, Данный способ поз воли г сократить

45 расход реагентов (в принципе процесс реэкстракции может быть безреагентным) . Совмещают с я on ер ации р е э к ст р а кции кадмия и регенерации экстрагента.

Повышается селективность изнлечения кадмия в органическую фазу. Коэффициент разделения Р сд (zp постигает неличины 1 ° 10 и выше по сравнению с . экстракцией йодидами четнертичных

Йммониевых оснований (Pica(zÄ zoo

1- 10 ) . Увеличивается 1лзвлечение

5 кадмия (> 99,98%) на одной ступени экстракции. Процесс может проводиться н одну стадию вместо многоступенчатого. Кроме того, повышается глубина очистки цинкового раствора.

Формула изобретения

Способ разделения цинка и кадмия из сульфатных растворов зкстракцией

730851

Составитель Л.Ситнова

Редактор О.Колесникова Техред H.Sa6ypKa Корректор Г,HasapoBa

Заказ 1462/14 Тираж 694 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, )москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул,Проектная,4 солями четвертичных аммониевых осно ваний в органическом разбавителе, о.т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения степени разделения, упрощения и удешевления процесса в качестве экстрагента используют 0,05

0,8 И раствор диалкилдитиофосфорных солей четвертичных аммониевых осно,ваний.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. ПаТент США 9 3258307,кл. 23-61, 1966.