Способ экстракции металлов

Способ экстракции металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 10. 80: (21) 2999128/23-26 (51) М. КЛ.

С 01 G 1/00 сприсоединением заявки №

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0711,82. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 07. 11. 82

133) УДК 546. 3:

: 542.61 (088. 8) 1

В.Г.Торгов, A.Ï.Êðûñèí, Г.В.Веревкин, Э.Н.Гильберт;

В.В.Денисов, В.A.Коптюг, A.Б.Шалин, В.A.Яхина: и В.Т.Яценко

Институт неорганической химии Сибирского отделения

AH СССР, Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт гидрометалдургии цветных металлов и Новосибирский институт органйческой химии Сибирского отделения AH СССР (72) Авторы изобретения (7i ) Заявители (54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к неорганической химии и касается экстракционных методов выделения и очистки металлов подгрупп германия, мышьяка и селена применительно к радиохимии, анализу и технологии этих элементов.

Известно, что избирательными эюстрагентами для металлов подгрупп германия, мьыьяка и селена являются бензол и его алкилпроизводныетолуол, ксилолы, меэитилен. Эти растворители эффективно извлекают молекулярные галогениды только элементов указанных подгрупп и могут быть использованы для концентрирования металлов из.растворов сложного состава $1J

Наиболее близким к предлагаемому является способ экстракции сурьмы и олова из сульфатно-бромидных растворов толуолом (2) .

Недостатками указанного способа являются необходимость проведения процесса при высокой кислотности процесса, невозможность концентрирования висмута, извлечение которого не превышает 50%, а также снижение извлечения металлов, в том числе

;сурьмы и олова, при разбавлении экстрагента (толуола) органическими растворителями, что ограничивает применимость данного способа в технологии цветных металлов.

Цель изобретения — повышение извлечения металлов подгрупп германия, мышьяка и селена и снижение кислотности водных растворов при экстракции их алкилбензолами и их растворами в органических растворителях.

Поставленная цель достигается тем, что для извлечения висмута, сурьмы, селена и других элементов укаэанных подгрупп из кислых растворов в качестве экстрагентов используют алкилзамещенные бензолы с числом заместителей 4-6 или растворы этих соединений в органических раст20 воР

В качестве экстрагентов предлагается испольэовать 1,2,3,4-тетраметилбензол (пренитол), 1,2,4,5-тетраметилбензол (дурол), технический пентаэтилбензол (ПЭБ - 88% пентаэтилбензола, 8% тетраэтилбензола и

3,6% гексаэтилбензола), гексаметилбензол (ГМБ) и гексаэтилбензол (ГЭБ). Увеличение числа алкильных заместителей в бенэольном кольце сопровождается возрастанием E -донао-

971797

Пример 1. Проводится экстракция висмута (4 10 М) из сернокислого раствора вскрытия (10 N

Нр$04) в присутствии бромид-ионов (0,002 М) равными объемами алкилбенэолов различного строения в органических растворителях при комнатной температуре в течение 15 мин. Полученные данные свидетельствуют о том, что с увеличением числа алкильных заместителей вьаае 3-х извлечение висмута возрастает до 80% в среде хлороформа и до 88% в среде ароматических растворителей.

В таблице приведены данные по экстракции металлов полиалкилбенэолами. ных свойств молекулы экстрагента, о чем свидетельствует уменьшение потенциалов иониэации в ряду бенэол - толуол - ксилолы — триметилбенэолы - тетраметилбензолы - пентаметилбензол - гексаметилбензол.

Образование в органической фазе более прочных Х -комплексов металлов является причиной повышенной экстракционной способности не применявшихся ранее алкилпроизводных бензола 10 с числом алкильных заместителей 4-6.

Это в свою очередь позволяет в ряде случаев снизить концентрацию серной кислоты до содержаний, необходимых для предотвращения гидролиза галогенидов металлов.

Состав органической фазы д р а

Состав водной фазы

10 М Ву

10 N H

3,6 М ПЭБ в СНС1

80,0

0,5 М ГМБ s СНС1

72,0

0,5 N ГЭБ в СбН СН

0,25 М ГЭБ в С Н (СН )

1 М дурол в СС1,?

88,0

86,0

70,0

7 3 М Н S04 + 0 1 N НВг + 1

10 М As

11,5 92

16,0 94

1 N ГЭБ в СС14

6,0МНЯО, + 0,2МНBr -1.

ПЭБ: толуол 1г 1 (по объему) 10 4М Se

0,5 И ГЭБ в СС1

0,5 М ГЭБ в толуоле

ПЭБ : толуол = 1:1

8 5 М Н 504 + 0,05 М КВг + 1 . 10 М БЬ 0,5 М дурол в СС1

0,5 И ПЭБ в СС1, 0,5 М ГЭБ в CCl

Пренитол (6,8 М) лотности водной фазы 7,3 М (см.таблицу) .

Пример 3 Селен (IV), меченый радиоизотопом Бе,,экстрагируют иэ раствора, получейного денитрацией азотнокислого раствора вскрытия в течение 30 мин при соотношении объемов сопряженных фаз 1г1. Использование растворов полиалкилбенэолов в:органических растворителях (СС14, толуол) позволяет повысить извлечение селена при кислотности водной

Пример 2. При однократной обработке раствора .мышьяка в смеси с серной (7,3 М) и бромистоводородиой (0,1 М) кислот органическими растворителями при соотношении объемов водной и органической фаз 1:1 введение в органическую фазу алкилбензолов с числом алкильных заместителей 4-6 (дурол, ПЭБ, ГЭБ) приводит к увеличению извлечения мышьяка до 98-99,5%, т.е. количественное извлечение имеет место уже при кис155 99,5

43 96

14 94

19 94,5

5,7 85,,0

9,0 90,0

15,7 94,0

65 98,5

971797

Формула изобретения

Составитель Г.Веревкин

Техред A.Áàáéíåö Корректор М.Демчик

Редактор Т. Веселова

Заказ 7649/5 Тираж 509 Подписное

BHHHtlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фазы 6 M (по серной кислоте) с 6280% до 94-96% (см.таблицу).

Пример 4. Исходный для экстракцнн раствор супыы (1,2 10 М) меченый радиоизотопом Sb, контактируют 5 мин с равными объемами растворов.алкилбенэолов в четыреххлористом углероде ° Как. следует из таблицы, в сравнимых условиях коэффициент распределения сурьмы возрастает при увеличении числа алкильных заместителей с 2,6 для толуола до 15,7 для его гексаалкилпроизводного.

Приемлемое для практических целей извлечение сурьмы (90% и выае) при кислотности 8," М по серной кислоте достигается только при использовании растворов пента- и гексаалкилбенэолов»

Таким образом, предлагаемый способ использования в качестве экстрагентов алкилзамещенных бензола с числом алкильных заместителей 4-6 и их растворов в органических растворителях позволяет повысить извлечение висмута в условиях высокой кислотности с 11-58% до 80-88%, а также повысить до 94-99,5% извлечение мышьяка, селена и сурь ы при одновременном снижении кислотности водных растворов до 6-8 М серной кислоты.

Способ экстракции металлов иэ кислых сульфатно-бромидных раство10 ров алкилбензолами, о т л и ч а ющ н и с я тем, что, с целью повышения извлечения металлов и снижения кислотности водных растворов, в качестве экстрагентов используют ал15 килзамещенные бензолы с числом заместителей 4-6 или растворы этих соединений в органических растворителях;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Proszynska К., Siekierski S.

Rockzniki chemii, 45, No. 7/8, р. 1165-1172, 1971.

2. Рахианько Е.М., Старобинец Г.Л., 25 Халецкая Т.К. "Известия АН Бел. CCP.

Сер. химических наук", 1977, 9 3, с. 43-46 (прототип).