Способ извлечения и разделения цветных металлов из щелочных растворов экстракцией

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН, SU„„ (S1)5 С 22 В 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕЙ4Й И OTHPblYMA (46) 15. 06. 92. Вюл. Р 22 (21) 3661613/02 (22) 2)..0$,83 (7 1) Мариупольский металлургический: институт (72) А.В.Радушен, H.Ì.Ìàëûøåâà, Г,Г.Чичкарева и Т.Г.Ромодина (53) 669.053.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 534507 кл, С 22 В 23/04, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 817086, кл. С 22 В 15/00, g 22 В 23/04, 1981. (54)(57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ И РАЗДЕЛЕНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ

РАСТВОРОВ ЭКСТРАДИЦИЕЙ экстрагентом, содеркащим аминнув группу, о т л ич а в шийся тем, что, с цельв обеспечения возмощности извлечения и разделения цветных металлов из щелочных растворов в диапазоне концентраций свободного аммиака 1, 55,4 моль/л, повывения доступности экстрагента и удешевления процесса, в качестве экстрагента используют

5-25 об.Х-ные растворы в керосине амндов нафтеновых кислот или аиидов высших изомерных кислот с числом углеродных атомов (Св,-С,,).

1203910

Ил Сретение отн<снтся к металлур гин цветных метлг .:.i. н н может быть использовано для . .лсчсния и разделения цинка, мед" и кобальта из щелочных, н члстнг- ги, аммиачных

I растнсрон.

Целью изобретения является обеспечение возможности извлечения н рлзделення цветных металлов нз щелочных растворов н диапазоне концен траций свободного аммиака 1,55,4 моль/л, повытнение доступности экстрлгента и удешевление процесса.

В качестве экстрагентон используют ямиды нлфтеноных кислот или амиды высших изомерных кислот с чис лом углеродных атомов (C ;C, ) .

Амидь| нафтеновых кислот условно назнлны ЛНК, амиды высших изомерных кпс.пот фракции ВИК-Ш-АВИК.

111е.почные растворы металлов, на- пример цинка, меди, кобальта, перемешивают с раствором AHK нли ASHK в несмешинаемом с водой растворителе. например керосине. Для экстракции используют 5-25 об.7.-ные растворы амидон в керосине. Менее чем

5 об,7,-ные растворы брать нецелесообразно иэ-эа низкой емкости таких растворов. В случае применения более чем 25 об,7-ных растворов экстрагента органическая фаза становится вязкой и прилипает к стенкам сосуда.

Степень извлечения цветных металлов при использовании амидов указанных кислот н качестве экстрагентон достигает 84-1007. °

Примеры осуществления способа.

Пример 1.

Экстракция кобальта, цинка, меди 20 об.7-ным растнорой амидон нафтеновых кислот н керосине, В мерные колбы емкостью 100 мл каждая вносили по 50,6 мг кобальта н виде CoS04, 5,6 н,раствор гидроокиси аммонйя и воду до общего объема 60 мл. Добавляли по 5 мл раствора экстрагента и встряхивали 2 мин, Фазы разделяли и 25 мл водного слоя титронали 0,01 н.раствором ЭДТА н аммиачно-хлоридном буфере с индикатором мурексидом. Буфер создавали, рыранниная но- всех пробах содержание

NH40H m N1 Cf. Аналогично экстрагиронали 25,0 мг цинка н виде ZnSO

Содержание цинка н волной фазе после экстракции опрелеляли так же, как содержание кобальта.

1О

Для проведения экстракции брали по 23,2 мг меди в виде CuS04 и экстрагиронали аналогично кобальту и цинку. Медь определяли иодометри-, чески Из аликвоты 25 мл. Результаты экстракции представлены в табл.1.

Пример 2.

Экстракция меди и цинка 18 об.Хным раствором амидов высших изомер- ных

Для проведения экстракции брали по 35,0 мг цинка и 23,2 -мг меди в виде растворов сульфатов по методике, приведенной в примере 1. Цинк определяли иэ аликвоты 25 мл после неитралиэации избытка аммиака серной кислотой (содержание аммиака перед подкислением уравнивали в пробах), затем добавляли ацетатьвй буферный раствор с рН 5 2 и титровали цинк 0,01 н. ЭДТА с ин-. дикатором ксиленоловым оранжевым, Медь определяли иодометрически.Ðåзультаты даны н табл. 2, Таким образом, из приведенных примеров видно, что предложенный способ позволяет осуществлять экстракцию цветных металлов, например,„меди, кобальта, из щелочных сред с содержанием свободного аммиака 0,025,4 моль/л. Кроме того, при содержании аммиака свыше 1,5 моль/л возможно отделение цинка от сопутствующих металлов.

Пример 3.

Влияние концентрации экстрагента

АНК на степень извлечения металлов.

Для проведения экстракции брали по 50,6 мг кобальта в виде CoSO4, 23;2 мг меди в виде CuS04, 5,6 и. раствор гидроокиси аммонйя и воду до общего объема бО мл. Добавляли по

5 мл 5,20, 25 об.X-ных растворов

АИК в.керосине и экстрагировали в течение 2 мин. Результаты экстракции меди представлены в табл. 3.

Пример 4, Влияние концентрации экстрагента АВИК на степень извлечения. металлов.

Методика проведения экспериментов аналогична изложенной в предыдущем примере. Результаты представлены в табл.4.

Таким образом, из примеров конкретного выполнения следует, что экстракция меди и кобальта с удов.

Таблица 1

Извлечение металлов 20 об.X-ным раствором

АНК в керосине

Извлечение металлов в органическую фазу

Содержание

КН„ОН, моль/л ко,балът (+2) цинк (т2) медь (+2)

/л j Х

r г/л Х гlл Х

Стандарт

0,844 0,417

0,356

0,029

0,025 3

0,021 5

0,417 100

0,172 48.

0,01

0,02

0,343

0,766, 91

0,417

100

0,835 99 0,409

0,04

О, 346 97

0,06

0,826

0,817

98 О, 363

0,346 . 97

0,279

0,09

0,2

0,350

98 0817 97 0204 49

92 0,008

1,0

0,339

0,343

0,343

0,776

О, 767 9!

1,5

0,002 0,5

5,4

О, 708 ч юю ею Ю ВЮФОЮЮВ

Ф

В табл. 1,2 стандарт означает раствор сравнения (раствор-эталон), содержащий известйое количество металла, подлежащего зкстракции.

3 1 петворительными выходами осущест-, вляется из растворов, содержащих

1,5-5,4 моль/л свободного аммиака.

Цинк при содержании в растворе аммиака 1,5 моль/л и более практически не извлекается, что позволяет разделять системы медь - цинк, ко» балы — цинк из водных растворов экстракцией 5-25 об.%-ным раствором в

2039!О керосине амидов нафтеновых кислот нли амидов высших изомерных кислот.

По ориентировочной стоимости пред лагаемые экстрагенты в 3-4 рава де- шевле бис-2-окси-5-алкил (С -С ) бенэиламина. Кроме того, в отлйчие от многостадийнойтехнологий получения известногозкстрагента синтез прю"

I длагаемых экстрагентов малостадиен.

Ф

1203910

Таблица 2

Извлечение металлов 18.о6,Х-ным раствором АВИК в керосине

«/ м

Извлечение металлов в органическую фазу цинк (+2) 3 г/л Х г/л

Стандарт 0,387 - 0,584

0,01 0,325 87 0,514 88

0,382

99 0,578 99. 0,02

0,04 0,366 95 0 578 99

0,08 0,364 97 0,578 99.

0,2 . 0,382

-0,382

0,382

0,6

1,0

0,382 96 0,001 0,2

0 382 96 0

1,5

Таблица 3

Влияние концентрации экстрагента

АНК на степень извлечения металлов

Концен трация

AHK в керосине, об.й

Концентра ция аммиака в ис-. ходном растворе моль/л

Извлечение металлов в

Медь (+2), г/л в органическую фазу г/л Х

0,343 96

5,4

5,4

0,343 96

О, 356

5,4

0,352 99

Содержание

NHli 0H моль/л

96 0,572 98

96 0,572 98

96 0 002 0 3

1203910

Таблица 4

Влияние концентрации экстрагента ЛВИК на степень извлечения металпов

Медь., (+2), г/л

«ю е г/л

5 4 . 0 368 95

0 387 .18

5,4 О., 382 96

5,4 0,383 99

Составитель Д.Кривоаеин

Редактор М.Стрельникова Техред M.Ïàðoöàé Корректор И.Эрдейн

"акаэ 2810 Тираа 366

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент". г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Концент рация

АВИК в. керосйне, об.й

Концентрация аммиака в.исходном растворе, . моль/л

Извлечение металлов в органическую фазу