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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2293779

Methode der Gewinnung und Konzentrierung von SOLUTIONS DEUTSCHLAND

Methode der Gewinnung und Konzentrierung von SOLUTIONS DEUTSCHLAND

Name des Erfinders: Naboichenko Stanislav Stepanowitsch (RU); Swan Andrey Borisovich (RU); Maltsev Gennady Ivanovich (RU); Khrennikov Alexey (RU); Radionov Boris K. (RU); Shidlovskaya Irina (RU); Dubrovin Pavel
Der Name des Patentinhabers: Gesellschaft mit beschränkter Haftung "Mednogorsky mednoserny kombinieren"
Korrespondenzanschrift: 462270, Region Orenburg, Mednogorsk Str .. Fabrik, 1, OOO "Mednogorsky mednoserny kombinieren"
Startdatum des Patents: 2005.01.27

Die Erfindung betrifft Metallurgie von seltenen Metallen, insbesondere auf Verfahren zur Extraktion und Konzentration von Germanium und können in den Verarbeitungslösungen und Germanium wasser tar Koksproduktion verwendet werden. Das Verfahren zur Extraktion und Konzentration von Germanium umfassen Germanium Abscheidungslösung in Form von leicht löslichen organischen Verbindungen mit einem Gemisch aus einer Hydroxycarbonsäure und einem langkettigen Amin. Die Hydroxysäure wie Weinsäure, Zitronensäure oder Oxalsäure verwendet, sowie langkettige Amin N-Cetylpyridiniumchlorid (CPC) oder Alkyldimethyl-benzyl-chlorid in einem Molverhältnis von 2 bis 6, die jeweils pro Mol Germanium. Das technische Ergebnis ist der Grad der Extraktion und Konzentration von Germanium zu erhöhen, die Intensivierung des Prozesses der Sedimentation und Trennung des Schlamms, um den Verbrauch an Reagenzien reduziert.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Metallurgie von seltenen Metallen, insbesondere auf Verfahren zur Extraktion und Konzentration von Germanium und können in den Verarbeitungslösungen und Germanium wasser tar Koksproduktion verwendet werden.

Mehrere hydrometallurgische Verfahren - Fällung, Sorption, Extraktion - Germanium-Extraktion aus komplexen chemischen Zusammensetzung der Lösung nach dem Auslaugen von seltenen Metallprodukten Germanium Abfall Rauch und Ammoniak-Teer Wasser erhalten.

Ferner andere bekannte Verfahren unter Verwendung von Germanium Sorption epoksiaminovogo Anion AN-31 [1], und ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten selektiven Ionenaustauscher Herstellung dieser Klasse Germanium [2]. Note entwickelte mehrere Methoden Germanium Anion Desorption AN-31: Festphasen Desorption alkalische Mittel [3] und Desorption von Germaniumtetrachlorid in der Form von Chlorwasserstoffsäure bei erhöhter Temperatur [4]. Allerdings sind diese Lösungen erlauben nicht die Nachteile des Verfahrens der Sorption zu eliminieren - kinetischer niedrige Leistung und eine geringe Selektivität Germanium Sorption und Regeneration, und die Schwierigkeit des Anionenaustauschers und einem niedrigen Grad der Konzentration von Germanium.

Als Ergebnis der Informationssuche ergab, dass die nächste Analogon der wesentlichen Merkmale und die Ernennung ist ein Analogon [5, str.353; 6 str.181], gibt es eine Methode, bei der Extraktion und Konzentration von Germanium aus Lösungen als Ausfällung schwerlöslicher organischen Verbindungen Tannin umfasst.

Die Durchführung dieser Verfahren umfasst das Mischen eines gereinigten von suspendierten Teilchen mit einer alkalischen Lösung Germanium Eichenextraktlösung, Ansäuern mit Schwefelsäure Schlammeindickung zu koagulieren und das Tannin-Germanium-Niederschlag durch Filtration abtrennt.

Trotz der Anzahl von Gewinnpunkten, und dieses Verfahren hat erhebliche Nachteile, verursacht durch hohe Koeffizienten verbrauchbaren Fällmittel in Gegenwart von Verunreinigungen, die Notwendigkeit für die Ausfällung und Koagulation bestimmter Lösungen, Säure und einem niedrigen Grad der Konzentration von Germanium in dem organischen Schlamm. Dies führt zu der Notwendigkeit für eine lange Zeit die Aufheizung der Reaktionsmasse zu leiten und Primärschlamm Recycling durchzuführen [7], das den Prozess erheblich erschwert, ihre Dauer und die Anzahl der Operationen zu erhöhen.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Nachteile zu beseitigen, nämlich den Grad der Extraktion und Konzentration von Germanium zunimmt, Intensivierung des Abscheidungsprozesses und Isolieren des Präzipitats reduziert Reagenzverbrauch.

Das technische Ergebnis wird dadurch erreicht, dass die Ablagerung von Germanium aus Lösungen von organischen Verbindungen sind schwerlösliche Hydroxycarbonsäure und eine Mischung von langkettigen Amin; verwendete Hydroxycarbonsäure Weinsäure, Zitronensäure oder Oxalsäure sowie langkettige Amin N-Cetylpyridiniumchlorid oder Alkyldimethylbenzylammoniumchlorid in einem Molverhältnis von 2 bis 6, die jeweils pro Mol Germanium.

Zusammenfassung der Erfindung ist wie folgt.

Als Ausgangsmaterial für die Verarbeitung kann durch die chemische Zusammensetzung von neutralen und sauren Lösungen, die Germanium auf Spurenverunreinigungen im Zusammenhang mit Hintergrund macroamounts erhalten nach dem Auslaugen Germanium Rohabfällen metallurgischen Prozessen und sublimiert oder Wasser-Teer koksohimicheskokogo Produktion kompliziert sein. Die Lösung wird eingeführt Germanium in einem bestimmten Verhältnis von Hydroxycarbonsäure und einem langkettigen Amin. Da die Hydroxycarbonsäure Weinsäure, Zitronensäure oder Oxalsäure, und langkettige Amin N-Cetylpyridiniumchlorid (CPC) in einem Molverhältnis von 2 bis 6, die jeweils pro Mol Germanium. Nach der Einführung des Fällungskomponente in der Lösung schwer löslichen Verbindung gebildet Germanium in seiner Zusammensetzung enthält. Germanium sparsam selektiv gebildete Produkt von der flüssigen Phase durch bekannte Techniken getrennt ist - Filtration, Zentrifugation oder durch die Luft durch die Lösung Einblasen, was in der Gerinnungsprozeß auf der mobilen Schnittstelle entwickelt "gas-liquid" Phase ist die Bildung des dehydratisierten Produkts hydrophob. Das resultierende Produkt der obigen Verfahren ist ein Germaniumkonzentrat geeignet für die weitere Verarbeitung durch bekannte Verfahren (Elektrolyse, Zementierung, Destillation) in dem Handelsprodukt - eine Verbindung oder ein Metall.

Vergleichende Analyse des Standes der Technik und die beanspruchte Erfindung erlaubt die Schlussfolgerung, dass die Erfindung nicht aus dem Stand der Technik bekannt ist und erfüllt das Kriterium "Neuheit".

Das beanspruchte Verfahren zur Extraktion und Konzentration von Germanium erfüllt alle Kriterien der Patentierbarkeit.

Vorgeschlagen für den Patentschutz der Erfindung, einen erfinderischen Tätigkeit beruht, als ihr Wesen für Metalle diejenigen, beschäftigt in der Metallurgie von seltenen und Spuren offensichtlich nicht aus dem Stand der Technik folgen, das heißt, nicht identifiziert Lösungen vom Antragsteller technische Ergebnis Merkmale identisch mit den Merkmalen des beanspruchten Verfahrens und damit festgelegt auf den bekannten kennzeichnenden Merkmale bestätigt nicht sein müssen.

Die beanspruchte Erfindung gewerblich anwendbar ist, weil es in der Produktion für den vorgesehenen Zweck verwendet werden können, das heißt, Verarbeitungslösungen Germanium Hüttenwerke und Wasser Teer Koksproduktion.

Beispiele für die Durchführung des Verfahrens

Beispiel 1

Die Lösung, die mit einer Germaniumkonzentration 0,0658 g / dm 3 pH 2,8 und injiziert Hydroxycarbonsäuren und langkettige Amin im Verhältnis von Ge wasser tar simuliert: Hydroxycarbonsäure: CPC = 1: 1: 3 bei Raumtemperatur und nach 1 chasa Kontaktfiltrations abgetrennte Niederschlag und die Änderung der Germanium-Konzentration in dem Filtrat wurde durch den Grad seiner Ablagerung bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Die Ablagerung von Germanium Hydroxycarbonsäuren und CPC
Bezeichnung des Komplex Das zurückbleibende Ge - Gehalt in dem Filtrat, g / dm 3 Die Fällung Ge,%
Zitronensäure 20.1 68,2
Oxalsäure 11.2 82.3
Weinsäure 1.3 97,9

Beispiel 2

Von Schwefelsäurelösung nach dem Auslaugen sublimiert Zusammensetzung g / dm3: 0.031 Ge; 32,2 Zn; 6,5 As; 0,9 Fe; 1,8 Cu; 0,02 Sb; pH 1,4 wurde CPC Germaniumablagerung und Weinsäure in verschiedenen Verhältnissen durchgeführt, und das Tannin wurde zum Vergleich (Reagenzqualität) mit unterschiedlichen Koeffizienten von Verbrauchsmaterialien (Tabelle 2) verwendet. Die chemische Zusammensetzung des Präzipitats während der Ausfällung von Germanium in einem Verhältnis von Ge erhalten: Weinsäure: CPC = 1: 4: 2,%: 7,42 Ge; 1,8 Sb; 1,3 As; 0,01 Cu; 0057 Fe; 0,014 Zn, und die Zusammensetzung des Präzipitats während der Fällung Tannin in einem Gewichtsverhältnis von Gerbstoff: Ge = 50: 1,%: 2,03 Ge; 1,3 Sb; 9,55 As; 0,16 Cu; 6,8 Fe, 1,7 Zn.

Tabelle 2

Ablagerung von Germanium Weinsäure und Tannin-CPC
Deposition CPC-Weinsäure Die Ablagerung von Tannin
Das Molverhältnis von Ge: Weinsäure: CPC Das Gewichtsverhältnis des Abscheiders / Ge, g / g Die Fällung Ge,% Das Gewichtsverhältnis von Tannin / Ge, g / g Die Fällung Ge,%
1: 2: 2 12.0 71,8 10 22.7
1: 4: 2 16.0 94.0 25 72,8
1: 4: 3 20,0 93.0 50 93,7

Beispiel 3

Von Lösungen verschiedener Zusammensetzungen nach dem Auslaugen Schwefelsäure sublimiert Germanium Ablagerung letzte CPC und Weinsäure in unterschiedlichen Verhältnissen. Nach einer Stunde Kontakt wurde bei Raumtemperatur und Abtrennen des gebildeten Niederschlag Bestimmung der Restgermaniumgehalt in der Lösung und der Grad seiner Abscheidung durchgeführt wird. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 3-5 gezeigt.

Tabelle 3

Abscheidung von Germanium aus der Lösung, die Zusammensetzung in g / dm3: 0,029 Ge; 12,23 As; 74,5 Zn, 8,4 Cu
pH-Fällung Das Molverhältnis bei der Abscheidung von Ge: Weinsäure: CPC Das zurückbleibende Ge - Gehalt in dem Filtrat, g / dm 3 Die Fällung Ge,%
1,45 1: 2: 6 0.014 48.5
1: 4: 6 0,012 58.6
1: 6: 6 0.006 77.5
2.0 1: 2: 6 0,0128 52.9
1: 4: 6 0,0119 56.3
1: 6: 6 0.005 81,6
Tabelle 4

Die Ablagerung von Germanium Weinsäure und der Lösungszusammensetzung CPC in g / dm3: 0,10 Ge; 50,0 Zn, 6,2 Cu; 11,4 H 2 SO 4
Das Molverhältnis bei der Abscheidung von Ge: Weinsäure: CPC Das zurückbleibende Ge - Gehalt in dem Filtrat, g / dm 3 Die Fällung Ge,%
1: 1: 3 0.034 64.2
1: 2: 3 0.004 95,7
1: 3: 3 0.005 94,6
1: 2: 2 0.010 89,4
1: 2: 4 0.006 93,5
1: 2: 6 0.009 90.1
Tabelle 5

Die Ablagerung von Germanium Weinsäure und der Lösungszusammensetzung CPC in g / dm3: 0587 Ge; 20,54 As; 58,6 Zn; Cu Spuren; 20,7 H 2 SO 4
Das Molverhältnis bei der Abscheidung von Ge: Weinsäure: CPC Das zurückbleibende Ge - Gehalt in dem Filtrat, g / dm 3 Die Fällung Ge,%
1: 0,7: 1,4 0,422 25.7
1: 2,0: 1,4 0,082 85.3
1: 4,0: 1,4 0,060 88,9
1: 5,5: 1,4 0130 75,4
1: 0,7: 2,7 0,270 51.4
1: 1,4: 2,7 0.039 92,9
1: 2,0: 2,7 0.005 99.1
1: 4,0: 2,7 <0,001 > 99,8
1: 5,5: 2,7 <0,001 > 99,8

Beispiel 4

Es unterscheidet sich von Beispiel 3 darin, daß als langkettige Amin verwendet Alkyldimethylbenzylammoniumchlorid (ADBMAH) mit Kohlenwasserstoffkettenlänge variiert. Die Ergebnisse der Ablagerung von Germanium sind in Tabelle 6 dargestellt.

Tabelle 6

Ablagerung von Germanium Weinsäure und ADMB, im Molverhältnis genommen 1: 2: 3, aus einer Lösung, die Zusammensetzung in g / dm3: 0,094 Ge; pH = 2,0
Die Länge der Kohlenwasserstoffrest SBA Das zurückbleibende Ge - Gehalt in dem Filtrat, g / dm 3 Die Fällung Ge,%
C 10 -C 16 0.031 64,9
C 12 -C 14 0.028 68,3
C 16 -C 18 0.044 50.2

Beispiel 5

Weil Germanium Zusammensetzung der Lösung in g / dm3: 0,96 Ge; 42,65 Zn, 1,1 Cu; Als 26,4; 11,4 H 2 SO 4 nach Schwefelsäureauslaugung elektrofiltrovyh Stäube und Dämpfe, die Zusammensetzung,%: 0,42 Ge; 22,9 Zn; 0,51 Cu; Als 22,3 wurde Abscheidungs Germanium Weinsäure und Alkyldimethylbenzylammoniumchlorid (Catapano) Kohlenwasserstoffrest mit der Länge C 12 -C 14, durchgeführt mit einem Molverhältnis von Germanium: Weinsäure: Catapano = 1: 2: 3 (Gewichtsverhältnis betrug 1: 4: 28) . Lösungen der Reagenzien in einer bestimmten Menge zu einer gerührten Lösung von Germaniumablagerung: erste, Weinsäure, gefolgt von langkettigen Amin. Nach dem Kontakt für 15 Minuten wurde das Rühren gestoppt, um einen Niederschlag zu bilden, und nach 12 Stunden Sedimentation der Dispersion flüssige Phase wurde vom Feststoff durch Filtration über eine Nutsche abgetrennt. Als Ergebnis war der Grad der Germaniumablagerung 86,6%, und die prozentuale Zusammensetzung des Präzipitats wie folgt: Deutschland - 1,94; Kupfer - 0,86; Zink - 7,23; Arsen - 1.7; Silica - 1,0; Zinn - 0,04; Eisen - 1.57; Calciumoxid - 4,9; Sulphur - 6.1.

Die Umsetzung der vorgeschlagenen Verfahren zur Extraktion und Konzentration von Germanium im Vergleich zu den meisten bekannten Lösungen, wie zB ausgewählte als Prototyp Satz folgende Vorteile schafft:

- Einfachheit und Effizienz der tiefen Ablagerung von Germanium;

- Die Erweiterung des Angebots von Säure wieder verwertbare Lösungen und Eliminierung von Vorbehandlungsoperationen (Neutralisierung) vor der Abscheidung;

- Verbesserung der Qualität des Konzentrats durch eine vollständige Umsetzung der Reaktivität der Komponenten der Eingangs-Fällmittel und die Fähigkeit, das optimale Verhältnis von Ge zu erreichen: Hydroxycarbonsäure: CPC;

- Hohe Abscheidungsselektivität als Buntmetallionen bezogen und Eisen und Antimon und Arsen nicht dazu neigt, mit der Hydroxycarbonsäure und einem langkettigen Amin schlecht lösliche Verbindungen zu bilden, wobei die Reaktanden Strömungsreduzierung aufgrund des Ausschlusses tritt Ionen von Verunreinigungen zu binden;

- Intensivierung und Vereinfachung der Technologie für die Isolierung von Germanium aufgrund der Fähigkeit des Germaniums sublat Salzes zu der Flotation Trennung von der Hauptlösung.

Gebrauchte Bücher

1. Sobinyakova NM, Dunaevskaya VV Krainev LG AS UdSSR №279952, BI 1972, №19, str.260. Der Prozess der Sorption von Germanium Extraktionslösungen.

2. Chetverikov AF Grachev LL, Samborski IV AS UdSSR №288301, BI, 1970, №36, S.122. Verfahren zur Herstellung eines selektiven Ionenaustauschers Vorbereitung auf Germanium.

3. Slobtsov LE, Zastavnyi AI, Nicholas LL et al., AS UdSSR №393340, BI 1973, №33, S.102.

4. Slobtsov LE, Nicholas LL Khil'ko ME et al., AS UdSSR №793644, BI 1981, №1, S.38. Verfahren Germanium Desorption Anionenaustauscherharze.

5. Tananaev IV, Shpirt MJ Deutschland Chemie. M:. Chemistry, 1967, 451 p.

6. Chemie und Technologie von seltenen und verstreuten Elemente. Under. Ed. Bolshakova KA, 1976, S. 2, 360.

7. Avlasovich LM Poladyan VE, Andrianov AM Verbesserung der Germanium-Extraktionsverfahren von Ammoniak-Teer Wasser. // Non-Ferrous Metals. 1990 №2. str.62-63.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur Extraktion und Konzentration von Germanium aus Lösungen als Ausfällung schwerlöslicher organischen Verbindungen umfasst, wobei der Abscheidungsmischung Hydroxycarbonsäuren und langkettige Amin sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxycarbonsäure Weinsäure, Zitronensäure oder Oxalsäure sowie langkettige Amin - N-Cetylpyridiniumchlorid oder Alkyldimethylbenzylammoniumchlorid.

3. Verfahren nach Anspruch 1, daß als Hydroxycarbonsäure gekennzeichnet, Weinsäure und wie langkettige Amin - N-Cetylpyridiniumchlorid in einem Molverhältnis von 2 bis 6, die jeweils pro Mol Germanium.

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Erscheinungsdatum 14.03.2007gg