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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2009228

Verfahren von Metallen aus wässrigen Lösungen extrahieren

Verfahren von Metallen aus wässrigen Lösungen extrahieren

Name des Erfinders: Balanovsky Nikolay Vladimirovich; Zelenchev Alexander; Sokal Ludmila; Tatarnikov Alexey Viktorowitsch
Der Name des Patentinhabers: Nikolai Wladimirowitsch Balanovsky; Zelenchev Alexander; Sokal Ludmila; Tatarnikov Alexey Viktorowitsch
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1992.05.29

Usage: Hydroeisen, seltene Erden und Edelmetalle, insbesondere deren Entfernung aus der Extraktion von wässrigen Lösungen verschiedener Amine und quaternäre Ammoniumsalze. ZUSAMMENFASSUNG: Die Extraktion von Metallen aus wäßrigen Lösungen durch Extraktion mit Lösungen von Aminen und / oder quaternären Ammoniumbasen, zwei organische Reste darstellen, von denen jede eine 2,4-dietiloktily durchgeführt.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Eisen, seltene Erden und Edelmetalle Hydrometallurgy, insbesondere zu ihrer Gewinnung von wässrigen Lösungen von verschiedenen Aminen und quaternären Ammoniumsalzen (CHAO).

Grundlegende Arbeiten an der Gewinnung von Metallen durch sekundäre, tertiäre Amine und Salze PJSC wurden in den fünfziger und sechziger Jahren durchgeführt. Zur gleichen Zeit wurden die grundlegenden Gesetze der Struktur der Amine Einfluss auf die Extraktionsfähigkeit und die Kompatibilität der mit organischen Verdünnungsmitteln erhaltenen Salze.

Es hat sich gezeigt, daß der Verzweigungsgrad der aliphatischen Resten von Amino-Extraktion von Metallen verhindert Erhöhung gezeigt, aber verbessert die Verträglichkeit des Aminsalzes mit einem Verdünnungsmittel. wenn Metallkomplexe mit geradkettigen Amine sind somit stabil nur in stark polaren Verdünnungsmittel oder inerte Verdünnungsmittel (0,2-0,3 M) mit Additiven als Modifikatoren von höheren Alkoholen, Tributylphosphat (TBP) und m. P., Dass eine solche Industriesalz Amine als triizoalkil (C 7 -C 9) Amin beständig niederpolare aromatische Verdünnungsmittel. Highly Aminsalze, wie Amin-9D 178 verzweigt - dodetseniltrialkilmetilamin, Di (tridecyl) amin, Tri (tridecyl) -amin, NBHA-N-benzyl-1 (3-Ethylpentyl) -4-etiloktilamin, S-amin 24 bis (1-isobutyl-3,5-dimethyl) amin, in einer Konzentration von 0,1 M / l organischer Lösung sind stabil in dem reinen inerten Verdünnungsmittel, wie Kerosin. (Coleman et al. Bericht über die zweite Internationale Konferenz über die friedliche Nutzung der Atomenergie (Genf 1958) in dem Buch. "Die Technologie von Kernmaterial" Atomizdat M., 1959, p. 352).

Die Lösungen von Aminen in polaren für analytische Zwecke verwendet, Verdünnungsmittel, die Verwendung von Metallen in der gleichen Technologie finden sie wegen der Giftigkeit und die hohen Kosten von Verdünnungsmitteln. Die Einführung von Modifikatoren zum Amin System - inertes Verdünnungsmittel führt zu Komplikationen und häufig zu einer Verschlechterung der Metalle Extraktion und Verteilungskoeffizienten ( Elemente), wie U, Zn, Fe, fällt Mo in Dutzende Male. Die Folge von geringen Konzentrationen an Amin in einem inerten Verdünnungsmittel (0,1 M) ist ein wenig anders Extraktionsmittel für die Kapazitäts Metalle (beispielsweise durch Extraktion aus Chlorwasserstoffmedium - 6 g / l Fe; 8 g / l Ga; 3 g / l Zn; 6 g / Cd l, 3 g / l Co; 3 g / l Cu), die bei der Verarbeitung nur die armen wertvolle Komponentenlösungen sehr groß werden, weil das Extraktionsglied aus seiner konzentrierten Lösungen der organischen Phase fließt ihre Verwendung führt.

Richtlinien für die Verwendung von Salzlösungen in einem inerten Verdünnungsmittel CHAO Konzentration über 0,05 M ohne Modifizierungsmittel zur Extraktion von Metallen in Kontakt Literatur einzuführen. In der Industrie werden sie nur in Abmischung mit höheren Alkoholen oder TBP, beispielsweise Pt oder Cu-Extraktion verwendet.

Somit ist die Löslichkeitsgrenze von Salzen von Aminen, in einem inerten Verdünnungsmittel eine Hauptbeschränkung von Aminextraktionstechniken edlen NE-, seltene und Seltenerdelementen.

Zu einem gewissen Grad zu überwinden, dieses Hindernis in der Nähe des vorgeschlagenen Erfindung das Verfahren der Trennung und Extraktion von Co, Cu und Ni in Ammoniaklösungen, in denen die Gewinnung von Metallen sind 0,1-0,5 M Lösung von Natrium-bis-2-hydroxy-5-alkyl (C C 8 -C 9) Benzylamin in Kerosin

Die Nachteile dieses Extraktionsmittel umfassen: hohe Viskosität bei einer Konzentration in der organischen Lösung über 0,5 M, so dass nicht Extraktion unter diesen Bedingungen durchzuführen; Extraktionseigenschaften eher schwache Amine mit drei oder zwei Benzylreste, vor allem bei der Extraktion von sauren und neutralen Lösungen, die mit schwachen Elektronendichte zugeführt an das Stickstoffatom dieser Reste verknüpft ist.

Die vorliegende Erfindung ist das Verfahren zur Extraktion von Metallen, wie Zn, Cd, Te, Se, Sn, Cu, Co, Mo, Re, Ga, In, As, Fe, Cr, Pt, Rd, Ru, Rh, Ir, Au zu intensivieren , Nb, Ta, Zr, V, La, Ce, Nd, U, Th aus wässrigen Lösungen durch Extraktion mit Aminlösungen und CHAO in einem inerten Verdünnungsmittel.

Das Ziel wird dadurch erreicht, dass die Extraktion konzentrierten Lösungen von Aminen und CHAO zwei organische Reste sind, von denen jede ein 2,4-dietiloktily ist. Die Extraktion von Blei und einer Mischung von Aminen oder CHAO angegebenen Struktur mit Aminen oder CHAO, die derzeit verwendet oder anderen Extraktionsmitteln. Komplexe von Aminen und CHAO allen untersuchten Kontaktelemente waren unbegrenzt löslich in dem inerten Verdünnungsmittel, wie Kerosin, Syntin, Perchlorethylen, GC-3 und die Konzentration des Komplexes in der organischen Lösung, die durch nur die notwendigen technologischen Viskosität des letzteren bestimmt wird, welche wiederum bestimmt Eigenschaften Verdünnungs extrahierbaren Anion, der Art des Extraktionsausrüstung, und so weiter. n. die Autoren eine Lösung des Amins und CHAO dieser Konzentration verwendet wird, die Viskosität der Salze, die mit dem Metall untersucht werden, nicht überschreitet ~ 20-25 cSt, die für die Durchführung des Verfahrens, auch in der Box-Mixer-Settler ausreicht. Die reiche organische Phase wurde in diesem Fall auf dem extrahierten Verfahren ausreichend konzentriert. Jedoch in einigen Fällen, beispielsweise wenn zentrifugale Extrakten verwendet werden können, und konzentriertere Lösungen von Aminen, in anderen Fällen ist es ausreichend, Extraktionsmittel und weniger konzentrierte Lösung (beispielsweise Extraktion Pt, Pd Ausflüssen aus der Produktion dieser Metalle).

Diese Aminstruktur ist optimal und CHAO, t. K. Wenn die sekundäre, tertiäre Amin- oder CHAO enthält nur ein Rest-2,4 dietiloktil, dessen Eigenschaften denen von NBHA Amin ähnlich sind, m. F. Property unbegrenzte Interoperabilität Aminsalz mit einem inerten Verdünnungsmittel, verschwindet. Wenn die Anzahl solcher Reste (für tertiäre Amine und CHAO) organischen Lösungsviskosität steigt stark an, es technisch nicht akzeptabel macht. Somit kann die Anwesenheit von sogar 16% Tri (2,4-dietiloktil) amin in di (2,4-dietiloktil) -amino in 5-fache der Viskosität von 0,6 M Aminlösung erhöht (vgl. Tabelle. 1), während während die Viskosität einer 0,6 M di- (2,4-Diethyl-octyl) -methylamin nur 1,5-mal die Viskosität einer 0,6 M-Lösung von Di- (2,4-dietiloktil) -amin.

Reduzieren der Radikalkettenlänge führt zu einem Verlust von Kompatibilitätseigenschaften des Aminsalzes mit einem inerten Verdünnungsmittel und einem starken Anstieg und seine Löslichkeit in der wässrigen Phase (ein typisches Beispiel - Di-2-Ethylhexylamin). Die Erhöhung der Kettenlänge des Restes - zu einer Verschlechterung der hydrodynamischen Eigenschaften aufgrund der höheren Viskosität der organischen Lösung und Emulgierfähigkeit.

Tabelle. 1 zeigt die Viskosität von Lösungen von Salzen von Aminen und Säuren; wenn gesättigte Amine Metalle ihre Viskosität zunimmt, und je größer die Viskosität der ursprünglichen organischen Lösung höher.

Interessanterweise werden die Struktur der genannten Amine können sich bekannten Lösungen für Modifikatoren und Amine CHAO inerte Verdünnungsmittel (beispielsweise Trioctylamin, Tri-alkyl (C 7 -C 9) -Alkyl ALAN Ammonium-, Trialkyl - TAMA), die für die Extraktion besonders wichtig ist, beispielsweise konzentrierte Lösungen von Säuren, wobei die TBP zu starke Hydrolyse und Abbau unterzogen wird, sondern auch auf Systeme, bei denen höhere Alkohole und TBP Extraktion von Metallen (beispielsweise Mo und Zn während der Extraktion) hemmen. Außerdem wird in der wässrigen Phase, die nahe an den bekannten Aminen und CHAO Löslichkeit und den gleichen ionischen Gruppen, vereinfachen sie stark das System-amin Modifizierungsmittel und Verdünnungsmittel-Extraktion zu fördern. Diese Extraktionsmittel können mit anderen Extraktionsklassen wie neutrale Organophosphorverbindungen, Carbon- und organischen Phosphorsäuren und t in Mischung verwendet werden. N.

Beispiel. Die Extraktion von Metallen aus Lösungen mit konzentrierten Lösungen von Aminen und PJSC durchgeführt wobei die Struktur in Kerosin, Perchlorethylen, Syntin, RG-3. Gebrauchte Amine und Gebäude CHAO:

Die Konzentrationen von Extraktionsmitteln gemischt Zusammensetzungen in Tabelle Extraktionsmittel gezeigt. 2. Wenn die Extraktion der einzelnen Metall Bedingungen Kommissionier- und die Zusammensetzung der wßrigen Phase ist die günstigste für die Entfernung oder erzeugt die in der Metalltechnik angetroffen Bedingungen. Die Austauschkapazität des Extraktionsmittels in dem letzteren Fall nicht immer vollständig, einschließlich der nicht optimale Zusammensetzung der wässrigen Phase, und vor allem wegen der geringen Metallgehalt in der wässrigen Phase Gleichgewicht. Formulierungen von wässrigen Lösungen und Gleichgewicht extrahierbaren Gehalt von Metall in der Tabelle angegeben. 2. Für einige Metalle wurden die Verteilungskoeffizienten zwischen der organischen und wässrigen Phasen der untersuchten Extraktionsmittel und 0,5 M Extraktions CAF bestimmt, die mit den Verteilungskoeffizienten der Extraktionslösungen TOA oder TEOA (die Extraktion der alkalischen Lösungen), polares Verdünnungsmittel verglichen wurde. Verteilungskoeffizienten wurden für kleine bestimmt (weniger als 1 g / l), etwa gleich den verglichenen Extraktionsmittel, Metallgehalt der Gleichgewichts wässrigen Phase. Wie aus der Tabelle ersichtlich. 2, Aminen und PJSC genannten Struktur extrahiert suchten Metalle Verteilungskoeffizienten annähernd gleichen Verhältnissen bei der Extraktion von TOA oder TEOA und viel größer als der KAF-Extraktion.

In allen Fällen Metalle Extraktion Delamination sucht wurde eine klare Phase, die dritte Phase oder das Fehlen von Niederschlag, erhalten zufriedenstellende Viskosität von organischen Lösungen beobachtet. Reextraktion gesättigte organische Phase wurde nach bekannten Methoden durchgeführt.

Wenn also Aminen und CHAO die Struktur in einem inerten Verdünnungsmittel organische konzentrierten Lösungen aus Metall produzieren kann eine ausreichend hohe Extrahierbarkeit letzteren (am TOA und TEOA). (56) des Autors Zertifikat UdSSR N 817086, Kl. C 22 B 15/00, 1981.

FORDERUNGEN

VERFAHREN ZUR EXTRAKTION VON METALLEN aus wässrigen Lösungen, die Metalle Lösungen stickstoffhaltiger Anionenaustauscherharze Extrahieren mindestens zwei organische Reste in einem inerten Verdünnungsmittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktions Metalle sind Aminlösungen und / oder quaternären Ammoniumbasen, zwei organischen Rest, in denen jeweils 2 4-dietiloktily.

Druckversion
Erscheinungsdatum 15.03.2007gg