Способ извлечения селена и теллура из растворов экстракцией

 

1. СПОСОБ ЙЗВЛЕШВИЯ; СЕЛЕНА И ТЕЛЛУРА ИЗ РАСТВОРОВ ЭКСТРАКЦИЕЙ непредельнЕВ1га углеводородами, от л ич а ю-щ и и с я тем, что, с целью повышения степени . и звлеченкяи ум« ньшениялрсздолжительности . экстракции, процесс проводят с в«вдением в растВСф бромид-ионов. .; 2. ргпосо 5 ПО п 1 л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью селективного извлечения селена, бромидионы вводят в количестве 1-7 мояь/л. 3. Способ;по п. 1, р т л и ч аю щ и и с я тем, что сцелью ceJpeKти&ногб извлечения теллура, бр шдионы вводят в количестве 0,005г 0,01 мояь/л.§

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ЮОЗВЛ»» ае а»

3f5ll В 01 0.11 04

"»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ГЕТ СССР

Д И»»Й4Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ а н АВтОийОМсбищтВ»стВ\Г

:. (21.:) 3380914/22-.02(22): 16.01 Я2 ..(46:) 2.3.05 83. Бюп Э 19

7.2 ) В. Г. Моргов.,=. И..Р. Демидова, И. Вузлаен и Г, 8. Веревкин (71) Институт- неорганической химии Сибир с;йо .е отделения AH: СССР и Госу:дарственйын=: научно-исследовательский и.проектно-конструкторский институт гидрометаллургни цветных-металлов (53) 668.:776/777.3(098+8) (56),i. Золотов 10. 3. Иофа Б. 3., Чучалин-.й. И. Экстрекция галогенид.:-ных комплексов. М;, "Наука", . 1973, .с. 2.6:6-271.

2. Futekov I.. Stojanov $

Spqcker Н., Х „..An a 1-. - СЬев, 295,7(1979-) . (S4) (S7} 1. СНОСОВ:-ИЗВЛЕЧяяяя СЕЛКНЛ

И ТЕИЛУРЬ- ИЗ PACTBOPOB. ЭКСТРАЕЦИЕЙ аепредельннми углеводородами, о т л ич а ю-щ и й.с- я тем, что, с целью. повышения степени.извлечения- и уменьшения продолжительности.зкстракции, процесс проводят с .введением в раствор бромид-ионов. . 2, СпосОб. по и. 1у о-.т л и ч. а, ю» шийся тем, что, с целью селек- тивного извлечения селена, бромидионы вводят-в количестве 1-7 моль/л.

3. Способ,по и. -1, î i . л и ч аю шийся тем, что с целью сеуективиогО извлеченйя тЕллура, бромйд-: ионн вводят в количестве 0,0050,01 моль/л.

1018676

Изобретение относится к гидрометаллургии селена и теллура и может быть использована для извлечения этих металлов из кислых растворов вскрытия промпродуктов цветной металлургии (пыли, шламы и др.), а 5 также для рафинирования селена и . теллура при производстве этих металлов высокой степени чистоты.

Известно, что селен и теллур эффективно экстрагируются из сильных . 1О солянокислых растворов (выше б М

НС1) кетонами, альдегидами и другими. кислородсодержащими соединениями

s форме комплексных металлокислот за счет донорного атома кислорода, а также за счет образования металло-. органических соединений 1 ., Недостатком этих экстрагентов является их низкая избирательность наряду с селеном и теллуром экстрагируются также комплексные металлокислоты железа, галлия, индия, таллия, сурьмы и некоторых цветных металлов, а также молекулярные хлориды жлаьяка и германия. Образование металлоорганических соединений протекает во времени и завершается после двухчетырехчасового контакта водой и органической фаз.

Наиболее близким по техническОй сущности к изобретению является способ извлечения металлов из растворов экстракцией непредельными углеводо- . родами с изолированной двойной связью, которые, в отличие от кетонов и аль,дегидов, не способны экстрагировать другие металлы (2

Недостатком этого способа является также низкая скорость образования и экстракции металлоорганических соединений, в результате чего за при- 4Р емлемое для практики время (не более

1 ч) трудно достичь количественного .извлечения: из растворов 6-7 М НС1 извлечение селена на 90-98Ъ достигает ся не менее, чем за 2 ч, экстракция теллура протекает еще медленнее, так что его извлечение в этих условиях не превьыает 1Ъ. Отмеченные недостат-. ки обусловлены медленной кинетикой образования карбониевого катиона, являющегося промежуточным продуктом в реакциях присоединения по двойной связи олефинов.

Целью изобретения является повышение степени извлечения металлов и уменьшение продолжительности экст- 55 ракции.

Поставленная Uåëü достигается тем, что согласно способу извлечения селена и .теллура из растворов экстракцией непредельными углеводородами, 60 процесс проводят.с введением в раствор бромид-ионов, С целью селективного извлечения . селена бромид-ионы вводят в количестве 1-7-моль/л. 65

С целью селективного извлечения теллура, бромид-ионы вводят в количестве 0,005-0,01 моль/л.

В качестве экстрагентов используют непредельные углеводороды жирного ряда (гексен-1, гептен-1, октен-1, дептен-1 и др.). Ускорение экстракции металлов (селена - до 1-5 мин, теллура до 30-60 мин) обусловлено тем, что в присутствии бромид-ионов в атмосфере воздуха механизм.присоединения через карбониевый катион, скоростЬ образования которого лимитирует общую скорость реакции, заменяется быстро протекающей цепной реакцией радикального типа. Концентрация бромид-ионов в растворе по разно. му влияет на эффективность экстракции селена и теллура: количественное извлечение селена имеет место при. высоких концентрациях бромид-ионов (0,5-7,0 М), тогда как извлечение теллура снижается при увеличении кон центрации бромид-ионов выше 0,01 M вследствие образования прочных анионных комплексов.

Приведенные ниже примеры показывают преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными, в котором экстракцию проводят без добавления в раствор бромид-ионов.

Пример 1. В раствор вскрытия селена азотной кислотой (после удаления ее обработкой с различными кислотами) с содержанием селена

0,27 M вводят различные количества бромистоводородной кислоты. Экстракцию проводят 1-200 мин. Содержание се. лена в водной фазе определяют атомно-абсорбционным методом. Для сравнения аналогичным образом исследуют экстракцию без введения бромидионов. результаты приведены в табл.1, из которой следует, что при экстракции по известному способу из солянокислых растворов в отсутствие .бромидионов количественное извлечение достигается достаточно быстро (но не менее, чем за 30 мин) лишь из концентрированной соляной кислоты, из

9 М НС1 †. более, чем за 2 ч, а из

7 М НС! извлечение не превышает 50% даже после 2,5-часового контакта фаз.

При экстракции из растворов, содержащих бромид-ионы (хлоридно-бромидных, сульфатно-бромидных и чисто бромидных), количественное извлечение имеет место уже при времени экстрагирования 1-5 мин. При этом общая кислотность может быть снижена до 5-7 М, что также является преимуществом предлагаемого способа.

Таким образом, в предложенном способе повышается извлечение селена при указанной кислотности с 44 до

99,9% и снижается продолжительность экстракции в зависимости от выбран1018676 ных условий в 30-150 раз. При прочих равных условиях скорость экстракции и извлечение тем выае, чем выл кислотность водной фазы и концентрации

Таблица 1

Время пере- Извлечение, мешивания, мин

Извлечение, Время пере- Извлемешивания, чение, мин %

Время перемешивания, мин

11 М НС1

9М НС1

7М НС1

19,8

42

23,4

14,5

77

22,2

32,4

30

Ф05

24,8

46,0

99,7

36,8

66,2

135, 60

>99,8

)99,8

44,0

165

81,8

120

120

94,0

200

) 99,5

4 М Ниг + 3 М НС1

1 МНВг + б М НС1

7 М HBr

77,0

94,0

95,0

97,0

60 >99,9

)99,9

>99, 9 10

4 0 M HBr + 1 5 M H2S0+

4,9 М HBr

84,5

97,0

10

>99,9

> 99,9

>99,9

1I р и м е р 2..В сернокислые раст. воры вскрытия теллура (2 .10=С-1.104М), 123 М

50 .меченые радиоиэотопом Те, вводят различные количества бромид-иойбЗ и проводят экстракцию равными объемами непредельных углеводородов (гексен-1, гептен-1, октен-1.и доцен-1) 55 в течение 10-180 мин, с последуиицими измерениями активйостей водной и органических фаз. На основании этих измерений рассчитывают извлечение тел.лура в органическую фазу. Для сравне-6О ния аналогичные операции проводят

>99,9

>99,9

>99,9

>99,9 бромид-ионов, так что экстракцию можно проводить из 5-7 M HBr.

Экстракция селена гексаном-1 иэ кислых растворов приведена в табл. 1. без добавления бромнд-ионов. Результаты приведены в табл. 2, из которой. видно, что извлечение теллура без добавления бромид-ионов, .как это делается согласно известному способу, происходит не менее, чем за 3 ч, а из хлоридных сред извлечение не превышает 1%. В то же время в присутствии брозд-ионов извлечение на 94-99% достигается за 30-60 мин и тем быстрее, чем выше кислотность водной фазы.

Экстракция теллура непредельными углеводородами приведена в табл. 2.

1018676

Таблица 2

««

Состав водной. фазы Время, .Иэвлече Состав водной мин ние, Ф

Фаэы ВРемя, Иэвлечемнн ние, Гексен-1

3,83 М HCl

30

60

120

120

10,1 И Н 50

+ 0 01 м Kc 1

5,75 М HC1

46,5

60

76,5

120

120

180

11,5 N HCl

Гексен-1

Гептен-1

50 1

30

60,2

89,8

76,6

95,9

120

88 5

180

92,3

22,5 9,7 И Н $0 +.

34,2 + 0,01 И KSr

94,0

10

98,8

60

97,4

99,7

90

97,9

Октен-1

8,2ИН SO +

+ О о1М к&r

70

90,2

0,005 М .О, 01

0,05 М

97.0

98,5

65,5

86,0

Децеи 1.

8.,2 М Н2504 +

+ 0,01 М KBr

86,:4

«

Таким обраэом, предлагаемый спо соб.экстракцикселена и теллура ыепредельными. углеводородами иэ кислых растворов нри добавлении бромндионов позволяет ускорить экстракцив

«««««««««««« селена с 30-150 мин до 1-10 мин и теллура - до 30-60 мин, н повысить извлечение в этих условиях селена о 44 до 99,9%, теллура с 1-60 до

97 98%в

Л

ВНИИПИ Закаэ 3580/5 Тираж 688 Подписное

Филиал ППП "Патент" r. Ужгород„ул.Проектная,4

8 3 NH2S0++

+ 0,01 М КВг

M H2S04 +

+ 0,05 М KBr

9;9 М Н2504. +

+ 0,05 М КЬr .+ 0,05 М КВг

8,2 М Н 50 +

+ 0,01 И КС

32,4 8,5 м н250 +

61 5+ 0,01N КВг в

9,9. И H2S04 +

80,3+ КВг 0 001 М

91 1

87,4