Способ извлечения металлов из растворов

 

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ, преимущественно хлоридных и сульфатных, включающий экстракцию краун-эфиром в органическом растворителе, отличающийся тем, что, с целью повьшения степени извлечения металлов, экстракцию ведут комплексами краунэфира с кислотой при их мольном отно шении 1:1-2 при концентрации комплексов в растворителе 0,1-0,4 м. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что при экстракции используют комплексы краун-эфира с кислотой, выбранной из ряда, содержащего азотную, хлорную и уксусную .

CQO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (11) (s()4 С 22 В 26/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3544012/22-02 (22) 26.01.83 (46) 07.10.85. Бюл. 9 37 (72) Б.Н.Ласкорин, В.В.Якшин, В.М.Абашкин и М.Б.Коршунов (53) 669.83.3(088.8) (56) 1. Jourr(al Phisical Chemistery, 1978, v. 82, 1246.

2. Авторское свидетельство СССР

9 931778, кл. С 22 В 21/00, 1980. (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЬЯТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ, преимущественно хлоридных и сульфатных, включающий экстракцию краун-эфиром в органическом растворителе, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения степени извлечения металлов, экстракцию ведут комплексами краун- „ эфира с кислотой при их мольном отношении 1:1-2 при концентрации комплексов в растворителе 0,1-0,4 м.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при экстракции используют комплексы краун-эфира с кислотой, выбранной из ряда, содержащего азотную, хлорную и уксусную.

1150970

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, преимущественно к способам экстракционного извлечения и концентрирования металлов из растворов и может быть 5 использовано для извлечения ионов металлов из сточных вод и растворов сложного солевого состава.

Известен способ извлечения металлов экстракцией растворами краунэфиров в органических растворителях (1) . Способ характеризуется низкими коэффициентами распределения, например, для свинца 2,5, для стронция 0,05.

Недостатком способа являются низкие коэффициенты распределения и необходимость введения дополнительных органических авионов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения металлов экстракцией краунэфирами в хлорированных углеводородах в присутствии слабогидратированных анионов (2) . При этом при переработке солевых растворов, содержащих хлориды, сульфаты, фосфаты невозможно достичь высоких коэффициентов распределения и, следовательно, полного 30 извлечения металлов, Так, для калия коэффициент распределения равен 0,021,35, а степень извлечения не превышает 7,4Х.

Недостатком известного способа является низкая степень извлечения металлов иэ растворов сложного солевого состава, Целью способа является повь— шение степени извлечения металлов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе извлечения металлов из растворов, преимущественно хлоридных и сульфатных, включающем экстракцию краун-эфиром в органическом 45 растворителе, экстракцию ведут комплексами краун-эфира с кислотой при их мольном отношении 1:1-2 при концентрации комплексов в растворителе 0,1-0,4 м. 50

При экстракции используют комплексы краун-эфира с кислотой, выбранной из ряда, содержащего азотную, хлорную, уксусную.

Сущность способа заключается в 55 следующем.

При обработке раствора краун-эфиров в неполярном растворителе избыт< ком кислоты образуется вторая органическая фаза, являющаяся индивидуальным химическим соединением — комплексом краун-эфира с кислотой с молярным отношением 1:1-2, Более высокая экстракционная способность комплексов по сравнению с краун-эфирами вызвана особенностями их строенйя. Катионы гидроксония находятся в полости краун-эфира и способны замещаться на катионы, имеющие сходные топологические характеристики, либо высокую электрическую плотность, поэтому комплексы краун-эфиров с кислотами экстрагируют по катионообменному механизму, в отличие от индивидуальных краунэфиров, которые являются сольватирующими агентами.

Существенность мольного соотношения краун-эфира и кислоты и концентрации комплекса в органическом растворителе подтверждается примерами, Пример 1. 0 4 м раствор дициклогексил-18-краун-6 в циклогексане обрабатывают 4 м раствором HNO при отношении органической и водной фаз, равном 1:2. Получают три жидких фазы, причем промежуточная вторая органическая фаза содержит комплекс краун-эфира с азотной кислотой состава 1:1. Эту фазу отделяют, разбавляют хлороформом до концентрации краун-эфира 0,2 м и используют для экстракционного извлечения металлов из хлоридного раствора, содержащего г/л: 0,40 К, 0,71 Sr, 0,12 Hg, 0,36 Р0, 42,2 С1. Экстракцию проводят при отношении 0:В = 1:1 в течение 5 мин. Разделение фаз проводят на центрифуге при 5000 об/мин. Реэкстракцию проводят водой при отношении 0:L = 1:10 и 50 С. В качестве краун-эфира используют дициклогексил-18-краун-6 (ДЦГ-6), дициклогексил-24-краун-8 (ДЦГ-8) и дибензо-18-краун-6 (ДБК-6). Для получения комп лексов используют азотную, хлорную, уксусную кислоты.

Результаты экстракции по прототипу и изобретению приведены в таблицах.

Пример 2. 0,4 м раствором комплекса краун-эфира ДЦГ-6 с уксусной кислотой с соотношением 1:1 проводят экстракционное извлечение металлов из раствора состава, г/л: 0,40 К, 0,71 Sr 76,5 SO Получено извлечение

К на 73,07„Sr на 76,27.

1150970

При экстракции по прототипу степень извлечения К менее 1X, Sr 2X..

Таким образом, способ дает возможность сконцентрировать и количественно выделить К, Sr, Hg, Pb из производственных растворов, повысить чувствительность определения, эффективно обезвреживать сточные воды, содержащие токсичные и ценные

5 металлы.

Таблица 1, Извлекаемый металл

Степень извлечения металла, 7

7,4

75,6

64,3

6,5

24,2

78,7

65,5

19,4

79,2

92,5

88,6

72,2

98,7

99,9

99,6

99,8

Таблица 2

Степень извлечения металла, 7

Бг (Экстрагент

0,2 м ДЦГ-6 в дихлорэтане (по прототипу) 4,8

17,4

78,3

0,2 м ДЦГ-6.НС10„в дихлорэтане

80,8

78,7

93,8

0,1 м ДЦГ-6.HCIO в дихлорэтане

66,7

58, 3

87,8

0,05 м ДЦГ-6.НС10 в дихлорэтане

28,6

44,4

42,1

0,4 м ДЦГ-8 в хлороформе (по прототипу) 60

0,4 м ДЦГ-8.НС10 в хлороформе

54,5

69,7

ВНИИПИ Заказ 7014/1 Тираж 582 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Экстрагент

0,2 м ДЦГ-6 в хлороформе (по прототипу) Экстрагент

0,2 м ДЦГ6.НИО

Экстрагент

0,2 м

ДЦГ-6. 2Н 10з

Экстрагент 0,2 ЯЦЦГ-6. .4HNO (вне заявленного предела)