Способ экстракции металлов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОЖ -4 (21) 3754184/23-26 (22) 13.06.84 (46) 07.04.86. Бюл. № 13 (72) М. Б. Коршунов, Е. А. Филиппов, В. В. Якшин и Б. Н. Ласкорин (53) 66.061.5 (088.8) (56) Якшин В. В., Абашкин В. M., Коршунов М. Б. Экстракционное отделение ртути от кадмия и цинка с помощью дициклогексил-18-краун-6.— Журнал аналитической химии, 1982, т. 37, № 5, с. 938 — 940. (54) (57) 1. СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ МЕТАЛЛОВ из растворов сложного солевого состава органическими полиэфирами, отлиÄÄSUÄÄ 1222301 А (5ц 4 В 01 D 11 04 чающийся тем, что, с целью повышения селективности процесса при извлечении и разделении металлов, в качестве органического полиэфира используют растворы замешенных полиэтиленгликолей общей формулы

R — С Н» — О (CH > СНО) „Н, где R — С Нэ— — С 2Н, и П= 4 — 10, в тетрахлорэтане.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что используют растворы, содержащие 10 — 60% полиэфира, и экстракцию проводят при

15 — 60 Ñ из раствора, содержащего 0,1—

6 моль/л неорганической кислоты при суммарной концентрации солей металлов 10—

300 г/л.

1222301

Таблица 1

Коэффициент разделения металлов

Соединение

Hg/Zn

Н /С1

n=4

30,0 10

29,1 10

29,4 10

72,4 10з

73,8 ° 10з

72 8 ° 10з

n=10

Изобретение относится к аналитической и прикладной неорганической химии, а именно к способам экстракционного концентрирования и разделения металлов, и может быть использовано в аналитической практике и гидрометаллургии.

Цель изобретения — повышение селективности процесса при извлечении и разделении металлов.

Пример 1. 0,1 М раствор замещенных полиэтиленгликолей и дибензо-18-краун-6, (ДЦГ-6) известный в хлороформе контактирует с раствором, содержащим Zn, Cd и Hg и 2,0 — 2,2 моль ННОЕ, при соотношении фаз Ъ;: Vb = 1: 1 в течение 5 мин. Анализ на содержание металлов выполняют методами пламенной фотометрии или атомной абсорбции. Полученные коэффициенты разделения металлов при экстракции представлены в табл. 1.

Из табл. 1 следует, что использование замешенных полиэтиленгликолей обеспечивает наибольшую, по сравнению с краун-эфирами, селективность процессов экстракции.

Пример 2. 0,46 М раствор замещенных полиэтиленгликолей в 1,1, 2,2-тетрахлорэтане контактирует с раствором, содержащим по 0,03 моль каждого металла и 5,86 моль

HNO, при соотношении фаз V: V = 1: 1 в течение 5 мин. Полученные при этом коэффициенты распределения металлов (D) и коэффициенты их разделения (p), характеризующие селективность процесса экстракции, представлены соответственно в табл. 2 и 3.

Из табл. 2 и 3 видно, что оптимальными экстракционными свойствами обладает соединение C H,» — С Н вЂ” O (CH» CHO)» Н (ОП-7), которое позволяет обеспечить максимальную селективность процесса.

Пример 8. 30%-ный раствор замещенного полиэтиленгликоля ОП-7 в различных разбавителях,контактирует с раствором, содержащим по 0,03 моль каждого металла и

5,86 моль НХОз, при соотношении фаз

V: Vg = 1: 1 и температуре 15 С в течение

5 мин. Полученные коэффициенты разделения металлов представлены в табл. 4.

Таким образом, из табл. 4 следует, что для практического использования наиболее перспективным является тетрахлорэтан, который позволяет обеспечить наибольшую селективность процесса экстракции.

Пример 4. Растворы с различной концентрацией ОП-7 в тетрахлорэтане контактируют с водным раствором в условиях примера 3, полученные коэффициенты разделения металлов представлены в табл. 5.

Таким образом, на основании полученных данных следует заключить, что оптимальным количеством реагента (полиэфира

1- > ОП) в экстракционной смеси следует считать 10 — 60%, остальное тетрахлорэтан.

Пример 5. 30%-ный раствор ОП-7 в тетрахлорэтане контактирует при различной температуре с водным раствором в усло2О виях примера 3, полученные коэффициенты разделения металлов представлены в табл. 6.

Из примера видно, что для обеспечения максимальной селективности процесса необходим температурный интервал 20 — 60 С.

25 Пример б. Экстракцию проводят в условиях примера 3 при различной кислотности водной фазы. Полученные коэффициенты разделения металлов представлены в табл. 7.

Как видно из данных, представленных в

30 табл. 7, оптимальной концентрацией кислоты в исходном водном растворе следует считать 0,1 — 6,0 М. Максимальная селективность достигается при проведении процесса экстракции в этом интервале кислотности исходной водной фазы.

Пример 7. Экстракцию проводят в условиях примера 3 при переменном количестве солей металлов. Полученные коэффициенты разделения металлов представлены в табл. 8.

Из данных, представленных в табл. 8, 40 следует, что наиболее высокие результаты селективности процесса экстракции наблюдаются при концентрации солей металлов в исходном водном растворе 10 †3 г/л.

1222301

Продолжение табл. 1

n=4 (ОП-4) п=7 (ОП-7) п-10 (ОП-10) R=СН„

n=4

R = Сз Н25

n=7

n=10

ДЦГ-6

Таблица 2

Коэффициент распределения металлов, D

Г (Х

Соединение

РЪ Не T8 Fe Мп

R=C

2" 10з

2 10з

2 ° 10

2 ° 10>

n=7

n=10

20

2 10

2 ° 10

2 10з

2,10з

2 10з

К=СдНд5 п=4

n=7

9,5

n=10

К=Су Н у n=4 (ОП-4) 20 п=7 (ОП-7) 30

n=10 (Оп-10) 32,1 ° 10

33,8 10з

32,7 ° 10з

30,1 10

31,0 ° 10з

29,9 ° 10з

24,9 ° 10

81,3 ° 10з

84,0 ° 10

82,1 ° 10з

72,1 ° 10

72,8 ° 10з

73,4 ° 10

71,4 ° 10

10 1 ° 10

8 1 ° 10з

9 1,10з

16 1 .10з

22 1 10

15 1 10

11 1 10з

10 1 10з

9 1 ° 10

1222301 1аблица3

Содержание

Pb /Fe Hp, /Fe Т /Fe Pb /Mn Hp /Мп Т 3/Мп

4 5 6 7

2 3

1 ° 10

5,5 10 4,5 ° 10 5 10

9 10

7 10

К=Су, Hg n=4

8 10 5 5 ° 10з 3 5 10ç 4,10

n=7

9.10 5 5 10з 4 .10

4,5 -10ç

8 10

n=10

1,5 ° 10

2 10

1,6 10 1 10

R=C Н уп=4(ОП вЂ” 4) 2 10 у п=7(ОП вЂ” 7) 3 10

7 5 10з 8 10з

1,5 10

1,1 10

1-10

2,2 10

n — 10 (ОП-10) 7 10

1,5 10 8,5 "10

1,1 10 6 10

1,4 10

1 10

5 10

Р,=СИКИ n=4

1 10 5,5 10 4 75,.10з

9,5 ° 10

8 ° 10

n=7

4 .10з

9 ° 10з 6 ° 10з

4,5 10

n=10

Т аб лица 4

Коэффициент разделения, Ц

Т 1;,/Fe РЬ/Мп H p,/Мп

Растворитель

РЪ /Fe Hp /Ре Т К/Мп

Керосин

Нет расслаивания

СС 3»

Додекан

Нитробенэол

Толуол

2,5.10

2,7 10

1,8 10 2 ° 10 У 1,,3.10

1,9 10 У 2,1 10 1,,4 10

9,8 10 9,8 10

9 9 10з 1 ° 10

Тетрахлорэтан

1,1 10

1,1 10

1,1 10

1,7 10

1,2 10

1,1 10"

1,2 10

Коэффициент разделения металлов, д

7,5 10

5,5 10

5 10

1222301

Т аблица 5

Коэффициент разделения, 9

Hg/Fe Т3/Fe РЪ/Мп

Количество полиэфира, Уа

РЪ/Ре Hg/Mn Тp/Mn

0,8 10з О 5,10з 3 .10г

1,10з

1 10

2 ° 10

1,3 10

9,9.10

9 "10

2, 1 10 1,4 -10

2,4 10 2 ° 10

2,4 ° 10 2 10"

9 9 10з 1 ° 10

1,9 ° 10

1,9-104

104

1 104

70

Таблица 6

Pb/Fe Hg/Ре Т3/Fe РЪ/Мй Hg/Mn Т /Mn

8 9,10з 8.10з 3,10з

4 10

1,9 10

2,9 10

3 ° 10

2,1 10 1,4 10

2,8 10 1,7 ° 10"

2,9 10 1,8 ° 10"

25

3 1 ° 1о4 3 1о"

1,9 10

1,9 ° 10"

3,1 10"

Таблица 7

Коэффициент разделения, Р

Концен

Кислота рация, М

Т. /Fe Pb /Mn Hg /Mn Т (/Mn

b /Fe Hg/Fe

3 4 5 6

7 8

HN03 0,01 1 F103 1.10 1 10 1 ° 10

2,5 р10

2,6 10"

2,65 10

1,6»10

1,7 10

1,8 10

1,87 ° 104 9,9 ° 10

1,9 10 1 ° 10

2 10 1,1 10

0,1

2,0

4,0

1,10з

2 10

2, 7 ° 10"

2,9 ° 10

2,9 ° 10

9 10

2,7 10

2,8 10

2,9 10

3 ° 10

3 ° 10

1,8 10

1,9 10

2,8 ° 10

2,8 ° 10

9,9 10

1 ° 10

1,4 ° 10

1,5 10"

1,5. ° 10

1 ° 10

9,7 10

9,8 -10

9,85 10

3 ° 10

1 ° 10

1,1 ° 10

1,3 10

1,4 10

1,4 "10

2.,10з

9,7 10

9,8 ° 10

9,9 10

1222301

Продолжение табл. 7

2,1 ° 10

1,4 ° 10

1. 9 10

5,86

2,12 ° 10 1,41 10

2,12 ° 10 1,41 10

1.,92.10

6,0

1.,92 10"

7,0

1 10г

1 10

3 10

2 10

0,01

HCl

1,7 "i p 9 10з

8 10з 9 10г

0,1

1 ° 10

1 .10з

2,0

1 .10з

1 -10

4,0

5,0

1 2 10 1 10з

1,2 10 1 10з

1 1 10

6,0

1,10з 2 .10з

7,0

Таблица 8

Коэффициент разделения (Концентрация солей, г/л

Ть/Ге Pb/Nn ) Hg/Мп ТГ, /1Ы

Pb /Fe Hg/Fe

1 ° 10

2,10г

7 .10 2 .10

1,9 10 2," 10т 1,5 10 9,5 10

2 10 2 4 10 ",6 10 1 10

100

3,1 10" 2,5 10

4,7 10 3 10

1,8 10 1,3 "10

200

2,1 ° 10

1, 6 ° 10"

300

400

Образование микроэмульсии

Составитель В. Букин

Тсхред И. Верес Корректор A. Обручар

Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал Г1ПП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2,7 10"

2,71 10

2,71 10

1 .10г

1,7 .10

1,8 10

1,9 10

2 ° 10

2 ° 10

1 .10з

2,7 10

2,8 10

3 10

3,9 10

1,1 10

1,2 10

1,3 ° 10

1,3 10т

9 10

1 10

1,1 10

9,9 10

9,95 10

9,95 10

4 10г

9,7 10

9,8 10

9,9 10

1,10з

1 ° 10

1,1.104

1,1 ° 10

7,10з

1,75 10з

1 8 ° 10

1 9 10з

2 10

3 10

1,5 10

1,6 ° 10"

1,8 10

1,9 ° 10