Способ извлечения металлов из растворов
Изобретение относится к области гидрометаллургии ,в частности, к способам жидкостной экстракции металлов. Целью изобретения является уменьшение расхода электроэнергии и повышение производительности процесса. Извлечение металлов из растворов осуществляют экстракцией, катионообменным экстрагентом с наложением электрического тока при соотношении объемов органической и водной фаз (0,4-0,5):1 в средней камере электролизатора, отделяемой от катодной и анодной камер анионитовыми мембранами, при этом в катодную камеру подают 10-15%-ный раствор аммиака, а в анодную - раствор кислоты с анионом, идентичным аниону соли экстрагируемого металла, 1 з.п.ф-лы, 4 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИЫ (51) 4 С 22 В 3/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4272768/31-02 (22) 27.05.87 (46) 30.07.89. Бюл. 11 - 28 (71) Химико-металлургический институт АН КазССР (72) А.А.Жарменов, Ф.Б.Альжанов, С.Е.Дюсембаева, A.Á.Ñòðÿïêoâ, P.Ж.Стряпкова, В.В.Петровских и I0.A.Êðþêîâ (53) 669.053.4 (088.8) (56)Гиндин Л.М. Общие закономерности ионообменной экстракции и пути ее использования. — В сб.: Развитие гидрометаллургических процессов и расширение области применения экстракции, сорбции и ионного обмена в цветной металлургии. N.: 1968, с. 27-41, Авторское свидетельство СССР
N- 1148903, кл. С 25 С 1/12, 1983
ЖПХ, 1983, N 11, с. 2467-2471.
Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способам жидкостной экстракции металлов.
Цель изобретения — уменьшение расхода электроэнергии и повышение производительности процесса.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами. . Пример 1 (известный). Концентрация меди 5 г/л.
Результаты сведены в табл.1.
Пример 2 (предлагаемый). В среднюю камеру аппарата объемом
„„SU„„1497248 A 1, (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ
РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к области гидрометаллургии, в частности к способам жидкостной экстракции металлов. Целью изобретения является уменьшение расхода электроэнергии и повышение производительности процесса. Извлечение металлов из растворов осуществляют экстракцией, катионообменным экстрагентом с наложением электрического тока при соотношении объемов органической и водной фаз (0,4-0,5):1 в средней камере электролизатора, отделяемой от катодной и анодной камер анионитовыми мембранами, при этом в катодную камеру подают 10-15% †н раствор аммиака, а в анодную — раствор кислоты с анионом, идентичным аниону соли экстрагируемого металла. 1 з.п. ф-лы, 4 табл, 50 мл подают 15 мл раствора 1моль/л каприловой кислоты в декане и 35 мл раствора сульфата меди (Coö = Об
= 5,33 г/л, рН 2,53), в анодную камеру — 50 мл раствора серной кислоты (CH 15%-ный раствор аммиака. При эмульгировании подают напряжение U = 44,4 В. H в течение 1 ч пропускают ток I = О, 155 А (10 мА/см ). .Получают в средней камере Сс = 0,12 г/л (степень извлечения 97,8%) и в анодной камере CH S04 = 10,1 г/л (степень электрохимического переноса 64,0%). Состав жидкой мембраны Степень. Условия электро- Степень обработки извлечения, % электрохимического переноса,% 400 В 0,2 ИА/см2 1 ч 600 В 0,1 МА/см2 1 ч 100 В 10 МА/см2 1 ч 20%-ная карбоновая кислота U— 2,0 38 в изопентаноле 50%-ная нафтеновая кислота в бензоле 0 5 моль/л бутиламина + + 1 0 моль/л карбоновая кислота в тоU = 1,0 17,0 51,0 87,0 луоле 3 1497248 Результаты по примерам 1-12 сведены в табл.2. Предлагаемый способ пригоден для извлечения других металлов, например, для цинка, дающего (аналогично меди) растворимые в воде аммиачные комплексы, и лантана, не образующего осадков гидроксидов при рН, близком к рН экстракции. 10 Опыты проводились с растворами Еп(ИО,)> (3,51 г/л) и ZnC1< (5,03 г/л) . В случае лантана в анодную камеру подавали азотно-кислый, а в случае цинка соляно-кислый 15 растворы. Их концентрации до и после опыта, условия и показатели экстракции приведены в табл. 3 и 4 (концентрация аммиака 1.0%) . Предлагаемьп способ позволяет уменьшить расход электроэнергии за счет энергетически более выгодного переноса ионов в эмульсии, чем в органической фазе. Напряжение в аппарате поддерживается на уровне 50-40 В, что значительно ниже, чем в известном (100 -600 В). Способ позволяет увеличить производительность процесса в случае извлечения целевого металла из смеси нескольких металлов, так как отсутствует конкурирующий перенос нескольких катионов, и весь ток переносится только участвующими в процессе анионами. 35 Способ может быть использован для извлечения тяжелых цветных металлов, например меди, никеля,,цинка, кобальта, дающих растворимые в воде аммиачные комплексы, а также металлов (маргаf нец, кадмий, бериллий, редкоземельные металлы и др.), не дающие осадков гидроокисей при рН экстракции. Формула из обретения 1. Способ извлечения металлов из растворов, включающий экстракцию катионообменным экстрагентом с наложением электрического тока в аппарате с разделенными ионитовыми мембранами камерами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения расхода электроэнергии и повышения производительности процесса, экстракцию проводят при соотношении объемов органической и водной фаз (0,4-0,5):1 в средней камере, отделяя ее от катодной и анодной камер анионитовыми мембранами, причем в катодную камеру подают раствор аммиака, а в анодную — раствор кислоты с анионом, идентичным авиону соли экстрагируемого металла, 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что с целью обеспечения эффективного извлечения металла, в катодную камеру подают 1015%-ный раствор аммиака. Та блица 1 1«)97248 слоcoг) Оа а Г) л л л л л л л л л 1 iО сэ w iО со м w w )Г) I ммО Ои Олсo Г) 1 Р4 < Г) Г) Ch O М О М л л л л л л л л л л Р4) Ососп О Г) r-г со О) СОСО СГ) Г О 4 Г О) Г 4 ь- )Г) )Г) Г Ла)СОС)С)СОOМа л л л л л л л л л л QOO WЛО â€” VaO O СО О О) О) CO МО - О) О СО Р ) с 4 л л СЧ О CO O.! 1 о с) сг) 1 л !.О С ) О л л л л СС) iО Oi O М Р ) М ! О iО !О CI) л л л л )Г) LCI )Г ) У М Г Р ) CO лQO л л лС ) л О ч — л а — — QO О) О) Ch О) О) С4 1 л л л л л л -У- -У -У - --У Г) CO !О л л Ch |О Р ) Р ) О О л л )Г) 1 l ! )Г) О сО сО л л с ) м м )Г) Г) л л Р4 С4 -м .4 )Г) л л Р) М )Г) Л л л С4 С 4 )Г) Р4 л л л Р \ О) О) г л ° л С4 С 4 )Г) О сО СO ь л Р) Р) О) О) л л л С 4 С4 „! С) х У С» О Р4 Р ) CO 1О О) С 4 О) Г )Г) Г) Р4 л л л л л л o-o-oo Г) Г) оо л л Р4 и о ! — — -4 л С) О О) О) У м Р4 О) с ) сО ° л л л л л л л л л Г С ) СО V W О Г О С) СО ж -- Л Г) Г -У Г) О Г) л . л «кО I ь QO О ЛГ ь— а -- o Г) Р4 О а М )Г) л л л л оооо O LPI LPI O CO O O O ОЛ О)Г)Л О О О со со с") м с) и л о «Г) !О )Г) О )Г) )Г) )Г) О ь» С) ь ь ч ° л л a a a a л л ОО ООООО О I л н ° с х о г +,ь х С.> )Г) лО о оо ООО L«) «Г)Р4 с) о ° ° Т % )Г) .- О ° ° ° ° ° ° Р4 ь — )О У л ° ° л л л л о оооо », Ф ° ° ° % л ° ° о -4. -У )4 а ° л л ОOOО ОЕОГ) Г) Г) Р4 С)С) ММ И Р ) Р ) м 1 и) л )Г) )Г) м м ь ° )Г) (Г) )Г) )Г) С ) Р4 )Г) а ь- С 4 о о ь — С4 Р4 s g д «4 С. .! )Г) )Г) М С) С) М С) М С) Л МММММ ООО л л л л л л л л л л )Г) )Г) )Г) )Г) Г) )Г) Г) У -У Г) Г) Г) Ф а )Г) )Г) 1 ж а а Ф 1 1 1:! Е I а о — СЧ ° т— I М Р4 I л »г СС O 1 СЛ 1 I 3 1 и 1 - 1 I !-) I 1 СО - —---)О I I I I Ld 1 — 1 ц рь (- С) У б о (Г2 ° и z о Х ж а л У б X ж а )О )С) л Ul оЩ Р4 л л ! О Л СО Р4 СО СС) И3 Г) — С)С) О л л л л Р ) У б М СС) Со СЧ CO 1 л л л а (4 Р4 С 4 С4 1 СО Р ) С 1 1 СО Р4О л л л л Р4ООО 1497248 Та блица 3 ВТ/,„ Примечание Ме Uñð С Ме коне>1и г/л С кислоты анолите, г/л ачальн. конечная 56 115 968 3 5 3,1 900 31,0 0,08 20,1 0,48 79,7 85,3 На аноде выделяется С19 Лантан Цинк П р и ht е L -L I е.» 1 Ctl>l>oH > C и>604»ач /Cн> soy >o>i г/л ВТН>ме, 74 V0 Ë> >>и сме»o» г/л Ор> в "ме»с», г/л 15 0,085/60 15 0,160/60 ! 5 О, 160/66 92,12 57,78 95,13 15,55 15 160/60 t5. 160/60 4,13/7,51 4>13/5,04 2,06/4,65 2,06/5,00 35 0,27. 58 0,17 15: 35 (0,4! 1) 25:25 (1: 1) 3,49 3,49 Составитель Л.Рякина Техред А. (равчук Редактор К.Недолуженко КорректорС.Шекмар Заказ 4410/31 Тираж 576 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1 i3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101. 5,16 5,16 4,70 25:25 (1;1) 15.35 (0,4:1) 15135 (0>4>1). 7> Л/>,, млл Ц»нк 60 2,62 29 1,14 22,5 0,83 Ла>гган 5,35/4,60 5,35/4,66 4,47/4,73 4,89/6,22 4,89/8,87 4,89/9>3 1 Ц а 4 » > бме > 49,22 42,80 77,83 68 04 83,85 68,70
