Способ извлечения мышьяка из электролита рафинирования меди

 

Использование: гидрометаллургия цветных металлов, в частности экстракционные способы извлечения мышьяка из электролитов рафинирования меди. Сущность: извлечение мышьяка из электролита рафинирования меди ведут экстракцией трибутилфосфатом, в который вводят 10-40 мас.% триалкиламина и 10- 40 мас.% ди-2-этилгексилфосфорной кислоты . 2 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 В 30/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ pi" г:г1ра, и

::- -:..;,Й:л.

;", i (- ч );" .. 1 "., ф а,, h73

НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ, ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4849216/02 (22) 09.07.90

-(46) 07.08.92. Бюл. ¹ 29 (71) Казахский государственный универси-. тет им. С.М.Кирова (72) А.И.Зебрева, А.Д.Акбасова и А,КаУразалин (56) Патент ФРГ

¹ 2603874, кл. С 25 С 1/12, 1976, Пушков А,А. и др. Экстракция мышьяка (V) трибутилфосфатом из медного электролита БГМК, — Труды Моск, хим.-техн. института, 1986, ¹ 143, с.38 — 42.

Изобретение относится к гидрометаппургии цветных металлов, в частности к экстракционным способам извлечения мышьяка из электролитов рафинирования меди. и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и в химической промышленности.

Известен способ извлечения мышьяка из сернокислых электролитов рафинирования меди, содержащих, г/л: Н2304 348; As

7,8; Си 26,1. Способ основан на экстракции .мышьяка раствором (50 — 75 об,%) трибутилфосфата в керосине при соотношении объемов органической и водной фаз 2:1. При проведении процесса в центробежном экстракторе в течение 1,5 ч степень извлечения мышьяка составляет 54%, за 3,5 ч в экстракт извлекается 93% элемента.

Недостатками известного способа являются очень узкий интервал кислотности водной фазы, при которой достигается извлечение мышьяка (348 г/л HzS04); длительность процесса извлечения; недостаточно -высокая степень извлечения мышьяка за время менее

3,5 ч (54 ), интенсивное образование эмульсий в экстракционной системе, разделение которых осуществляется путем tipoee„„5U„„1752805 А1 (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЫШЬЯКА ИЗ

ЭЛЕКТРОЛИТА РАФИНИРОВАНИЯ МЕДИ (57) Использование: гидрометаллургия цветных металлов, в частности экстракционные способы извлечения мышьяка из электролитов рафинирования меди.

Сущность: извлечение мышьяка из электролита рафинирования меди ведут экстракцией трибутилфосфатом, в который вводят 10 — 40 мас.% триалкиламина и 10—

40 мас. ди-2-этилгексилфосфорной кислоты, 2 табл. дения экстракции в специальном центробежном экстра кторе.

Известен способ извлечения мышьяка жидкостной экстракцией из отработанного медного электролита, содержащего, г/л; Н2ЯО4 184; As

3,23; Си 33,1; Ni 12,3. Экстракцию провоДят трибутилфосфафатом без разбавителя в 4-5 ступеней при соотношении объемов органической и водной фаз 2:1. За 5 ступеней в органическую фазу извлекается 85 — 90% мышьяка. Недостатками известного способа являются узкий интервал кислотности водной фазы, при которрм достигается извлечение мышьяка (184 г/л HzSO4), низкая степень извлечения мышьяка (за 5 ступеней извлекается

85 — 90%), потери органической фазы с рафинатом, обусловленные образованием .стойких эмульсий в экстракционной системе.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ экстракции мышьяка (V) трибутилфосфатом из медного электролита, Способ основан на экстракционном извлечении мышьяка (V) трибутипфосфатом из медного электролита, Содержащего, г/л:

НрЯО4 115 — 135; мышьяк 22 — 31; медь 35 — 45, 1752805

35 г

Одновременное введение в экстрагент 40 нейтрального трибутилфосфата, основного триалкиламина и кислой Д2ЭГФК приводит

50 гентов различного характера позволяет 55 никель 20 — 24; сурьма 1,5 — 2,1; кальций 0,4—

0,5; магний 0,3; висмут 0,025. Экстракцию проводят в центробежных экстракторах, что связано с трудностью расслаивэния используемых систем, При четырехступенчатой противоточной экстракции, соотношении потоков органического к водному 2;1, температуре 36 С извлечение мышьяка составляет 80% Коэффициент распределения мышьяка в изученных. условиях 0,50 — 0,65. Для извлечения мышьяка на 90 необходимо 6 — 10 ступеней противоточного процесса.

Недостатками способа являются очень узкий интервал кислотности медного электролита, при котором проводится экстрэкция мышьяка трибутилфосфатом (115-135 г/л), невысокая степень извлечения мышьяка (80% за 4 ступени и 90% за 6 — 10 ступеней), дополнительный расход экстрагента, связанный с тем, что количественное извлечение мышьяка из электролита достигается только при соотношении потоков органической и водной фаз (0:В)=2:1, образование труднорасслаивающихся эмульсий, приводящих к потерям экстрагента и требующих применения специальных центробежных экстракторов, Целью изобретения является расширеwe интервала кислотности электролита и повышение степени извлечения мышьяка из электролитов рафинирования меди.

Поставленная цель достигается согласно способу извлечения мышьяка из электролитов рафинирования меди экстракцией трибутилфосфатом, причем в трибутилфосфат вводят 10 — 40 мас. триалкиламина (ТАА) и 10 — 40 мас. ди-2-этилгексилфосфорной кислоты (Д2ЭГФК), к значительному расширению- интервала кислота водной фазы, при которой достигается высокая степень извлечения мышьяка, повышению степени извлечения, исключеwe образования эмульсий в экстракционных системах и, как следствие, к снижению по ерь органической фазы.

СущноСть предлагаемого способа заключается в том, что при различной кислотности водной фазы мышьяк (V) существует в растворах в виде нейтральных или заряженных частиц, Использование смесей экстраэффективно осуществлять извлечение мышьяка (V) при любой кислотности.

Интервал содержаний триалкиламина

10-40 мас.% является оптимальным, так как при концентрации ТАА менее 10 мас.%

25 снижается степень извлечения мышьяка из растворов низкой кислотности, а при содержании более 40 мас. снижается извлечение из растворов высокой кислотности и повышается вязкость органической фазы.

Интервал содержаний Д2ЭГФК в смеси обусловлен тем, что при ее концентрации менее 10 мас. не достигается полное извлечение мышьяка из растворов высокой кислотности, э при концентрации более

40 мас.% уменьшается степень извлечения мышьяка из растворов с низкой кислотностью.

Экстракцию мышьяка предлагаемым способом проводят из электролита. варьируя содержание серной кислоты 34,5378 г/л. Содержание элементов в исходных растворах, г/л, мышьяк 14,5; медь 40,0; никель 6,2, Экстракцию проводят противотоком в 4-5 ступеней.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, Пример 1, В делительную воронку емкостью 1000 мл приливают 200 мл медного Электролита, содержащего, г/л: мышьяк

14,5; медь 40,0; никель 6,2; серная кислота

35,0. Затем вводят 200 мл экстрагента, содержащего, мас.%: 10 мас.% ТАА, 10 мас, Д2ЭГФК и 80 мас. ТБФ. Проводят экстракцию в 5 ступеней противотоком. Время контакта фаз на каждой ступени 5 мин. После пятой степени экстракции разделяют на фазы и проводят анализ электролита на содержание серной кислоты, мышьяка, меди.

После экстракционной очистки в растворе содержатся компоненты, г/л: серная кислота 35,0; мышьяк 1,16; медь 40,0; никель 6,2, Степень извлечения мышьяка 92,9 .

В табл.1 приведены примеры по предлагаемому способу для различных содержаний ТАА, Д2ЭГФК и ТБФ в смеси, а также для различной концентрации серной кислоты в электролите, условия проведения примерой те же, что и в примере 1, за исключением содержания экстрагентов в смеси и серной кислоты в электролите.

Как видно из представленных в табл,1 данных, в рекомендованных условиях степень извлечения мышьяка за 5 ступеней достигает 90,7 — 99,4% в широком интервале концентраций серной кислоты в электролите, за 6 ступеней экстрагируется 94,2-99,8 мышьяка.

В табл.2 приведены сопоставительные данные по степени извлечения мышьяка из электролитов рафинирования меди для известного и предлагаемого способов.

Из представленных данных следует, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет значительно расширить

1752805

Формула изобретения

Способ извлечения мышьяка из электролита рафинирования меди, включающий экстракцию трибутилфосфатом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения степени извлечения мышьяка и расширения интервала кислотности электролита, в трибутилфосфат вводят.10 — 40 мас. триалкиламина и 10 — 40 мас,% ди-2-этилгексилфосфоновой кислоты, интервал концентрации серной кислоты в электролите, при которых наблюдается количественное извлечение мышьяка (V)

35-380 г/л, повысить степень извлечения мышьяка из электролитов рафинирования 5 меди до 90,7-99,4% для пяти ступеней экстракции и до 94,2-99,8% для экстракции в шесть ступеней; уменьшить расход экстрагента. в два раза, исключить образование эмульсий в экстракционных системах. 10

Таблица 1

«»

»» !

Состав Содержание ингредиентов, Число стумас.2 пеней экстСтепень извлечения мышьяка лри концентрации серной кислоты, г/л ракции

ТБФ ТАА Д2ЭГФК

35 (1ОЗ 172 $ 2ФО J 310 378

1 80

2 60

3 40

4 20

5 85

6 85

7 15

8. 15

9 .100

Таблица 2

Составитель Л. Рякина

Техред M,Moðråíòýë Корректор Л. Лукач

Редактор Н. Гунько

Заказ 2735 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

10 !О . 5

20 20 5

30 30 5

40 40 5

5 !0 5

10 5 5

45 40 5

40 45 5

° ° 5

92,9

95,8

95,4

97,5

98,!

99,2

99,4

99,8

86,3

72,1

80,1

85,3

14,2

90,7

94,2

92,г

94,5

92,7

95,7

93,1

96,0

81,7

76,3

82,6

86,7

22,4

92.,9

95,8

92,2

94,5

92,4

95,4

90,7

94,2

79,4

81,6 ,84,5

88,9

3о, 95,6

97,6

94,9

97,2

9г,4

95,4

90,7

94,2

79,8

83,9

86,0

90,6

42,0

98,1

99,1

96,5

98,г

94,9

97,2

92, 2.

94,5

75,6

86,8

88,7

85,7

53,2

98,4

99,3

98,1

99,2

96,9.

98,4

92,2

94,5

82,2

89,4

90,1

83;1

54,9