Способ извлечения золота (iii) и палладия (ii) из солянокислых растворов

 

Использование: касается извлечения палладия (II) и золота (III) из солянокислых растворов технологических и природных объектов, содержащих преобладающие количества неблагородных металлов: железо (III), медь, никель, цинк, кобальт, свинец. Суть: сорбцию ведут на полимере, представляющем собой полиорганилсилоксан сшитой структуры - поли(S,S-бис(3-силсесквиоксанилпропиламин)дисульфид (ПСДС-3). Извлечение палладия (II) и золота (III) ведут в интервале концентраций соляной кислоты (1 - 7 М). Наибольшая эффективность извлечения в 1 М-растворе соляной кислоты. Статическая сорбционная емкость сорбента ПСДС-3 составляет по палладию (II) 380 мг/г, по золоту (III) 650 мг/г. Количественное извлечение палладия (II) и золота (III) из солянокислых растворов возможно в присутствии 10⁵ -кратных количеств суммы неблагородных металлов: железа (III), меди (II), цинка (II), свинца (II), никеля (II), кобальта (II). 5 табл.

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к обогащению золота (III) и палладия (II) в солянокислых растворах, которое может быть использовано для наиболее полного, эффективного и селективного выделения золота (III) и палладия (II) из технологических и геологических объектов разноообразного химического состава. Целью изобретения является повышение эффективности сорбционного извлечения золота (III) и палладия (II) из солянокислых растворов. Поставленная цель достигается использованием в качестве сорбента для извлечения золота и палладия из солянокислых растворов кремнийорганического полимера ПСДС-3 - поли-[бис-S,S-(3-силсесквиоксанилпропиламин)дисульфида], имеющего сшитую структуру с элементарным звеном -O_1/2-H₂-CH₂-CH₂-NH-S-SNH₂CH₂CH₂- Предлагаемый сорбент ПСДС-3 по строению своих хелатообразующих функциональных группировок (-NH-S-S-NH-) не имеет аналогов как среди кремнийорганических, так и среди органических сорбционных материалов. Сорбционная емкость ПСДС-3 в 1 М соляной кислоте составляет по золоту (III) 650 мг/г, по палладию (II) 380 мг/г. Сорбент проявляет селективность по отношению к золоту (III) и палладию (II) в присутствии 10⁵-кратного избытка неблагородных металлов [Fe(III), Cu, Zn, Pb, Co, Ni]. Таким образом, предлагаемый способ по эффективности извлечения палладия (II) превосходит прототип примерно в 3 раза и демонстрирует очень высокую эффективность по золоту (III). Технология способа состоит в контактировании растворов золота (III) или палладия (II) в соляной кислоте при комнатной температуре с навеской сорбента ПСДС-3 в статическом или динамическом режиме в течение 60 мин. П р и м е р 1. Синтез сорбента ПСДС-3. К смеси 44,2 г (0,2 моль) триэтоксисилилпропиламина и 15,8 г (0,2 моль) пиридина при охлаждении (5-7^оС) и тщательном перемешивании прибавляют 13,5 г (0,1 моль) однохлористой серы. Реакционную смесь выдерживают при указанной температуре в течение 40 ч. Выпавшую хлористоводородную соль пиридина отфильтровывают. К фильтрату добавляют 50 мл гексана и 150 мл 3 М раствора NH₄OH. Смесь выдерживают 100 ч при комнатной температуре и затем отфильтровывают. Выделяют твердый полимерный продукт (сорбент ПСДС-3), не имеющий точки плавления, нерастворимый и ненабухающий в воде и органических растворителях. Найдено, %: C 25,75; H 4,73; Si 18,38, S 24,31. C₆H₁₄Sl₂S₂N₂O₃ Вычислено, %: C 25,53; H 4,96; Si 19,85; S 22,69. ИК-спектр (ν,см^-1): 1080 (Si-O-Si), 3400 (NH). Насыпная удельная масса полимера 0,28 г/см³, истинная удельная масса 1,01 г/см³. П р и м е р 2. Навеску сорбента ПСДС-3 20 мг контактируют в статическом режиме при комнатной температуре с 50 мл солянокислых (1-7 М HCl) растворов, содержащих 2 мг золота (III) или палладия (II) в течение 1 ч. После этого сорбент отделяют от раствора фильтрованием и в фильтрате определяют остаточное количество золота (III) и палладия (II) спектрофотометрическим методом. Расчет степени извлечения металлов (R) производят по формуле R = 100% где C₀ - выходное содержание металла; С₁ - содержание металла после сорбции. Наибольшая степень извлечения наблюдается из растворов 1 М соляной кислоты (см. табл. 1). П р и м е р 3. Для определения времени установления сорбционного равновесия 20 мг сорбента ПСДС-3 контактируют с 40 мл 1 М раствора соляной кислоты, содержащего 2 мг золота (III) или палладия (II). Время контакта сорбента с раствором адсорбента варьируют в пределах 20-180 мин. По окончанию опыта сорбента отделяют от раствора и проводят определение степени извлечения металлов аналогично примеру 2 (см. табл. 2). Таким образом, оптимальное время сорбции 1-1,5 ч. П р и м е р 4. Определение статической сорбционной емкости (ССЕ) ПСДС-3 по золоту (III) и палладию (II). 20 мг сорбента контактируют в течение 1 ч с 40 мл 1 М раствора соляной кислоты, содержащего золото (III) и палладий (II). Содержание металлов в растворе увеличивают до полного насыщения сорбента. Расчет ССЕ проводят по формуле CCE = где m - масса сорбента. ССЕ сорбента ПСДС-3 (см. табл. 3) в 1 М соляной кислоте составляет по золоту (III) 650, по палладию (II) 380 мг/г. Эффективность ПСДС-3 по палладию (II) превосходит сорбент-прототип ПСТМ-3 в 3 раза. Провести сопоставление по золоту не представляется возможным из-за отсутствия в известном способе количественных характеристик. П р и м е р 5. Определение химической стабильности ПСДС-3. Смесь 1 г сорбента и 100 мг 5 н. раствора кислоты (соляной, серной или азотной) или щелочи (едкий натр, гидроксид аммония) помещают в круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником. Смесь нагревают в течение 30 мин на кипящей водяной бане, а затем охлаждают до комнатной температуре. Сорбент отделяют от раствора фильтрованием, промывают водой, ацетоном, высушивают в вакуум-эксикаторе над хлористым кальцием. После этого определяют потерю в массе и изменение сорбционной емкости по золоту (III) и палладию (II). ССЕ обработанного сорбента определяют как и в примере 4 (см. табл. 4). Таким образом, наименее устойчив сорбент ПСДС-3 в растворе гидроксида натрия, где происходит его разрушение, естественное для кремнийорганических полимеров. Напротив, в растворах кислот сорбент проявляет высокую стабильность. П р и м е р 6. Сравнительное со способом-прототипом исследование селективности ПСДС-3 по отношению к золоту (III) и палладию (II) проводят, как и в известном способе, в растворах 6 М соляной кислоты. Навеску сорбента 50 мг контактируют в течение 60 мин в статическом режиме с 50 мг 6 М раствора соляной кислоты, в статическом режиме с 50 мг 6 М раствора соляной кислоты, содержащего 10 мкг золота (III) или палладия (II), а также значительный избыток неблагородных металлов. Сорбент отделяют от раствора, определяют содержание золота (III) и палладия (II) в сорбенте и рассчитывают степень извлечения их. По данным табл. 5, сорбент ПСДС-3 не уступает по селективности сорбенту-прототипу ПСТМ-3. Таким образом, технико-экономический эффект предлагаемого изобретения обусловлен высокой эффективностью способа за счет более высокой сорбционной емкости использованного сорбента по золоту (III) и палладию (II) при извлечении из солянокислых сред по сравнению с сорбентом, положенным в основу известного способа.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА (III) И ПАЛЛАДИЯ (II) ИЗ СОЛЯНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ, сорбцией на азот-, серосодержащем комплексообразующем кремнийорганическом сорбенте, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности извлечения, сорбцию ведут на сшитом полиорганилсилоксанполи - [бис-S,S-(3-силсесквиоксанилпропиламин)дисульфиде] с элементарным звеном следующей структуры:

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000        

---