Способ извлечения рения и молибдена жидкостной экстракцией вторичными аминами

 

Изобретение относится к способу извлечения рения и молибдена жидкостной экстракцией вторичными аминами из сернокислых растворов с последующей аммиачной реэкстракцией. Сущность: для предотвращения накопления в органической фазе в процессе ее рециркуляции железа и очистки от сопутствующих рению и молибдену сульфат-ионов аминный экстракт перед реэкстракцией обрабатывают слабыми растворами аммиака из расчета получения pH водной фазы на выходе 1,5-2,5. Для этого используют 5%-ный раствор аммиачной воды при отношении фаз водной : органической = 1 : 20. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности, экстракционному извлечению молибдена и рения из кислых сред.

В заводской практике для экстракционного извлечения рения и молибдена из кислых растворов широкое применение нашел триалкиламин (ТАА), эффективно извлекающий эти металлы из сернокислых растворов, образующихся, например, при окислительном обжиге молибденитовых концентратов. Из органической фазы рений и молибден количественно реэкстрагируют растворами аммиачной воды с дальнейшим получением соответствующих солей рения и молибдена [1] В качестве растворителя ТАА, как правило, применяют керосин или другие аналогичные разбавители.

Одним из недостатков использования ТАА, является необходимость применения модификаторов (на основе высших спиртов дециловый или диизодециловый спирты, изооктанол и т. п.), добавляемых в органическую фазу в количестве 5-15 об. для улучшения расслоения экстракционной системы и предотвращения образования 3-й жидкой фазы за счет ограниченной растворимости солей ТАА в керосиновых разбавителях. Применение указанных модификаторов повышает стоимость экстракционного передела примерно в 2 раза и в ряде случаев понижает эффективность экстракции металлов.

Наиболее близким техническим решением является экстракционное извлечение рения и молибдена вторичными аминами, например диизододециламин (ДИДА), который по эффективности практически не уступает ТАА [2] но не требует, как правило, введения в состав органической фазы модификатора при разбавлении ДИДА керосиновыми растворителями, например специального деароматизированного разбавителя для жидкостной экстракции РЭД-1.

Как и ТАА, ДИДА достаточно количественно экстрагирует рений и молибден из сульфатных сред (табл.1). С очисткой от таких сопутствующих примесей, как медь, марганец, магний, алюминий, железо и др. а для разбавления ДИДА могут быть использованы различные растворители (керосин, РЭД-1, толуол). Из органической фазы рений и молибден также легко реэкстрагируются растворами аммиачной воды.

Общим недостатком экстракционного извлечения рения и молибдена как третичными, так и вторичными аминами является попутное извлечение сульфат-иона, который переходит в органическую фазу в виде сульфатной соли амина. Причем при кислотности водной фазы на уровне 0,1 М по серной кислоте до 90% амина в органической фазе находятся в сульфатной форме. В дальнейшем при водной промывке экстракта сульфат-ион не вымывается и практически полностью переходит в аммиачный реэкстракт вместе с рением и молибденом, что затрудняет переработку такого раствора с выделением аммонийных солей данных металлов.

Кроме того, серьезные осложнения при экстракционном извлечении рения и молибдена аминами связаны с поведением железа. Дело в том, что хотя из сернокислых растворов железо экстрагируется аминами незначительно (соэкстракция <1,5% ), оно накапливается в органической фазе в процессе ее рециркуляции по схеме экстракция реэкстракция и в конечном счете в определенной степени приводит к "отравлению" экстрагента, ухудшая условия расслаивания фаз и степень извлечения металлов.

Отмеченные недостатки устраняются, если экстракт, содержащий рений и молибден, обработать перед реэкстракцией слабыми растворами аммиачной воды из расчета получения на выходе pH 1,5-2,5. Тогда основные количества сульфат-ионов и железа, перешедшие в органическую фазу, вымываются и выводятся из дальнейшей переработки.

Физико-химической основой метода является обеспечение дефицита аммиачной воды, расходуемой только для разрушения аминных сульфатных комплексов, не затрагивая соответствующих комплексов амина с рением и молибденом. Это позволяет получать практически бросовые по металлам растворы (<0,05 г/л молибдена и 0,001 г/л рения, табл.2) и вымывать из органической фазы >50% сульфат-ионов, а также препятствовать накоплению в ней железа.

Пример 1. На экстракционную переработку поступает сернокислый раствор системы мокрого пылегазоулавливания, получаемый при окислительном обжиге молибденитового концентрата. Состав раствора, г/л: молибден 15; рений 0,6; железо 4,0; медь 1,0; серная кислота 100.

Для экстракции применяли технический ДИДА, содержащий 86% вторичных и 14% третичных аминов (плотность 0,8226 г/см³, показатель преломления 1,455). Растворитель "осветительный" керосин, без добавок модификатора. Концентрация ДИДА в органической фазе 20 об.

Режим экстракции отношение фаз водной органической 2 1; 1 ступень, температура 10-25^oC. Извлечение рения в органическую фазу составило 99,2% молибдена 98% Соэкстракция железа 0,15% меди <0,1% Полученный экстракт обрабатывали 5%-ным раствором аммиачной воды при отношении фаз водной органической 1 20. В пром. воду переходит 51,5-52,5% сульфат-ионов от исходного содержания их в органической фазе, а общая степень очистки от железа при этом увеличивается до 99,5% Пример 2. Аналогично примеру 1, но вместо керосина и качестве растворителя применяли РЭД-1. Очистка органической фазы от сульфат-ионов в этом случае составила 55-61% общая степень отделения от железа 99,1% Обобщенные данные по аммиачной промывке аминных экстрактов, содержащих рений и молибден, представлены в табл.2. В табл.3 проведено сопоставление по составу аммиачных реэкстрактов рения и молибдена, получаемых с предварительной обработкой по описанному методу и без нее.

Из данных табл. 3 видно, что предлагаемая промывка экстракта слабыми растворами аммиачной воды позволяет снизить содержание сульфат-ионов в реэкстракте в 2,0-2,5 раза, что облегчает и упрощает дальнейшую переработку таких растворов с целью выделения соответствующих солей рения и молибдена.

Например, при селективном осаждении молибдена из совместного реэкстракта CaO, получаемый искусственный повеллит содержит 25-34,5% Mo, а без предварительной обработки экстракта по описанному методу, осаждаемый продукт содержит <10% Mo, что связано с его разубоживанием гипсом за счет повышенных концентраций сульфат-иона в аммиачном реэкстракте.

Проведенная многократная рециркуляция органической фазы в цикле экстракция аммиачная промывка реэкстракция (>20 раз) не выявила каких-либо признаков "отравления" органической фазы железом, которое вымывалось при обработке экстракта слабыми растворами аммиачной воды (табл. 2).

Формула изобретения

1. Способ извлечения рения и молибдена жидкостной экстракцией вторичными аминами из сернокислых растворов и последующей аммиачной реэкстракцией металлов из органической фазы с выделением соответствующих солей, отличающийся тем, что аминный экстракт, содержащий рений и молибден, перед реэкстракцией обрабатывают слабыми растворами аммиачной воды из расчета получения рН водной фазы на выходе 1,5 2,5.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для промывки органической фазы используют 5% -ный раствор аммиачной воды при соотношении фаз водной и органической 1 20.

РИСУНКИ

Рисунок 1