Способ селективного удаления молибдена из растворов, содержащих молибден и ванадий, с использованием ксантогенатного комплексообразующего соединения

Способ селективного удаления молибдена из жидких смесей, в которых молибден содержится вместе с ванадием, при количестве молибдена более (200) мг/л, включает следующие стадии: доведение pH жидкой смеси до величины меньше 3, добавление к этому раствору раствора щелочного ксантогената при поддержании молярного отношения молибден/щелочной ксантогенат в интервале от 1/4 до 1/8 при постоянной величине pH посредством добавления неорганической кислоты, перемешивание смеси и осаждение присутствующего в смеси молибдена. Техническим результатом изобретения является высокий выход при разделении молибдена и ванадия и упрощение процесса. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Настоящее изобретение относится к способу селективного удаления молибдена из жидких смесей, содержащих его вместе с ванадием.

Отделение молибдена от ванадия от содержащих их неорганических растворов в целом представляет собой не очень простую задачу. Среди наиболее хорошо известных и применимых технологий, используемых в настоящее время, можно упомянуть осаждение сульфида молибдена щелочными сульфидами или серной кислотой, которое оставляет ванадий в растворе, или экстракцию и отделение органическими растворителями.

В первом случае способ является относительно простым и приводит к образованию неорганического соединения, нерастворимого в органических растворителях, которое, следовательно, невозможно напрямую повторно использовать в определенных областях; при этом второй упомянутый способ является существенно более сложным с образованием органического раствора, содержащего молибден.

Заявителем обнаружено, что, используя щелочные ксантогенаты в определенных концентрациях, можно получить хорошие выходы по разделению, используя простой способ, который приводит к образованию соединений молибдена, обладающих растворимостью в органических растворителях, что позволяет напрямую повторно использовать их в определенных областях.

Ксантогенаты щелочных металлов уже известны в течение определенного времени и широко применимы, не говоря о значении ксантогената целлюлозы в производстве вискозы в качестве уловителей сульфидов металлов при флотации, в частности сульфидов меди и молибдена.

Их также применяют при вулканизации каучука, в качестве гербицидов и пестицидов, добавок к смазкам и прочее.

Свободные кислоты относятся к типу ROCS₂H, бесцветны, неустойчивы и растворимы в обычных органических растворителях; они разлагаются при комнатной температуре на дисульфид углерода и на соответствующий спирт по следующему уравнению:

С другой стороны, соответствующие щелочные соли представляют собой достаточно стабильные твердые вещества, растворимые в воде, спирте и в полярных органических растворителях. В водном растворе при комнатной температуре этилксантогенат калия, например, гидролизуется следующим образом:

причем при последующем гидролизе дисульфида углерода и тритиокарбоната образуется сульфид водорода.

Соли тяжелых металлов более растворимы в органических растворителях, хлороформе, ТГФ и бензоле, тогда как они не очень хорошо растворяются в воде, спирте и в алифатических углеводородах. Значительное количество атомов углерода делает их более растворимыми в органических растворителях.

Являющийся целью настоящего изобретения способ селективного удаления молибдена из жидких смесей, где молибден содержится вместе с ванадием при количестве молибдена более 200 мг/л, отличается тем, что он включает следующие стадии:

- доведение pH жидкой смеси до величины меньше 3, предпочтительно до 2 или менее;

- добавление раствора щелочного ксантогената к раствору таким образом, что молярное отношение молибден/щелочной ксантогенат находится в интервале от 1/4 до 1/8, предпочтительно от 1/5 до 1/7, поддерживая постоянную величину pH посредством добавления неорганической кислоты;

- перемешивание смеси, вызывая осаждение присутствующего в смеси молибдена.

Щелочные ксантогенаты, рекомендуемые для способа согласно изобретению, являются щелочными этилксантогенатами, в частности этилксантогенатом калия.

Некоторые примеры приведены только для лучшего понимания существа изобретения и не должны восприниматься как ограничивающие объем патентных притязаний самого изобретения.

ПРИМЕР 1

Соляную кислоту, разбавленную до pH 2, добавляют к щелочному раствору, содержащему Мо и V (10 и 5 г/л соответственно), затем медленно добавляют раствор этилксантогената калия с концентрацией 300 г/л при комнатной температуре, при этом pH 2 поддерживают постоянным с помощью того же раствора кислоты.

Большая часть молибдена почти полностью осаждается, в отличие от ванадия, содержание которого уменьшается в значительно меньшей степени.

Выход по осаждению составляет примерно 82% для молибдена и 8% для ванадия, соответственно.

ПРИМЕР 2

Этот тест проводят с серной кислотой аналогично предыдущему, но при pH 1. В этом случае выход молибдена по осаждению существенно увеличивается, причем при хорошем отделении от ванадия, 95% и 6% соответственно. Молярное отношение Мо: этил ксантогенат К равно 1:6.

Из данных химического анализа промытого осадка можно заметить (табл.), что содержание молибдена и ванадия является следующим:

Таблица
Элемент	Мас.%
Ванадий	0,23
Молибден	32,4

Как можно заметить, исходное отношение Мо/V, которое составляло 2:1, становится равным 140:1.

ПРИМЕР 3

Разбавленную серную кислоту медленно добавляют к щелочному раствору, содержащему молибден с концентрацией 5 г/л и ванадий с концентрацией 3 г/л, до pH 1, после этого добавляют раствор изобутилового ксантогената калия с концентрацией приблизительно 300 г/л, при этом величину pH поддерживают равной 1. В данном случае выход Мо по осаждению оказывается равным 93%, а V - 7%.

1. Способ селективного удаления молибдена из жидких смесей, в которых молибден содержится вместе с ванадием, при количестве молибдена более 200 мг/л, отличающийся тем, что он включает следующие операции:

доведение pH жидкой смеси до величины меньше 3;

добавление раствора щелочного ксантогената к указанному раствору таким образом, что молярное отношение молибден/щелочной ксантогенат находится в интервале от 1/4 до 1/8, поддерживая постоянную величину pH посредством добавления неорганической кислоты;

перемешивание смеси, вызывая осаждение присутствующего в смеси молибдена.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что pH жидкой смеси доводят до величины, равной 2 или менее.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что молярное отношение молибден/щелочной ксантогенат находится в интервале от 1/5 до 1/7.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что щелочной ксантогенат является щелочным этилксантогенатом.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что щелочной этилксантогенат представляет собой этилксантогенат калия.