Способ извлечения рутения


 


Владельцы патента RU 2540163:

Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") (RU)

Изобретение относится к химико-металлургическому производству металлов платиновой группы, а именно к экстракционному извлечению рутения. Способ извлечения рутения из нитритных водных растворов включает экстракцию рутения раствором три-н-бутилфосфата, промывку экстракта водой, присоединение промывного раствора к раствору, поступающему на экстракцию, и реэкстракцию рутения раствором карбоната натрия. Изобретение обеспечивает повышение эффективности прямого извлечения рутения и сокращение затрат. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к химико-металлургическому производству металлов платиновой группы, а именно к экстракционному извлечению рутения.

Технологический процесс экстракционного извлечения рутения из водных растворов включает операции: экстракцию рутения раствором три-н-бутилфосфата (ТБФ) в керосине, промывку экстракта, реэкстракцию рутения и регенерацию (промывку) экстрагента.

Из общедоступной литературы известно, что при разделении продуктов деления урана производят экстракцию нитрозо-тринитратного комплекса рутения раствором ТБФ в керосине, а реэкстракцию осуществляют 15N азотной кислотой. [Звягинцев О.Е., Колбин Н.И., Рябов А.Н., Автократова Т.Д., Горюнов А.А. Химия рутения. - М.: Наука, 1965. - С.275.].

Недостатком применения этого способа-аналога в производстве металлов платиновой группы является сложность переработки азотнокислого реэкстракта при дальнейшем аффинаже рутения.

Известен способ реэкстракции рутения из ТБФ, включающий экстракцию и реэкстракцию, в котором экстракт, содержащий рутений, медь и никель, предварительно промывают раствором соляной кислоты для удаления из него меди и никеля, а рутений реэкстрагируют раствором каустической соды [Патент РФ №2195431. Способ реэкстракции рутения из ТБФ. Смирнов П.П., Ходюков Б.П., Бацанов С.А., опубл. 27.12.2002.]. Данный способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и принят в качестве прототипа.

Основным недостатком способа-прототипа является использование для промывки экстракта раствора соляной кислоты, что приводит к образованию солянокислого промывного раствора, в который переходит 4% уже извлеченного из исходного раствора рутения. Это приводит к снижению прямого извлечения рутения в реэкстракт. Для сокращения потерь рутения промывной раствор направляют на головные операции подготовки растворов к экстракции совместно с исходными растворами, что приводит к увеличению объема перерабатываемых растворов, загрузки оборудования и расхода реагентов. Другим негативным последствием использования для промывки раствора соляной кислоты является ее экстракция органическим раствором и перенос на стадию реэкстракции. Это приводит к необходимости использовать при реэкстракции избытка щелочи.

Как следует из описания способа-прототипа, при реэкстракции применяется раствор каустической соды, содержащий 100 г/л NaOH. При такой концентрации щелочи в растворе происходит образование устойчивой водно-органической эмульсии обратного типа. В составе эмульсии свыше 50% реэкстрагента уносится на стадию регенерации (промывки) экстрагента, что приводит к непроизводительному увеличению расхода щелочи. Разрушению эмульсии способствует увеличение полярности органического раствора за счет применения полярного растворителя или увеличения концентрации ТБФ в органическом растворе до 70%. Однако в этом случае увеличивается совместная с рутением экстракция платины, что приводит к усложнению аффинажа рутения и снижению извлечения платины в рафинат.

Для разрушения эмульсии на стадии регенерации экстрагента (промывка после реэкстракции) приходится использовать раствор соляной кислоты с концентрацией до 200 г/л, что оказывает негативное влияние на последующую экстракцию рутения. При избытке кислоты в органическом растворе извлечение рутения из исходных нитритных растворов в экстракт снижается с 85-95% до уровня менее 80%, что приводит к прямым потерям рутения на участке. При невысокой концентрации рутения (менее 1 г/л) в исходном нитритном растворе извлечение из него рутения в экстракт снижается еще в большей степени и составляет 50-60%.

Предлагаемый способ направлен на получение технического результата, заключающегося в повышении прямого извлечения рутения в реэкстракт и сокращении затрат на переработку растворов.

Достижение технического результата обеспечивается тем, что экстракт промывают водой, промывной раствор присоединяют к раствору, поступающему на экстракцию, а рутений реэкстрагируют раствором карбоната натрия.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что никель и медь экстрагируются из исходного нитритного раствора раствором ТБФ в виде нейтральных комплексов по сольватному механизму, вследствие чего их эффективная отмывка из органического раствора может осуществляться водой. Применение на стадии реэкстракции раствора карбоната натрия вместо раствора каустической соды в значительной степени снижает устойчивость водно-органической эмульсии, что способствует ускорению разделения фаз и уменьшению переноса реэкстракта на стадию регенерации (промывки) экстрагента.

Использование воды вместо кислоты для промывки экстракта позволяет предотвратить экстракцию кислоты, а следовательно, сократить концентрацию и расход щелочи на стадии последующей реэкстракции рутения. Дополнительным преимуществом водной промывки экстракта является то, что промывной раствор, имеющий нейтральное значение pH, можно присоединять к исходному раствору без изменения его характеристик. При этом отмытый рутений возвращается на стадию экстракции, а другие примеси переходят в рафинат и направляются на финишные операции аффинажа.

Пример осуществления способа

На лабораторной противоточной экстракционной установке, состоящей из 6 камер экстракции, 4 камер промывки, 5 камер реэкстракции и 2 камер отмывки экстрагента, провели экстракцию рутения из нитритного раствора, содержащего 10,325 г/л платины; 10,56 г/л палладия; 235 мг/л рутения; 282 мг/л никеля и 8 мг/л меди. Установлены следующие расходы реагентов:

исходный раствор 0,5 л/ч
органический раствор 0,5 л/ч
1 промывной раствор (вода) 0,02 л/ч
реэкстрагент (50 г/л Na2CO3) 0,05 л/ч
2 промывной раствор (80 г/л HCl) 0,015 л/ч

Для установления стационарного режима экстракции через установку пропущено 50 л исходного раствора, после чего взяты пробы рафината, реэкстракта и 2 промывного раствора. Исходный раствор и продукты опыта анализировали методом ИСП.

Результаты проведенного эксперимента приведены в таблице.

Таблица
Распределение элементов по продуктам переработки
Наименование раствора Расход, л/ч Содержание, г/л
Pt Pd Cu Ni Ru
Исходный раствор 0,5 10,325 10,56 0,008 0,282 0,235
Рафинат 0,52 9,84 10,04 0,004 0,270 0,0085
Реэкстракт 0,05 0,906 1,186 0,011 0,006 2,257
2 промывной раствор 0,015 0,03 0,01 0,08 0,01 0,01
Распределение, %
Рафинат 99,1 98,9 54,3 99,6 3,8
Реэкстракт 0,9 1,1 14,4 0,2 96,1
2 промывной раствор - - 31,3 0,2 0,1

Как видно из приведенных данных, при установленном режиме работы экстракционной установки прямое извлечение рутения в реэкстракт составляет 96,1%. Рассчитанное извлечение рутения из экстракта в реэкстракт превышает 99,9%. Платина, палладий и никель преимущественно переходят в рафинат, медь распределяется между рафинатом, реэкстрактом и вторым промывным раствором.

При длительной эксплуатации экстракционной установки выпадения твердых осадков, препятствующих разделению фаз, не наблюдалось. Переработка полученных растворов известными способами происходила без осложнений.

Способ извлечения рутения из нитритных водных растворов, включающий экстракцию рутения раствором три-н-бутилфосфата, промывку экстракта и реэкстракцию, отличающийся тем, что экстракт промывают водой, промывной раствор присоединяют к раствору, поступающему на экстракцию, а рутений реэкстрагируют раствором карбоната натрия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологиям жидкостной экстракции, в частности получению концентрата редкоземельных металлов, в цветной и черной металлургии, при переработке отходов химических и металлургических производств, а также для очистки шахтных и рудничных и промышленных сточных вод.

Изобретение относится к переработке фосфатного редкоземельного концентрата (ФРЗК), полученного при азотно-кислотной переработке апатита. Способ переработки ФРЗК, выделенного при нейтрализации азотно-фосфорнокислого раствора, полученного после вскрытия апатита азотной кислотой, включает обработку ФРЗК азотной кислотой и отделение нерастворимого остатка из полученного нитратно-фосфатного раствора редкоземельных элементов (РЗЭ).

Изобретение относится к способам извлечения церия(IV) из сульфатных растворов методом экстракции и может быть использовано для концентрирования церия(IV) из руд, производственных растворов сложного солевого состава и в аналитических целях.
Изобретение относится к способу извлечения редкоземельных (РЗЭ) из азотно-фосфорнокислых растворов переработки апатита. Способ включает растворение апатита в азотной кислоте, вымораживание нитрата кальция(стронция), осаждение гидрато-фосфатов РЗЭ и кальция(стронция), растворение осадка в азотной кислоте, введение в раствор нагретого до 40-50°С полученного на стадии вымораживания нитрата кальция(стронция) с концентрацией 800-1000 г/л, при этом содержание РЗЭ (в расчете на оксиды) поддерживают равной 40-60 г/л, а избыточной азотной кислоты 1-2 моль/л, последующую экстракцию РЗЭ трибутилфосфатом в присутствии нитрата кальция, промывку и реэкстракцию, причем промывку экстракта осуществляют упаренным реэкстрактом до концентрации по РЗЭ 250-300 г/л.

Изобретение относится к экстракции металлов из водного раствора. Описаны композиция для экстракции растворителем, содержащая ортогидроксиарилоксимовый экстрагент, предотвращающий деградацию агент и несмешивающийся с водой органический растворитель.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. На первой стадии извлечения гадолиния из смеси редкоземельных элементов в органическую фазу извлекают тербий, диспрозий и более тяжелые РЗЭ.
Изобретение относится к области металлургии редких элементов, а именно к способам глубокой очистки висмута от радиоактивных загрязнений 210Ро при использовании солянокислых растворов.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способам определения ионов олова (IV). Способ определения олова (IV) в водном растворе включает экстракцию ионов олова (IV).

Изобретение относится к способу экстракции ионов свинца из водных растворов и может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.

Изобретение относится к способу экстракции цинка из водного раствора. Способ включает контактирование экстрагента и раствора, перемешивание смеси, отстаивание и разделение органической и водной фаз.

Изобретение относится к химической промышленности. Соединение цис-дихлородиамминплатины (II) получают из раствора координационного соединения платины с последующей обработкой раствором соляной кислоты.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения дизамещенных динитритных соединений палладия включает взаимодействие раствора азотнокислого палладия с NO и упаривание полученного раствора.

Изобретение относится к химико-металлургическому производству металлов платиновой группы (МПГ) и их соединений. Cпособ получения тетраоксида осмия включает загрузку контейнера с порошком металлического осмия в кварцевую трубу, помещенную в электрическую печь.
Изобретение относится к области получения соединений платиновых металлов, в частности к способу получения оксида палладия(II) на поверхности носителя. .
Изобретение относится к области химии комплексных соединений платиновых металлов, а именно к способу синтеза комплексов рутения, родия, палладия, осмия, иридия и платины с трифторидом фосфора, которые могут быть использованы при нанесении покрытий, глубокой очистке и в процессах изотопного обогащения этих металлов.
Изобретение относится к способу получения чистой соли транс-дихлорометиламинэтиламинплатины(II), которая обладает биологической активностью. .
Изобретение относится к способу получения чистой соли транс-дихлорометиламинизопропиламинплатины(II), которая обладает биологической активностью. .
Изобретение относится к области химии платиновых металлов, в частности к получению палладия, применяемого в качестве исходного вещества, для промышленного получения растворов азотнокислого палладия для синтеза других соединений палладия, например для синтеза ацетата палладия.
Изобретение относится к области химии платиновых металлов, в частности синтезу соединений палладия, а именно синтезу гетероядерных ацетатов палладия с цветными металлами.

Изобретение относится к области гидрометаллургии платиновых металлов, а именно к способам выделения рутения в форме гексанитрорутената (II) калия. Изобретение может быть использовано в процессах аффинажного производства, а также при переработке и захоронении отработанного топлива АЭС. Рутений количественно осаждают в форме гексанитрорутената (II) калия из растворов, содержащих хлоро-, аммино-, нитрозохлоро-, нитрозонитрато- или нитрозонитрокомплексы рутения в насыщенном растворе нитрита калия при температуре кипения реакционной смеси. Техническим результатом является количественное (100%) извлечение рутения в форме малорастворимого комплексного соединения. 6 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 пр.
Наверх