Способ сорбционного извлечения селена, теллура и мышьяка из водных растворов.

Изобретение относится к области гидрометаллургии, а именно к способу сорбционного извлечения селена, теллура и мышьяка из растворов. Сущность способа заключается во введении растворимых соединений индия в раствор извлекаемых элементов перед сорбцией. Количество соединений индия должно превышать количество извлекаемых элементов в растворе. При комнатной температуре наблюдается более быстрое достижение полного извлечения указанных элементов из раствора. Применение индия в катионной форме исключает возможность нежелательных взаимодействий с образованием нерастворимых соединений. Техническим результатом является применение солей индия для интенсификации процесса сорбции селена, теллура и мышьяка на аминотиоэфирных сорбентах. 1 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к области гидрометаллургии, а именно, к способам сорбционного извлечения селена, теллура и мышьяка из растворов.

Удаление токсичных элементов из разнообразных природных и техногенных объектов является неотъемлемой задачей многочисленных процессов металлургии. Трудность удаления разнородных по природе элементов-токсикантов заключается в том, что нет удовлетворяющих химических способов, позволяющих одновременно и полностью извлекать элементы с разными химическими свойствами.

Известны способы извлечения с целью анализа токсичных элементов, в том числе селена, теллура, из растворов с помощью элементной серы /1. ГОСТ СССР 12645.11-86. Метод определения селена. //2. ГОСТ СССР 12645.12-86. Метод определения теллура. /. В указанных источниках описано извлечение селена и теллура соосаждением с элементной серой. Основным недостатком предложенного способа является невозможность совместного извлечения селена и теллура, т.к. извлечение каждого из этих элементов требует создания индивидуальных условий.

Совместное извлечение селена и теллура указанным методом возможно при модификации способа, описанном в /3. Б.Я. Каплан, О.А. Ширяева. Определение селена в полупроводниковых соединениях типа A3 В5 и в их компонентах методом полярографии с переменным током. Заводская лаборатория №10, с. 1178, 1970/. Недостатком указанных способов является то, что мышьяк данными способами полностью не извлекается.

Возможность одновременной сорбции мышьяка, селена и теллура в сочетании с высокой емкостью и селективностью предоставляет способ извлечения на полимерном тиоэфире /4. Шестаков В.А., Малофеева Г.И., Петрухин О.М. и др. Ж. аналит. химии, 1083, т. 38, №12, с. 2131. /. Высокие показатели емкости и прочности образующихся комплексов сорбента с МПГ обусловлены наличием атомов серы в молекулах сорбента. Связь сорбируемых элементов с атомами серы сорбента настолько прочна, что десорбция не происходит даже в концентрированной соляной кислоте, что дает возможность извлекать ряд элементов из сильнокислых сред. Недостатком тиоэфирных сорбентов является необходимость длительного применения высоких температур (кипение), что опасно потерей извлекаемых элементов за счет летучести их соединений при повышенных температурах.

Более эффективны для извлечения селена, теллура и мышьяка аминотиоэфирные сорбенты, имеющие в своем составе атомы азота и серы одновременно. В этом случае сера обеспечивает прочность комплекса сорбента с элементом, азот способствует быстрому установлению координационных связей. Высокая эффективность указанных соединений связана со специфической стерической формой молекул сорбентов /5. М.В. Афонин, С.А. Симанова, Н.М. Бурмистрова, О.А. Ширяева, Ю.А. Карпов, Ю.С. Дальнова, Н.С. Панина. Сорбционное извлечение хлорокомплексов иридия (|II) и иридия (IV) новым сероазотсодержащим сорбентом. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, №9, т. 74, с. 3, 2008/. Достоинство способа - в отсутствии необходимости применения повышенных температур, процесс сорбции протекает при комнатной температуре, что устраняет опасность потери элементов за счет летучести. Недостатком способа является низкая скорость сорбции извлекаемых элементов при низких температурах, что приводит к увеличению времени процесса.

Известен способ интенсификации сорбции элемента на аминотиоэфирных сорбентах без применения повышенных температур, с помощью введения иодид-ионов в раствор /6. Иващенко А.А., Дальнова Ю.С, Алексеев СВ. и др. Способ интенсификации сорбционного процесса благородных металлов на сорбентах типа тиоэфиров и аминотиоэфиров. /

Патент РФ №2205239, 2003/. Указанный способ выбран прототипом заявляемому.

Сущность известного способа - во введении в раствор, содержащий платину, иодидов щелочных металлов перед внесением сорбента. Скорость сорбции платины при этом увеличивается и полнота извлечения элемента достигается за меньшее время. Известно, что иодид-ион способствует большей эффективности действия аминотиоэфирных сорбентов и при сорбции ряда других элементов.

Недостатком указанного способа является нежелательность усложнения раствора дополнительным анионом, могущим взаимодействовать с широким рядом элементов, присутствующих в растворах выщелачивания, с образованием нерастворимых (например, иодид палладия) соединений.

Техническим результатом является способ сорбционного извлечения селена, теллура и мышьяка на аминотиоэфирных сорбентах, лишенный указанного недостатка.

Техническим решением является применение солей индия для интенсификации процесса сорбции селена, теллура и мышьяка на аминотиоэфирных сорбентах.

Сущность способа - во введении растворимых соединений индия в раствор извлекаемых элементов перед сорбцией. Количество соединений индия должно превышать количество извлекаемых элементов в растворе. При комнатной температуре наблюдается более быстрое достижение полного извлечения указанных элементов из раствора. Применение индия в катионной форме исключает возможность нежелательных взаимодействий с образованием нерастворимых соединений.

Эффект влияния соединений индия на сорбцию элементов аминотиоэфирными сорбентами неизвестен.

Количество индия, необходимого для достижения заявляемого эффекта, находится в пределах от 1 до 2 массовых количеств по отношению к количеству извлекаемых элементов. Ниже нижнего предела эффект недостаточно выражен, а при концентрациях индия выше верхнего предела дополнительного усиления эффекта не происходит.

Изобретение иллюстрируется примерами.

Пример 1.

В 200 мл 0,1 молярного раствора соляной кислоты вводили 1 мг селена, 1 мг теллура, 1 мг мышьяка, растворенных в минеральных кислотах, 6 мг индия в виде солянокислой соли, затем вносили 200 мг аминотиоэфирного сорбента формулы С8 H16 N2 S4 при комнатной температуре и выдерживали в указанных условиях в течение 1 часа, отбирая пробу раствора по 1 мл через каждые 15 минут для анализа на селен, теллур, мышьяк. Результаты представлены в таблице 1.

Пример 2.

В 200 мл 0,1 молярного раствора соляной кислоты вводили 1 мг селена, 1 мг теллура, 1 мг мышьяка, растворенных в минеральных кислотах, 3 мг индия в виде солянокислой соли, затем вносили 200 мг аминотиоэфирного сорбента формулы С8 H16 N2 S4 при комнатной температуре и выдерживали в указанных условиях в течение 1 часа, отбирая пробу раствора по 1 мл через каждые 15 минут для анализа на селен, теллур, мышьяк. Результаты представлены в таблице 1.

Пример 3.

В 200 мл 0,1 молярного раствора соляной кислоты вводили 1 мг селена, 1 мг теллура, 1 мг мышьяка, растворенных в минеральных кислотах, затем вносили 200 мг аминотиоэфирного сорбента формулы С8 H16 N2 S4 при комнатной температуре и выдерживали в указанных условиях в течение 1 часа, отбирая пробу раствора по 1 мл через каждые 15 минут для анализа на селен, теллур, мышьяк.

Результаты представлены в таблице 1.

Пример 4.

В 200 мл 0,1 молярного раствора соляной кислоты вводили 1 мг селена, 1 мг теллура, 1 мг мышьяка, растворенных в минеральных кислотах, 100 мг индия в виде солянокислой соли, затем вносили 200 мг аминотиоэфирного сорбента формулы С8 H16 N2 S4 при комнатной температуре и выдерживали в указанных условиях в течение 1 часа, отбирая пробу раствора по 1 мл через каждые 15 минут для анализа на селен, теллур, мышьяк. Результаты представлены в таблице 1.

Результаты экспериментов показали, что присутствие индия в определенных количествах способствует увеличению скорости сорбции селена, теллура и мышьяка на аминотиоэфирном сорбенте формулы С8 H16 N2 S4. Эффект выражен, если количество индия равно или превышает количество извлекаемых элементов в 2 раза и более. При содержании индия менее, чем количество суммы извлекаемых металлов, эффект снижается. Значительное превышение содержания индия над содержанием извлекаемых металлов не оказывает дополнительного увеличения скорости по сравнению с двухкратным превышением.

Способ сорбционного извлечения селена, теллура и мышьяка из водных растворов, включающий сорбцию извлекаемых элементов на сорбентах аминотиоэфирного типа, при этом сорбцию ведут с использованием интенсифицирующего агента, в качестве которого используют водорастворимые соли индия, взятые в количестве, превышающем количество извлекаемых элементов в 2 раза и более.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к переработке высокотемпературных вулканических газов. Повышают давление собранных газов низкого давления из фумарольных трещин и каналов вулкана, затем охлаждают их с обеспечением конденсации сульфидных соединений рассеянных и редких элементов, полученную смесь охлаждают до температуры, превышающей температуру плавления серы, смешивают с распыленной жидкой серой и проводят очистку с обеспечением получения расплава, содержащего серу и твердые и жидкие сконденсированные сульфидные соединения рассеянных и редких элементов, и охлажденных очищенных вулканических газов.
Изобретение относится к области гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения рения из молибденсодержащих растворов. Способ включает сорбцию рения из молибденсодержащих растворов анионитами гелевой структуры.
Изобретение относится к регенерации вторичного металлического сырья, в частности к переработке металлических отходов ренийсодержащих жаропрочных сплавов на основе никеля.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке шламов электролитического рафинирования меди. Способ переработки медеэлектролитного шлама включает обезмеживание, обогащение и выщелачивание селена из обезмеженного шлама или продуктов его обогащения в щелочном растворе.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке концентратов флотации шламов электролиза меди, содержащих селенид серебра, и может быть использовано при производстве серебра и солей селена из шламов медного производства.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов. Медеэлектролитный шлам обезмеживают.

Изобретение относится к способу извлечения рения и платиновых металлов из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия. Способ включает окислительный обжиг, перколяционное выщелачивание огарка водным раствором окислителя или смеси окислителей с получением ренийсодержащего раствора и нерастворимого остатка, сорбцию рения из ренийсодержащего раствора в отдельном аппарате, сушку нерастворимого остатка, последующее шихтование с флюсами и плавку на металлический коллектор.
Изобретение относится к сорбционной гидрометаллургии урана и рения и может быть использовано для извлечения рения из растворов и пульп. Способ извлечения рения из урансодержащих растворов включает сорбцию рения на анионах.
Изобретение относится к способу извлечения рения из кислых растворов. Способ включает осаждение сульфидов рения обработкой сульфидсодержащим осадителем в присутствии реагента-восстановителя в виде гидразинсодержащего соединения и прогревание реакционной смеси.
Изобретение относится к области металлургии редких тугоплавких металлов. Способ получения металлического рения путем восстановления перрената аммония включает размещение порошка перрената аммония в лодочке и его восстановление противотоком остро осушенного водорода с непрерывным продвижением лодочки в трубчатой печи при температуре 300-330 °С.
Изобретение относится к получению нанодисперсного сорбента металлов и к использованию полученного сорбента для интенсификации процесса сорбции и может быть применено в гидрометаллургии благородных металлов.

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для извлечения и регенерации серебра из азотнокислых растворов. Способ извлечения серебра из технологических азотнокислых растворов, содержащих серебро до 0,5-8 г/л и азотную кислоту до 2-10 г/л, осуществляют на твердофазном платиновом катализаторе.

Заявляемый способ относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) из растворов, и может быть использован в технологии получения концентратов редкоземельных элементов.

Изобретение относится к способу извлечения урана из маточного раствора. Способ включает получение функционализированной аминофосфоновой смолы и маточного раствора, содержащего хлорид и уран.

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ), и может быть использован в технологии хроматографического разделения лютеция и иттербия.

Изобретение относится к области химической технологии утилизации высокорадиоактивных растворов, получаемых при переработке облученного ядерного топлива, а именно к составам экстракционно-хроматографических материалов импрегнированного типа для селективного выделения и очистки прометия-147 от сопутствующих РЗЭ из азотнокислых растворов, которые состоят из двух компонентов при следующем содержании: 1-50 мас.% фосфорилподанда - производного 1,5-бис[2-(оксиалкоксифосфорил)-4-(этил)]фенокси-3-оксапентана формулы , где R представляет собой алкил C3-C12, и 99-50 мас.% макропористого сферически гранулированного сополимера стирола с дивинилбензолом с размером гранул 40-400 мкм.

Изобретение относится к аффинажному производству металлов платиновой группы (МПГ). Способ заключается в сорбции катионов родия (III) и рутения (III) на катионите КУ-2 из хлоридных растворов при контролируемых значениях pH растворов и содержаниях хлорид-иона.
Изобретение относится к области гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения рения из молибденсодержащих растворов. Способ включает сорбцию рения из молибденсодержащих растворов анионитами гелевой структуры.

Способ извлечения металлов включает выщелачивание руды путем непрерывного многостадийного противоточного кучного выщелачивания. На каждой промежуточной стадии подают выщелачивающий раствор, приготовленный из маточного раствора, полученного на следующей стадии выщелачивания предыдущей кучи.
Изобретение относится к способу очистки скандия от тория. Способ включает сорбцию тория из растворов ионитом.

Изобретение относится к области цветной металлургии, а также к области экологической безопасности промышленных производств и может применяться при утилизации кеков, шламов и пылей, образующихся в результате переработки руд цветных металлов, в частности медных руд, содержащих мышьяк и серу.

Изобретение относится к области гидрометаллургии, а именно к способу сорбционного извлечения селена, теллура и мышьяка из растворов. Сущность способа заключается во введении растворимых соединений индия в раствор извлекаемых элементов перед сорбцией. Количество соединений индия должно превышать количество извлекаемых элементов в растворе. При комнатной температуре наблюдается более быстрое достижение полного извлечения указанных элементов из раствора. Применение индия в катионной форме исключает возможность нежелательных взаимодействий с образованием нерастворимых соединений. Техническим результатом является применение солей индия для интенсификации процесса сорбции селена, теллура и мышьяка на аминотиоэфирных сорбентах. 1 табл., 4 пр.

Наверх