Способ извлечения иридия и родия

Авторы патента:

C01G55 - Соединения рутения, родия, палладия, осмия, иридия или платины

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИРИДИЯ И РОДИЯ, включающий, экстракцию органи-ческим растворителем в присутствии азотсодержащего органического соединения и хлористого олова и последующую обработку органической фазы реэкстрагирующими растворами, отличающийся тем, что, .с-целью .повышения селективности извлечения, в качестве азотсодержащего соединения используют 2-рктиламинопиридин при концентрации его в растворе 0,05-0,25 М.•гЁИзобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для экстракционного извлечения иридия и родия из растворов с боль- 'шим содержанием цветных металлов и железа при определении микроколичеств этих элементов в сложных объектах.' / •Широко известны^ способы экстракционного концентрирования иридия с применением в качестве экстрагентов азотсодержащих реагентов: первичных, вторичных и третичных'алкиламинов. Такие.реагенты экстрагируют иридий из растворов соляной кислоты по механизму обмена анионов.При использовании в качестве экстрагента бромида тетраоктмламмония:экстракцию иридия проеогятиз 1-М соляной кислоты растворами тетраоктиламмония. При этом, экстра-ируется только иридий (IV) CD^30) и одновременно с ним платина (II,-IV), золото (ill), рутений (IV), палладий (II), а также железо (III) и ряд других элементов. Недостатком способа является его низкая селек- . тивность по отношению к иридию и тру- • доемкость процесса, а присутствие цветных металлов и железа в органической фазе мешает последующему Определению иридия.Известен способ экстракционного извлечения иридия (III) и (IV) 'раствором хлорида децилтиурония в смеси дихлорэтана и изоамиловогоОю001^Ч)го

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2502574/26 (22) 04.07.77 (46) 15.05,92. Бюл. И 18 (71) Институт геохимии и аналитической химии им.R.È.Âåðíàäñêîãî (72) Н.А. Борщ и О.г .Петрухин (53) 546.93:546.97(088.8) (56) Bergmann К., Z. Anal. Chem.

200, с. 183, 1964.

Известия С0 АН СССР, сер.хим. вып.3, N 7 с.78, 1974 °

Известия СО АН СССР, сер.хим., вып,6, 1и 14, с.48, 1974 °

Uasilyeva А.А., Talanta, 22, с. 745, 1975.

Журнал аналитич.химии, 29, с.497, 1974.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для экстракционного извлечения иридия и родия из растворов с большим содержанием цветных металлов и железа при определении микроколичеств этих элемейтов в сложных объектах.

Широко известны способы экстракционного концентрирования иридия с применением в качестве экстрагентов азотсодержащих реагентов: первичных, вторичных и третичных.алкиламинов.

Такие .реагенты экстрагируют иридий из растворов соляной кислоты по механизму обмена анионов.

При использовании в качестве экстрагейта бромила тетраоктиламмония

„„Я „„698492 Al (У1) С 01 С 55/00, В 01 0 11/04

2 (54) (57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИРИДИЯ

И РОДИЯ, включающий. экстракцию ор" ганическим растворителем в присутствии азотсодержащего органического соединения и хлористого олова и последующую обработку органической Фазы реэкстрагирующими растворами, отличающийся тем, что, с -целью .повышения селективности извлечения, в качестве азотсодержащего соединения исполь.зуют 2-октиламинопиридин при концентрации его в растворе 0,05-0,25 М. экстракцию иридия проворят из l И соляной кислоты растворами тетраоктиламмония. При этом экстра-ируется только иридий (IV) (Р 30) н одновременно с ним платина (II,- IV), золото (III), рутений (IV), палладий (II), а также железо (III) и ряд других элементов; Недостатком способа является его низкая селективность по отношению к иридию и тру. доемкость процесса, а присутствие цветных металлов и железа в органической фазе мешает последующему определению иридия, Известен способ экстракционногo извлечения иридия (III) и (IV) раствором хлорида Лецилтиурония в смеси дихлорэтана и изоамилового

698492 Д спирта из 1 М соляной кислоты. Одна- 1 ко одновременно с иридием экстрагируются другие платиновые металлы.

Известен также способ экстракционного концентрирования иридия с использованием в качестве экстрагента р-октиламина. Экстра кцию ведут из 3 М соляной кислоты раствором экстрагента в толуоле или полиалкилбензоле. В концентрате одновременно с иридием содержатся остальные платиновые металлы, а также серебро и золото, а при большом содержании цветных металлов и железа s водной фазе в экстракт переходит значительное количество этих элементов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ экстракционного извлечения иридия и родия с использованием в качестве экстрагента дифенилтиомочевины, Способ заключается в обработке исходного раствора, содержащего благородные„ цветные металлы и железо, раствором дифенилтиомочевины в органическом растворителе в присутствии хлористого олова, с последующей экстракцией образовавшегося комплекса хлороформом. Экстракция иридия идет по координационно-сольватному.механизму, в результате чего в концентрат количественно переходят иридий и другие платиновые металлы, а также серебро и золото.

К недостатком способа относятся невысокая селективность по отношению к иридию, небольшие допустимые количества железа III (0,28 мг/мл) и сильное мешающее влияние. меди (ХТ), которая подавляет экстракцию иридия при содержании более 60 мг/л.

Целью изобретения является повышение селективности извлечения.

Отличительным признаком предложенного способа является использование. в качестве азотсодержащего органического экстрагента - 2-октил-аминопиридина при концентрации его в растворе 0,05-0,25 М, Иридий экстрагируется с необычайно высоким коэффициентом распределения(Р = 300-1000) по смешанному (координационному и анионообменнбму) механизму экстракции.

Пример. К 4 мл 1 M раствора соляной кислоты, содержащего по

2, 5 мкг/мл иридия, рутения, серебра и платины, по 5 мкг/мл палладия и родия, а также по 7,5 мг/ мл никеля и кобальта, 25, 1 мг/мл меди (II), 5

30,1 мг/мл железа (III) в 1 М со1 ляной кислоте, прибавляют 1,3 мл 2 М хлористого олова в 2 М соляной кислоте, затем - 6 мл 0,1 М раствора 2-октиламинопиририна в ацетоне. Медленно нагревают раствор до кипения и выдер-. живают в течение 40 мин (водяная баня). После охлаждения прибавляют

4 мл хлороформа и перемешивают смесь

15 мин. Содержание металлов в органической фазе определяют любым удобным методом. В качестве примера можно привести анализ концентрата спектральным методом непосредственно после экстракции (отбирается органиче- " ская фаза и промывается 3 M соляной

3 кислотой) и после двух стадий реэкстракции (отбирается водная фаза, а органическая промывается последовательно смесью 1 M NH4P + 1 M Na $ О + гг8

Z5 + 3 И НС1 (H S04) и 1 М раствором тимочевины в 3 М серной кислоте при времени перемешивания 15 мин (табл.1) .

В табл.2 приведены коэффициенты распределения иридия и других элементов в условиях, оптимальных для экстракции иридия 2-октиламинопиридином.

Видно, что коэффициенты распределения иридия значительно выше, чем родия и платины, золото количественно, серебро и палладий частично кон35 центрируются на границе раздела фаз.

Коэффициенты распределения цветных металлов и железа на 4-5 порядков величины ниже, чем иридия. Следова40 тельно, в найденных условиях экстракции 2-октиламинопиридин более изби-. рателен по отношению к иридию, чем к остальным сопутствующим элементам.

Важно отметить, что коэффициенты распределения иридия высоки даже в.слу-=.: чае нанограммовых количеств металла в водной фазе, при сравнительно небольшой концентрации 2-октиламинопиридина (0,1 М) эффективному извлечению иридия не мешает присутствие

50 цветных металлов и железа при содерI жании до 1 г/атом/л. За однократную экстракцию количественно извлекаются иридий, родий и платина, экстракт также содержит часть палладия, рутения и серебра, а при большом содержании цветных металлов и железа в водной Фазе вЂ” небольшие количества меди (I) и олова. Мерь и оловоотделяют реэкстракцией смесью 1 И

NH + 3 М H (НС1); ри этом реэкстрагируется часть плаины и палладйя. Отделение этих эле ментов достигается реэкстракцией 1 М раствором тиомочевины в 3 M Н Я(),). (НС1) .

Таблица 1

Выход металлов в комцентрат (2) при зкстракционном концентрировании иридия и родня

2-октиламинпиридином (Ir, Pt. Ag, Ru, по 100 нхг pd н Ph по 20 мкг; Cu - 100,4 нг;

Fe вЂ” 120,4 нг; Ni и Со по 30 иг, олова - 309,4 нг в 5 нл раствора) Концентрат . It Соцерианме иетапла в кончентрате, 2 от исходного количества

) I ) (ю, ) - E - ) " ) .. < с.

Fe Bi Co

Органическая

°аза зкстракцмм

Органическая фаза после реакстракцми (3N НС1Ю, 1 Н . SazSzOg+1 Н (184Р)

Органмческая

> фаза после реэкстракции (1 Н тионмевнна в 3 Н BzSOy) 100 (! (10 1,3 . 0,002 (0,008 57

105 100 45

100 (1

99 (5 (! (1 1

110 0,013 0 ° 008 (О, 008

1,4 63

105 100 . 85 32

Таблица 2

Экстракцня. некоторых иеталлов 2-п«тиляминпирилинпм я условиях экстракции иридия (концентрация

Ir, pt, hg Au Г 10 а - 1 10 >, pd u pt 5 ° 10 ь, Остальных металлов 1 ° f0õ+ r-атон/л, концентрация 2гоктиламинпмридина 0 ° 05 Н хлористого олова 0,1 Н, время нагревания 40 мин, прм 100аС, время перемеаивания 15 нин(растворитель - хлороформ) Коэффициент распределения ч 1 А сР )и )Р )е)ип

Rh Pt Pd

0 ° 44 0,0044 0,001 0,004 . 0,03

800-1000 58 62

0,01

0,03

1,0

300-400 140 111 0,53 0,002 0,001 0,002 0,04

0,008

0,14

3 0

Частычно (РВ, Ag) или Ыличестяенмп (Ац) концентриртотся на границе раздела фаз

698492

6 и родня возможно из растворов с очень большим содержанием цветных металлов и железа (111). Способ особенно перспективен для определения очень малых количеств иридия в сложных объектах с радиоактивационным окончанием в этом отношении он обладает большим преимущеПредлагаемый способ экстракционно- 10 ством по сравнению с известными

ro концентрирования иридия и родия способами, так как не требует послепозволЛет проводить отделение ири- довательного отделения сопутствуюдия и родня от сопутствующих метал- щих элементов на стадии экстракции, лов значительно легче, чем в случае что удлиняет и усложняет схему ана-. известного способа. Способ прост в 15 лиза. Сравнительные данные приведеисполнении, а концентрирование иридия ны в табл.3:.

) 6984Я2

Т а б. л и ц а

Сравнительные данные по экстракционному концентрированию иридия и родия экстрагентами: дифенилтиомочевиной и

2-октиламинопиридином

Характеризующий параметр

Реа гент

2-октиламинпиридин дифенилтиомочечина

Условия концентрирования

300-1000

68-140

Коэффициенты распределения

2 3 10 (Fe)