Способ получения неорганического электро-нообменника для извлечения палладия

 

ОПИСАНИЕ 1

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 28. 05. 79 (21) 2771131/23-26 51) + с присоединением заявки É2 (23) Приоритет

В 01 J 39/08

С, 01 G 55/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 150581. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 15. 05. 81 (53) УДК 661.183.12 (088 . 8.) (72) Авторы изобретения

А.В. Калюжный, В.В. Вольхин, С.A. Колесова и В.В. Милютин

-- 4.":. (г;;- -,.-., / 7 ВВ,"1, У

Пермский политехнический инстифт т:-..-, /

-"".. -.: —,. /. :

° и л 1ф (71) Заявитель и

/ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО

ЭЛЕКТРОНООБМЕННИКА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ

ПАЛЛАДИЯ

Изобретение относится к сорбционной технологии, конкретно к способам получения неорганических сорбентов,,предназначенных для избирательного извлечения палладия из растворов сложного солевого состава, например из растворов срлей никеля.

Известен способ получения неорганического сорбента на основе сульфидов переходных металлов для избирательного извлечения палладия из растворов (1).

Однако такие сорбенты рассчитаны лишь на однократное использование и не поддаются регенерации, поскольку в процессе сорбции на них палладия образуется новое менее растворимое соединение — сульфид палладия.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения неорганического электронообменника для извлечения палладия из растворов, включающий осаждение феррицианида Ni< в Fe" (CN)<, его последующее восстановление до ферроцианида, отмывку и гранулирование методом замораживания. Феррицианид состава Ni Fe (CN). восстанав.ливают раствором Na>S<0+ в присутствии ионов К, в результате чего получают ферроцианид состава

К1о Ni<< Fe" (СК) (2).

Недостатком данного способа является то, что он имеет малую емкость по отношению к палладию ввиду

его ниэткого восстановительного потенциала (Чов = 0,62B).

Цель изОбретения — повышение сорбционной емкости по палладию и увеличение срока службы сорбента.

Поставленная.цель достигается тем, что согласно способу получения неорганического электронообменника для

15 извлечения палладия из растворов, включающему осаждение феррицианида

Ni« Fe и (CN), его последующее восстановление до ферроцианида, отмывку и гранулирование методом

20 замораживания, восстановление ведут раствором гидразин-хлорида.

Кроме того, восстановление ведут гидразин-хлоридом.с концентрацией

0,12-0,25 M при рН 7,5-8,5.

Технология способа состоит в следующем.

Проводят взаимодействие 0,1 н. растворов сульфата никеля и феррицианида калия (Ni50 берут с 10ЗО 15%-ным избытком против стехиомет829167 рии) и получают коагулят состава

Nip > Fe " (CN)6 . Коагулят феррицианида никеля подвергают восстановлению

0,12-0,25 М раствором гидразин-хлорида при рН 7,5-8,5 (при использовании гидразин-гидрата в качестве исходного реактива величину рН раствора регулируют с помощью НС1).

После восстановления коагулят отмывают от растворимых продуктов реакции дистиллированной водой методом последовательных декантаций, замора-. живают при -5 С, оттаивают и отмы,о вают дистиллированной водой от молекулярно-сорбцированного N2HgС E (последнее необходимо для предотвращения загрязнения растворов хлоридом гидразония при сорбции из них палладия) .

Использование при получении электронообгленника в качестве восстановителя хлоридной соли гидразония 20 целесообразно, поскольку именно эта соль обладает наименьшей склонностью к молекулярной сорбции на ферроцианиде по сравнению с другими солями гидразония. Наиболее оптимальная 75 концентрация восстановителя 0,120,25 M. При такой концентрации гидразин-хлорида, с одной стороны, достигается высокая скорость процесса восстановления и, с другой стороны, не происходит значительного насыщения злектронообменника хлоридом гидразония за счет молекулярной сорбции. Значение рН раствора восстановителя поддерживают в пределах 7,58,5, .поскольку при pH c 7,5 не происходит быстрого и полного восстановления феррицианида, а при рН > 8,5 имеет место частичное растворение электронообменника.

Гидразин восстанавливает ферри- 40 цианид до ферроцианида, и одновременно ионы N2H+ входят в состав ферроцианида. Ионы N Н - селективно удерживаются ферроциайидом и не вступают в обмен с ионами Ni<+ и других поли- 45 валентных металлов. В то же время, они понижают величину М о до

0,42 В, что приводит к увеличению движущей силы электронообменного сорбционного процесса .и, вследствие этого, к существенному повышению степени извлечения палладия из растворов и увеличению сорбционной емкости.

Пример 1. Смешивают 33 r

КЗГе" (CNQ и 56 r Ni S04 ° 7Н20 в вйде 0,1 М растворов и получают 3 л коагулята Ni Fе " (CN)6 . К коагуляту добавляют 2 л воды и 25 мл

70%-ного раствора й2Н4..Н20, предварительно нейтрализованного до 60 рН 8,5 33%-ной НС f, и перемешивают его в течение 30 мин. Затем коагулят отмывают от растворимых продуктов реакции дистиллированной водой методом декантаций, сгущают до 3-4 л и замораживают в воздушном криостате при -5 С. После размораживания гранулированный.осадок промывают

50-кратным объемом воды. Объем гранулированного осадка 0,1 л, его масса 35 г (в расчете на массу воз,цушно-сухого вещества). Полученный продукт представляет собой неорганический электронообменник, состав которого близок к формуле (Ng Н ),.4о Ni<> Fe (CN)g ° 0,05N2H+C E.

Пример 2. По примеру 1 проводят смешивание феррицианида калия и сульфата никеля. Затем к полученному коагуляту добавляют

2 л воды и 12 мл 70%-ного раствора гидразин-хлорида при рН 7,5 и перемешивают раствор в течение 45 мин.

Дальнейшие операции проводят аналогично примеру 1Пример 3, Синтезированный по примеру 1 электронообменник испытывают в процессе извлечения палладия из раствора состава, г/л:

NiS0g 200; PdC Е2 0,334; (Pd 0,200), Для этого сорбционную колонку с параметрами 0,8 см. х 5 см загружают

4 мл электронообменника (1,4,г в расчете на массу воздушно-сухого вещества) и пропускают раствор указанного состава до начала проскока палладия в фильтрат (за проскок принимают концентрацию палладия в фильтрате, равную 5 мг/л). До проскока через колонну пропускают 1,0 л раствора. После сорбции сорбент в колонке промывают 0,1 л воды и регенерируют 0,2 л 0,25 M раствора

N2H Ñг . с рН 8,0. При регенерации раствор восстановителя подают снизу сорбционной колонны с тем, чтобы одновременно взрыхлить слой электронообменника в колонке. Регенерированный электронообменник готов ко второму циклу сорбции ионов Pd2

Электронообменник показывает устойчивую работу на протяжении пяти цик-. лов сорбции палладия-регенерации электронообменника, после чего его фильтрующая и сорбционная способность остается без каких-либо изменений и он пригоден для дальнейшего использования. При этом h каждом из циклов реализуются следующие значения емкости до проскока,m Pd/г:

200(1), 1.90(2), 205(3), 180(4), ) 1

195(5) — (цифра в скобках — номер цикла).

Для выделения сорбированного палладия из состава твердой фазы в раствор электронообменник после пяти циклов его работы разлагают известным способом путем последовательной обработки его при нагревании царской водкой и серной кислотой. Оставшийся сухой остаток растворяют в горячей воде. Из полученного раствора палладий осаждают в виде металла путем восстановления

829167

Формула изобретения

Составитель P. Пенэин

Редактор Ю. Петрушко Техред Н.Майорош Корректср М. Коста

Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3040/39

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 его муравьиной кислотой. Полученный осадок металлического палладия отделяют. от раствора путем фильтрации, промывают на фильтре водой и прокаливают в муфельной печи при 800 С.

В результате получают 1300 мг металлического палладия или 95,5% от его количества, поступившего в колонну.. Около 4Ъ палладия выделяют из осадка, унесенного потоком раствора при регенерации электронообменника. Таким образом, суммарные потери по палладию составляют не более

0,5%.

Пример 4. Сорбент, полученный по примеру 1, испытывают в сравнении с известным в процессе из- 15 влечения палладия из растворов, моделирующих никелевый электролит и имеющих следующий состав, г/л:

NiSO 200; Na SO 60; NaC В 70 Н ВО З;

РФ С, где С=1 10>, 510 и

1 ° 10 для разных растворов. Установлено, что ферроцианид, полученный по известному способу, практически не поглощает микроколичества этого элемента из растворов укаэанного состава, в то время как предлагаемый электронообменник хорошо сорбирует палладий, и степень извлечения палладия из растворов вышеприведенного состава составляет соответственно

95Ъ (С = 1-10-3) 98% (С = 5.10-3) 30 и 99% (С = 1 ° 10 ), где С вЂ” концентрация PdР в г/л.

Таким образом, представленные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет З5 получать электронообменники состава (N2H5)4,4о N Q,уо Fe " (Сй)6 х х 0,05 N

Предлагаемый способ может найти применение при синтезе селективных к палладию неорганических. электронообменников на основе ферроцианидов переходных металлов °

1. Способ получения неорганического электронообменника для извлечения палладия из растворов, включающий осаждение феррицианида и,, Fe (CN)6,, его последующее восстановление до ферроцианида,отмывку и гранулирование методом замораживания, отличающийся тем, что, с целью повышения сорб-. ционной емкости по палладию и увеличения срока службы сорбента,восстановление ведут раствором гидразинхлорида.

2. Способ .по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что восстановление ведут гидразин-хлоридом с концентрацией 0,12-0,25 М при рН 7,5-8,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1..Тезисы докладов 8-го Совещания по химии, анализу и технологии благородных металлов. Новосибирск, 1969, с. 36.

2. Авторское свидетельство СССР

9 552105, кл. В 01 J 1/22, 1977 (прототип).