Способ извлечения селена и теллура из растворов экстракцией Советский патент 1983 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к гидрометаллургии селена и теллура и может быть использовано для из.влечения этих металлов из кислых растворов вскрытия промпродуктов цветной металлургии (пыли, шламы и др.), а также для рафинирования селена и .теллура при производстве этих металлов высокой степени чистоты. Известно, что селен и теллур эффективно экстрагируются из сильных солянокислых растворов (выше 6 М НС1) кетонами, альдегидами и другими кислородсодержащими соединениями в форме комплексных металлокислот за счет донорного атома кислорода, а также за счет образования металло органических соединений Cll-, Недостатком этих экстрагентов является их низкая избирательность наряду с селеном и теллуром экстрагируются также комплексные металлокислоты железа, галлия, индия, таллия , сурьмы и некоторых цветных металлов, а также молекулярные хлориды г«ышьяка и германия. Образование мет лоорганических соединений протекает во времени и завершается после двух4eTbJpex4acoBoro контакта водой и ор ганической фаз. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ извлечения металлов из растворо экстракцией непредельными углеводородами с изолированной двойной связь которые, в отличие от кетонов и аль.дегидов, не способны экстрагировать другие металлы 2 J. . Недостатком этого способа является также низкая скорость образования и экстракции металлоорганических соединений , в результате чего за приемлемое для практики время (не более 1ч) трудно достичь количественного .извлечения: из растворов 6-7 М НС1 извлечение селена на 90-98% достигае ся не менее, чем за 2 ч, экстракция теллура протекает еще медленнее, так что его извлечение в этих условиях не превышает 1%, Отмеченные недостат ки обуслойлены медленной кинетикой образования карбониевого катиона, являющегося промежуточным продуктом в реакциях присоединения по двойной связи олефинов. Целью изобретения является повышение степени извлечения металлов и уменьшение продолжительности экстракций. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения селена и теллура из растворов экстра цией непредельными углеводородами, процесс гфоводят с введением в раствор бромид-ионов, С целью селективного извлечения салена бромид-ионы вводят в количест ве 1-7-моль/л. С целью селективного извлечения теллура, бромид-ионы вводят в количестве 0,005-0,01 моль/л, В качестве экстрагентов использукгг непредельные углеводороды жирного ряда (гексен-1, гептен-1, октен-1, дептен-1 и др.). Ускорение экстракции металлов (селена - до 1-5 мин, теллура до 30-60 мин) обусловлено тем, что в присутствии бромид-ионов в атмосфере воздуха механизм.присоединения через карбониевый катион, CKopocTfj образования которого лимитирует общую скорость реакции, заменяется быстро протекающей цепной реакцией радикального типа. Концентрация бромид-ионов в растворе по разному влияет на эффективность экстракции селена и теллура: количественное извлечение селена имеет место при. высоких концентрациях бромид-ионов (0,5-7,0 М), тогда как извлечение теллура снижается при увеличении концентрации бромид-ионов выше 0,01 М вследствие образования прочных анионных комплексов. Приведенные ниже примеры показывают преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными, в котором экстракцию проводят без добавления в раствор бромид-ионов. Пример 1. в раствор вскрытия селена азотной кислотой (после удаления ее обработкой с различными кислотами) ссодержанием селена 0,27 М вводят различные количества бромистоводородной кислоты. Экстрак цию проводят 1-200 мин. Содержание селена в водной фазе определяют атомно-абсорбционным методом. Для сравнения аналогичным образом исследуют экстракцию без введения бромидионов. Результаты приведены в табл.1, из которой следует, что при экстракции по известному способу из солянокислых растворов в отсутствие .бромидионов количественное извлечение достигается достаточно быстро (но не менее, чем за 30 мин) лишь из концентрированной СОЛЯНОЙ кислоты, из 9 М НС1 -. более, чем за 2 ч, а из 7 М НС1 извлечение не превышает 50% даже после 2,5-часового контакта фаз. При экстракции из растворов, содержащих бромид-ионы (хлоридно-бромидных, сульфатно-бромидных и чисто бромидных), количественное извлечение имеет место уже при времени экстрагирования 1-5 мин. Ipи этом общая кислотность может быть снижена до 5-7 М, что также является преимуществом предлагаемого способа. Таким образом, в гтредложённом способе повьидается извлечение селена при указанной кислотности с 44 до 99,9% и снижается продолжительность экстракции в зависимости от выбранных условий в 30-150 раз. При прочих равных условиях скорость экстракции и извлечение тем ваае, чем выие кислотность водной фазы и концентрации

бромид-ионов, так что экстракцию можно проводить из 5-7 М НВг.

Экстракция селена гексаном-1 из кислых растворов приведена в табл. 1.

Т а б и и ц а 1

1. СПОСОБ ЙЗВЛЕШВИЯ; СЕЛЕНА И ТЕЛЛУРА ИЗ РАСТВОРОВ ЭКСТРАКЦИЕЙ непредельнЕВ1га углеводородами, от л ич а ю-щ и и с я тем, что, с целью повышения степени . и звлеченкя- и ум« ньшениялрсздолжительности. экстракции, процесс проводят с в«вдением в растВСф бромид-ионов. .; 2. ргпосо 5 ПО п 1 л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью селек- тивного извлечения селена, бромидионы вводят в количестве 1-7 мояь/л. 3. Способ;по п. 1, р т л и ч аю щ и и с я тем, что сцелью ceJpeKти&ногб извлечения теллура, бр шдионы вводят в количестве 0,005г 0,01 мояь/л.§

7М НС1

Пример 2. В сернокислые растворы вскрытия теллура () ,

5чм50

меченые радиоизотопом Те, вводят различные количества бромид-ио1Г5В и проводят экстракцию равными объемами непредельных углеводородов (гексен-1, гептен-1, октен-1,и доцен-1) 55 в течение 10-180 мин, с последующими измерениями активностей водной и органических фаз. На основании этих измерений рассчитывают извлечение тел:лура в Органическую фазу. Для сравне-хя ния аналогичные операции проводят

9М HCI

11 М НС1

без добавления бромид-ионов. Результаты приведены в табл. 2, из которой, видно, что извлечение теллура без . добавления бромид-ионов, .как это делается согласно известному способу, происходит не менее, чем за 3 ч, а из хлоридных сред извлечение не превышает 1%. В то же время в присутствии бромид-ионов извлечение на 94-99% достигается за 30-60 мин и тем быстрее, чем вьЕце кислотность водной фазы.

Экстракция теллура непредельными углеводородами приведена в табл. 2.

Т а б л и ц а 2