СОСТАВ ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ ЧЕТЫРЕХОКИСИ ОСМИЯ Советский патент 1995 года по МПК C01G55/00 

Изобретение относится к гидрометаллургии платиновых металлов и может быть использовано для извлечения осмия из кислых растворов вскрытия промпродуктов цветной металлургии.

Известны составы, включающие разбавитель и амины различного строения или трибутилфосфат, пригодные для извлечения осмия из кислых растворов электролиза, репульпации анодных шламов, растворов газоочистки и др.

Недостатком этих составов является низкое извлечение осмия (коэффициент распределения не превышает 6, что соответствует извлечению осмия не более чем на 86% ). Кроме того, эти экстрагенты наряду с осмием извлекают также другие платиновые и некоторые цветные металлы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является использование в качестве экстрагентов органических разбавителей, преимущественно хлорпроизводных углеводородов (четыреххлористый углерод, хлороформ) или ароматических соединений (бензол, толуол). Эти экстрагенты избирательно извлекают осмий в форме его четырехокиси, которая является одной из основных форм нахождения осмия в большинстве технологических растворов.

Недостатком этих разбавителей является то, что из кислых растворов (0,1-5 М азотной, серной и других кислот) коэффициент распределения осмия составляет 14-15, т.е. извлечение осмия не превышает 92-94%.

Цель изобретения - повышение степени извлечения осмия при сохранении избирательности экстракции.

Поставленная цель достигается тем, что состав содержит олефин С₆-С₁₀ (1-10 об. %) и толуол или хлорсодержащий углеводород (остальное). Отличием является то, что состав содержит олефин в количестве 1-10 об.%.

При этом применяют состав, содержащий индивидуальные олефины (С₆Н₁₂-гексен-1, С₈Н₁₆-октен-1, С₁₀Н₂₀-децен-1) или техническую фракцию олефинов крекинга нефти С₆-С₁₀ и разбавитель в количестве 1-10 об.%, разбавитель - остальное.

Указанный состав извлекает четырехокись осмия из кислых растворов на 98-99,9% . Повышение степени извлечения четырехокиси осмия смесями олефинов с разбавителем обусловлено тем, что четырехокись осмия образует устойчивые продукты присоединения по двойной связи олефинов. Другие платиновые, а также цветные металлы, присутствующие в технологических растворах, не образуют подобных продуктов присоединения и поэтому переходят в экстракт не более чем на 0,1-1%.

П р и м е р 1. Кислые технологические растворы, получающиеся при вскрытии промпродуктов (до 40% цветных металлов: меди, никеля, кобальта и других, и платиновые металлы: палладия и платины до 2˙10^-2%, родия и рутения до 5˙10^-3%, иридия до 5x x10^-4%, осмия до 1˙10^-4%), меченые изотопом ¹⁹¹Os и содержащие 0,5-1 г/л КIO₄ для предотвращения восстановления осмия, перемешивают в течение 15 мин с 1-10% (по объему) растворами индивидуальных олефинов в разбавителях при соотношении объемов водной и органической фаз 1: 1. Коэффициент распределения (D) определяли как отношение активностей радиоизотопа осмия в органической и водной фазах. Значения процента извлечения (R) осмия и его коэффициента распределения приведены в табл. 1.

Сравнительные результаты по экстракции осмия различными разбавителями, взятыми в качестве прототипа, и приведенными составами с индивидуальными олефинами С₆-С₁₀ показывают, что использование смесей приводит к повышению извлечения с 92,8 до 98,8-99,9% , а коэффициентов распределения с 13 до 84-2000, т.е. в 7-150 раз. Столь высокие значения D обеспечивают извлечение осмия 5-10% -ными растворами олефинов в разбавителях не менее чем на 98% даже при соотношении водной и органической фаз 40:1. Поскольку увеличение содержания олефинов в составе выше 5-10% не сопровождается повышением извлечения осмия, использование более концентрированных растворов олефинов в разбавителях нецелесообразно ввиду бесполезного расхода реагента.

П р и м е р 2. В условиях, аналогичных примеру 1, проведена экстракция осмия растворами технических олефинов С₆-С₁₀ в разбавителях. Сравнительные данные приведены в табл. 2.

Показатели извлечения четырехокиси осмия составами из технических олефинов (1-10%) и разбавителей практически не отличаются от таковых для составов с индивидуальными олефинами - извлечение осмия повышается с 92,8 до 99,7-99,9%.

П р и м е р 3. В экстракте, полученном обработкой кислого раствора (пример 1) смесью олефинов (1%) с разбавителями, проведено определение содержания цветных и платиновых металлов. Установлено, что коэффициенты распределения меди, никеля, кобальта и иридия имеют значения менее 10^-3 (извлечение менее 0,1%), других платиновых металлов 10^-3-10^-2 (извлечение 0,1-1% ). Коэффициент разделения осмия и перечисленных выше металлов составляет 10⁴-10⁵, т. е. избирательность извлечения четырехокиси осмия при использовании составов, включающих олефины и разбавитель, сохраняется.

Таким образом, предлагаемые составы для извлечения четырехокиси осмия позволяют существенно повысить его извлечение (с 92 до 99,9%) при сохранении избирательности экстракции по отношению к другим платиновым и цветным металлам.

По сравнению с базовым объектом (отгонка четырехокиси осмия с водяным паром при 105-110^оС в течение 1-5 ч), применяющимся в технологии и аналитической практике, экстракция предлагаемыми составами доступных и дешевых олефинов с разбавителями позволяет проводить извлечение осмия при обычных температурах с минималь- ными энергозатратами, в том числе и из бедных и особо бедных растворов металлургического передела.

СОСТАВ ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ ЧЕТЫРЕХОКИСИ ОСМИЯ, включающий толуол или хлорсодержащий углеводород, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения осмия при сохранении избирательности, он дополнительно содержит олефин С₆ - С₁₀ при следующем соотношении компонентов, об.%:
Олефин С₆ - С₁₀ - 1 - 10
Толуол или хлорсодержащий углеводород - Остальное