Способ извлечения металлов из растворов Советский патент 1985 года по МПК C22B26/10 

ел

о

С0

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, преи)«ущественно к способам экстракционного извлечения и концентрирования металлов из растворов и может быть использовано для извлечения ионов металлов из сточных вод и растворов сложного солевого состава.

Известен способ извлечения металлов экстракцией растворами краунэфиров в органических растворителях l . Способ характеризуется низ.кими коэффициентами распределения, например, для свинца 2,5, для стронция 0,05.

Недостатком способа являются низкие коэффициенты распределения и необходимость введения дополнительны органических анионов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения металлов экстракцией краунэфирами в хлорированных углеводорода в присутствии слабогидратированных анионов 2. При этом при переработке . солевых растворов, содержащих хлориды, сульфаты, фосфаты невозможно достичь высоких коэффициентов распределения и, следовательно, полного извлечения металлов. Так, для калия коэффициент распределения равен 0,021,35, а степень извлечения не превышает 7,4%.

Недостатком известного способа является низкая степень извлечения металлов из растворов сложного солевого состава.

Целью способа является повьшение степени извлечения металлов.

Поставленная цель достигается тем что в способе извлечения металлов из растворов, преимущественно хлоридных и сульфатных, включающем экстракцию краун-эфиром в органическом растворителе, экстракцию ведут комплексами краун-зфира с кислотой при их мольном отношении 1:1-2 при концентрации комплексов в растворителе 0,1-0,4 м. .

При экстракции использузот комплексы краун-эфира с кислотой, выбранной из ряда, содержащего азотную, хлорную, уксусную.

Сущность способа заключается в следующем.

При обработке раствора краун-эфиров в неполярном растворителе избытком кислоты образуется вторая органическая фаза, являющаяся индивидуальным химическим соединением - комплексом краун-эфира с кислотой с моляным отношением 1:1-2,

Более высокая экстракционная способность комплексов по сравнению с краун-эфирами вызвана особенностями их строения. Катионы гидроксония находятся в полости краун-эфира и способны замещаться на катионы, имеющие сходные топологические характеристики, либо высокую электрическую плотность, поэтому комплексы краун-эфиров с кислотами экстрагируют по катионообменному механизму, в отличие от индивидуальных краунэфиров, которые являются сольватирующими агентами.

CyuiecTBeHHOCTb мольного соотношения краун-эфира и кислоты и концентрции комплекса в органическом растворителе подтверждается примерами.

Пример 1. 0,4 м раствор дициклогексил-18-краун-6 в циклогексане обрабатывают 4 м раствором HNOj при отношении органической и водной фаз, равном 1:2. Получают три жидких фазы, причем промежуточная вторая органическая фаза содержит комплекс краун-эфира с азотной кислотой состава 1:1. Эту фазу отделяют, разбавляют хлороформом до концентрации краун-эфира 0,2 ми используют для экстракционного извлечения металлов из хлорродного раствора, содержащего г/л: 0,40 К, 0,71 Sr, 0,12 Hg, 0,36 Pb, 42.2 Cl. Экстракцию проводят при отношении 0:В 1:1 в течение 5 мин. Разделение фаз проводят на центрифуге при 5000 об/мин. Реэкстракцию проводят водой при отношении 0:Б 1:10 и 50 С. В качестве краун-эфира используют дициклогексил-18-краун-6 (ДЦГ-6), дициклогексил-24-краун-8 (ДЦГ-8) и дибензо-18-краун-6 (ДБК-6). Для получения комплексов используют азотную, хлорную, уксусную кислоты.

Результаты экстракции по прототип и изобретению приведены в таблицах.

Пример 2. О,4м раствором комплекса краун-эфира ДЦГ-6 с уксусн кислотой с соотношением 1:1 проводят экстракционное извлечение металлов из раствора состава, г/л: 0,40 К, 0,71 Sr, 76,5 504. Получено извлечен К на 73,0%,Sr на 76,2%.

31150970 - 4

При экстракции по прототипу сте-водственных растворов, повысить чувпень извлечения К менее 1%, Sr 2%.ствительность определения, эффективТаким образом, способ дает возмож-но обезвреживать сточные, воды,

ность сконцентрировать и количествен-содержащие токсичные и ценные

но выделить К, Sr, Hg, Pb из произ- 5металлы.

Таблица 1 .

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ, преимущественно хлоридных и сульфатных, включающий экстракцию краун-эфиром в органическом растворителе, отличающийся тем, что, с целью повьшения степени извлечения металлов, экстракцию ведут комплексами краунэфира с кислотой при их мольном отно шении 1:1-2 при концентрации комплексов в растворителе 0,1-0,4 м. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что при экстракции используют комплексы краун-эфира с кислотой, выбранной из ряда, содержащего азотную, хлорную и уксусную.