Способ экстракции металлов Советский патент 1986 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к аналитической и прикладной неорганической химии, а именно к способам экстракционного концентрирования и разделения металлов, и может быть использовано в аналитической практике и гидрометаллургии.

Цель изобретения - повышение селективности процесса при извлечении и разделении металлов.

Пример У. 0,1 М раствор замещенных по- лиэтиленгликолей и дибензо-18-краун-6, (ДЦГ-6) известный в хлороформе контактирует с раствором, содержащим Zn, Cd и Hg и 2,0-2,2 моль HNOj, при соотношении фаз Vo : Vb 1 : 1 в течение 5 мин. Анализ на содержание металлов выполняют методами пламенной фотометрии или атомной абсорбции. Полученные коэффициенты разделения металлов при экстракции представлены в табл. 1.

Из табл. 1 следует, что использование замещенных полиэтиленгликолей обеспечивает наибольшую, по сравнению с краун-эфи- рами, селективность процессов экстракции.

Пример 2. 0,46 М раствор замещенных полиэтиленгликолей в 1,1, 2,2-тетрахлорэта- не контактирует с раствором, содержащим по 0,03 моль каждого металла и 5,86 моль HNO , при соотношении фаз V : V 1 : 1 в течение 5 мин. Полученные при этом коэффициенты распределения металлов (D) и коэффициенты их разделения (р, характеризующие селективность процесса экстракции, представлены соответственно в табл. 2 и 3.

Из табл. 2 и 3 видно, что оптимальными экстракционными свойствами обладает соединение CgHjr -СбН4-О(СН2СНО)7Н (ОП-7), которое позволяет обеспечить максимальную селективность процесса.

Пример 3. 30%-ный раствор замещенного полиэтиленгликоля ОП-7 в различных разбавителях .контактирует с раствором, содержащим по 0,03 моль каждого металла и 5,86 моль HNOa, при соотношении фаз УО : V 1 : 1 и температуре 15°С в течение

0

5

0

5

0

5 МИН. Полученные коэффициенты разделения металлов представлены в табл. 4.

Таким образом, из табл. 4 следует, что для практического использования наиболее перспективным является тетрахлорэтан, который позволяет обеспечить наибольшую селективность процесса экстракции.

Пример 4. Растворы, с различной концентрацией ОП-7 в тетрахлорэтане контактируют с водным раствором в условиях примера 3, полученные коэффициенты разделения металлов представлены в табл. 5.

Таким образом, на основании полученных данных следует заключить, что оптимальным количеством реагента (полиэфира ОП) в экстракционной смеси следует считать 10-60 /0, остальное тетрахлорэтан.

Пример 5. 30%-ный раствор ОП-7 в тетрахлорэтане контактирует при различной температуре с водным раствором в условиях примера 3, полученные коэффициенты разделения металлов представлены в табл. 6.

Из примера видно, что для обеспечения максимальной селективности процесса необходим температурный интервал 20-60°С.

Пример 6. Экстракцию проводят в условиях примера 3 при различной кислотности водной фазы. Полученные коэффициенты разделения металлов представлены в табл. 7.

Как видно из данных, представленных в табл. 7, оптимальной концентрацией кислоты в исходном водном растворе следует считать 0,1-6,0 М. Максимальная селективность достигается при проведении процесса экстракции в этом интервале кислотности исходной водной фазы.

Пример 7. Экстракцию проводят в условиях примера 3 при переменном количестве солей металлов. Полученные коэффициенты разделения металлов представлены в табл. 8.

Из данных, представленных в табл. 8, следует, что наиболее высокие результаты селективности процесса экстракции наблюдаются при концентрации солей металлов в исходном водном растворе 10-300 г/л.

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Керосин

ССЕ

Додекан

Нитробензол

Толуол

СНС1з Тетрахлорэтан

Нет расслаивания

2,5-10 2,7-10

, 2-10 1,3-10 9,8-103 9,8-10 1,940 2,1-10 1,4-10 9,9-103 1-10

Таблица 3

Нет расслаивания

NOa

0,01 0,1 2,0 4,0

1 10з

1 -102

2,5/10 1,640 2,6-10 1,7-10 2,6540 1,8-10

Таблица 5

Таблица 7

МО 2 10з

9,,7-103

9,,8-103

9,,9-103

HCl

5,86

6,0

7,0

0,01

0,1

2,0

4,0

5,0

6,0

7,0

2,7-10 1,910 2,1-10 1,4-10 9,9МОз ЫО 2,71-10 1,92-10 2,1240 1 ,41-10 9,95.403 1,1-10 2,71-10 1,9240 2,12-101 ,41 -10 9,95-103 1,1-10

1 -102

1,700

1,810 1,910

2-10

3 -102

9 -103

1,7-10 1-10

1 -103 1 -102 8403 9-102 9ИОЗ 1 -103

4 «102

9,7-102

2 -10

,7 10з

9,8-103 1,75-103

1,1-10 1 ,2 -10

1 -10

1,1-103 9,9-102 1,8-103

1,МО 1-103

1 ,3-10 1 ,2-10 1 -103

2-1о 1,3-10 1,2-10 МОз1,1.103

ЫОз1,9-103

1,1103 2-103 2-103

10 100 200 300 400

1 -103 2,7-10 2,8-10 3 Ю

7-102

2 -102 1 .-103

2-102

2-10

2,4-10 1,6-10

1-10

2,5 10 1,8-10 1,3-10

3 -102

1,9-10 2,3-10 1,5-10 9,5403 1,5-10

1 ,6-10 1 ,8 -10

3,9-10 4,740 340 2, 1, 1,9-10 Образование микроэмульсии

10 Продолжение табл. 7

1 -102 9-102 1 -103

4 «102

9,7-102

2 -10

,7 10з

9,8-103 1,75-103

1 -10

1,1-103 9,9-102 1,8-103

1-103

1 -103

МОз1,1.103

ЫОз1,9-103

1,1103 2-103 2-103

Таблица 8

2 -102 1 .-103

2-102

3 -102

1,6-10

1-10

1,8-10 1,3-10

1 ,6-10 1 ,8 -10