Способ извлечения металлов из растворов Советский патент 1989 года по МПК C22B3/00 

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способ-ам жидкостной экстракции металлов.

Цель изобретения - уменьшение расхода электроэнергии и повьшение производительности процесса.

Изобретение иллюс трируется следующими примерами.

-Пример 1 (известный). Концентрация меди 5 г/л.

Результаты сведены в табл.1. Пример 2 (предлагаемый). В среднюю камеру аппарата объемом

50 мл подают 15 мл раствора 1 моль/л каприловой кислоты в декане и 35 мл раствора сульфата меди (С 5,33 г/л, рН 2,53), в анодную камеру - 50 мл раствора серной кислоты (СН,804 4,9 г/л), в катодную - 15%-ньш раствор аммиака; При эмульгировании подают напряжение U 44,4 В. п в течение 1 ч пропускают ток I 0,155 А (10 мА/см). Получают в средней камере С 0,12 г/л (степень извлечения 97,8%) и в анодной камере 10,1 г/л (степень электрохимического переноса 64,0%).

4

;о ч to

4i

00

3149

Результаты.по примерам 1-12 сведены в табл.2.

Предлагаемый способ пригоден для иэвлечезшп других металлов, напри- мер, для цинка, дающего (аналогично меди) растворимые в воде аммиачные комплексы, н лантана, не образующего осадков гпдроксидов при рН, близком к рН экстракции.

Опыты проводились с растворами ZnCNO,,), (3,51 г/л) и ZnClj, (5,03 г/л), В случае лантана в анодную камеру подавали азотно-кислый, а в случае цинка соляно-кислый растворы. Их концентрации до и после опыта, условия и показатели экстрак- ции приведены в табл. 3 и 4 (концентрация аммиака 10%).

Предлагаемьш способ позволяет уменьшить расход электроэнергии за счёт энергетически более выгодного inepeHoca ионов в эмульсии,- чем в органической фазе. Напряжение в аппарате поддерживается на уровне 50-40 что значительно ниже, чем в известном (100-600 в). Способ позволяет увеличить производительность процесса в случае извлечения целевого ме- талла из смеси нескольких металлов, так как отсутствует конкурирующий перенос нескольких катионов, и весь ток переносится только участвующими в процессе анионами.

0

5

0

35

5

30

Способ может быть использован для извлечения тяжелых цветных металлов, например меди, никеля ,.цинка, кобальта, дающих растворимые в воде аммиачные комплексы, а также металлов (марганец, кадмий, бериллий, редкоземельные металлы и др.), не дающие осадков гидроокисей при рН экстракции.

Формула изобрет-ения

1.Способ извлечения металлов из растворов, включающий экстракцию ка- тионообменным экстрагентом с наложением электрического тока в аппарате с разделенными ионитовыми мембранами камерами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода электроэнергии и повышения производительности процесса, экстракцию проводят при соотношении объемов органической и водной фаз (0,4-0,5)j1 в средней камере, отделяя ее от катодной и анодной камер анионитовыми мембранами, причем в катодную камеру подают раствор аммиака, а в анодную - раствор кислоты с анионом, идентичным аниону соли экстрагируемого металла,

2,Способ по П.1, о тли чающийся тем, что с целью обеспечения эффективного извлечения металла, в катодную камеру подают 10- 15%-1Шй раствор аммиака.

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к области гидрометаллургии ,в частности, к способам жидкостной экстракции металлов. Целью изобретения является уменьшение расхода электроэнергии и повышение производительности процесса. Извлечение металлов из растворов осуществляют экстракцией, катионообменным экстрагентом с наложением электрического тока при соотношении объемов органической и водной фаз (0,4-0,5):1 в средней камере электролизатора, отделяемой от катодной и анодной камер анионитовыми мембранами, при этом в катодную камеру подают 10-15%-ный раствор аммиака, а в анодную - раствор кислоты с анионом, идентичным аниону соли экстрагируемого металла, 1 з.п.ф-лы, 4 табл.

и 400 В

I 0,2 мА/см

.и 600 в

I 0,1 мА/см2

t 1 ч

и 100 В

I 10 мА/см2

/V,

С 1 ч

38 2,0 17,0- 1,0 87,0 51,0

|

)

vO

Ul N 3- J-o OOOiOvDcyiiOtn

4j-л L/ ллллллллл

)00 l-vOOOfnO- J-in

W1П - СО ПчОчС1О ОГ- ОО Л

иг(сч1- 1Г11Лсг - orovnc

HvD-O-CNir- OOOCyiOlAr r OO

Ю -r oocTioooocrvr -vD-d-r -ONr

CO ) - to1Л

СМ- Г Г- СГ ООГОЮООО Ю

LO 6

CMvOOOOiO-r O vD- CrvO OO4OOO4DCT.CriOO D- tCriCr OO

H 5

X

d- o

.

a:оОчОчОГОчО - З- rO frOOO

CJ)

O чOCOчDO OO .O -

0ro О f) ro m -. -

%.4D4O i v vDa CJ Cr((TiC

(ПLriLnmiAu-i t f t t- r a-m

M

з:

u

r о

LOOl lCM - rOLH OCNOOLOvD

a:oooo-d-r -j-iocooom-r-ocio

PI

r ir i t-r-i r fconro- t-o--j3CT ONCT ifOrOrOMrOOOOOCN

(5I r-l r mmiOLnm- tOO.

СЦCNlCSlCNlCNIr4CSr-4CSr IC- CNCNJ

c

J-r1 o

СМГОООчОСГ|ГЧ1Л1П-.3-СрГОГО

Ot -O r lOU lCM OOOOrs|OLO

зСнO -O -OO t-CSCNlOOO u

и

J-

о 4D( fooo

f-1 ff

J -r rOOOLn- vDr- inOr -)CO

t3-cl-cc t-f u-)4t fu i J3tnr d«ОЮШОООООО OO 4Or 4DLOr- чОчОчОчО Г Г

0000« 1(ЛО1ЛГ ОО% --- O

Ы ЛчОЮОЮЮШ Х ЮС О Л

.or- -ГП Л -

;oooooooooooo

I

I le-sooooot LOcN «ooo

|Z , o-r- -TI и

I

i LO s vO

I,O -O OOOOOOOO I o

I t

ююоюои 1Ю1Люююго госм)-гч1ттглгос-|ттго

j loiooioOLOioioiOLOLOt

t -CM -cslCN- T- T- ,-

I JJloinioioromcoroconcor

I sc;т- -т-- гопсоо-|о-|чочоо

I UU1Ли-1Ю1О1ЛШЮ1Л1О-) I О

I I

I S O

I ciu «-cMfn-a LO4or ooo o- - CM

I e s

6

vO

Ul N

П р н м с ч а п и с. Vg rVg, 15 мл; 35 мл, 1. 160 мА, ( 60 мин, An аннон (С1 и HOj)

25:25 (Itl) 15 15:35 (0,4:1) 15 15S35 (0,/it1) 15

0,085/60 0,160/60 0,160/66

Цинк

60 2,62 29 1,14 22,5 0,83

15:35 (0,4:1) 15 25:25 (1:1) 15.

160/60 160/60

35 58

деляется Cl

Таблица 4

4,89/6,22 4,89/8,87 4,89/9,31

49,22 42,80 77,83 68,04 83,85 68,70

2,06/4,65 2,06/5,00

,51 4,13/5,04

95.1315,55