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invention
Fédération de Russie Patent RU2009228

Procédé d'extraction de métaux à partir de solutions aqueuses,

Procédé d'extraction de métaux à partir de solutions aqueuses,

Nom de l'inventeur: Balanovsky Nikolay Vladimirovitch; Zelenchev Alexander; Sokal Ludmila; Tatarnikov Alexey Viktorovich
Le nom du titulaire du brevet: Nikolai Vladimirovich Balanovsky; Zelenchev Alexander; Sokal Ludmila; Tatarnikov Alexey Viktorovich
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 29.05.1992

Utilisation: hydrométallurgie ferreux, les terres rares et les métaux précieux, en particulier leur élimination de l'extraction de solutions aqueuses de diverses amines et sels d'ammonium quaternaire. RÉSUMÉ: l'extraction de métaux à partir de solutions aqueuses par extraction est réalisée avec des solutions d'amines et / ou des bases d'ammonium quaternaire, les deux radicaux organiques dont chacun représente un 2,4-dietiloktily.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention se rapporte à l' hydrométallurgie ferreux, les terres rares et les métaux précieux, en particulier, leur extraction de solutions aqueuses de diverses amines et de sels d'ammonium quaternaire (CHAO).

Un travail de fond sur l'extraction des métaux par des amines et des sels tertiaires secondaires PJSC ont été réalisées dans les années cinquante et soixante. En même temps, étaient les lois fondamentales de la structure de l'influence des amines sur leur capacité d'extraction et la compatibilité des sels obtenus avec des diluants organiques.

Il a été démontré que l'augmentation du degré de ramification des radicaux aliphatiques d'aminés empêche l'extraction des métaux, mais il améliore la compatibilité du sel d'amine avec un diluant. Ainsi, si les complexes métalliques avec des amines à chaîne droite ne sont stables que dans un diluant fortement polaires ou des diluants inertes (de 0,2 à 0,3 M), avec des additifs tels que des modificateurs d'alcools supérieurs, tributylphosphate (TBP), et m. P. qu'un tel sel industriel triizoalkil amines (C 7 -C 9) amine résistant aux diluants aromatiques à faible polaires. Des sels d'aminés hautement ramifiés tels que les amines 9D 178 - dodetseniltrialkilmetilamin, le di (tridécyl) amine, la tri (tridécyl) amine, ASNB-N-benzyl-1 (3-éthylpentyle) -4-etiloktilamin, S-amine 24 le bis (1-isobutyl-3,5-diméthyl) amine, à une concentration de 0,1 M / l de solution organique sont stables dans le diluant inerte pur, tel que le kérosène. (Coleman et al. Rapport sur la deuxième Conférence internationale sur les utilisations pacifiques de l'énergie atomique (Genève 1958) dans le livre. "La technologie des matières nucléaires" Atomizdat M., 1959, p. 352).

Les solutions d'amines dans des diluants polaires utilisés à des fins d'analyse, l'utilisation de métaux dans la même technologie qu'ils ne trouvent pas à cause de la toxicité et du coût élevé des diluants. L'introduction d'agents de modification du système d'amine - diluant inerte conduit à des complications, et souvent à la dégradation de l'extraction et de la distribution des coefficients de métaux ( ) Des éléments tels que U, Zn, Fe, Mo tombe dans des dizaines de fois. La conséquence de faibles concentrations d'amines dans un diluant inerte (0,1 M) est un peu d'extraction différentes pour la capacité des métaux (par exemple, par extraction à partir d'un support chlorhydrique - 6 g / l de Fe, 8 g / l Ga; 3 g / l de Zn; 6 g / cd l, 3 g / litre de Co; 3 g / l de Cu), ce qui conduit à leur utilisation dans le traitement des seules solutions de composants précieux pauvres deviennent très importante parce que l'organe d'extraction à partir de ses solutions concentrées de flux de phase organique.

Lignes directrices pour l'utilisation de solutions de sel dans un diluant concentration CHAO inerte au-dessus 0,05M sans introduire de modificateurs pour l'extraction des métaux dans la littérature de contact trouvés. Dans l'industrie, ils sont utilisés uniquement en mélange avec des alcools supérieurs ou TBP, par exemple, Pt ou extraction Cu.

Ainsi, la limite de solubilité des sels d'amines, dans un diluant inerte est une contrainte majeure des techniques d'extraction amine nobles non ferreux, rares et des éléments des terres rares.

Dans une certaine mesure, de surmonter cet obstacle le plus proche de l'invention propose le procédé de séparation et d'extraction de Co, Cu et Ni dans les solutions d'ammoniac, dans lequel l'extraction des métaux sont des 0,1-0,5 M solution de bis-2-5-alkyl-hydroxy sodium (C C 8 -C 9) benzylamine dans du kérosène

Les inconvénients de cette extraction comprennent: une viscosité élevée à une concentration dans la solution organique supérieure à 0,5 M, ne permettant pas d'effectuer l'extraction dans ces conditions; les propriétés d'extraction des amines assez faibles, avec trois ou deux radicaux benzyle, en particulier lors de l'extraction de solutions acides et neutres, qui est associée à une faible densité d'électrons alimenté à l'atome d'azote de ces radicaux.

La présente invention a pour intensifier le processus d'extraction des métaux tels que Zn, Cd, Te, Se, Sn, Cu, Co, Mo, Re, Ga, In, As, Fe, Cr, Pt, Rd, Ru, Rh, Ir, Au , Nb, Ta, Zr, V, la, Ce, Nd, U, Th partir de solutions aqueuses par extraction avec des solutions d'amine et CHAO dans un diluant inerte.

L'objectif est atteint par le fait que l'extraction sont des solutions concentrées d'amines et CHAO deux radicaux organiques, dont chacun est un 2,4-dietiloktily. L'extraction du plomb et d'un mélange d'amines ou CHAO spécifiées structure avec des amines ou CHAO, actuellement utilisé ou d'autres agents d'extraction. Les complexes d'amines et CHAO tous les éléments de contact étudiés sont infiniment soluble dans les diluants inertes, tels que le kérosène, syntin, le perchloréthylène, le GC-3 et la concentration du complexe dans la solution organique est déterminée uniquement par la viscosité technologique nécessaire de ce dernier, qui est à son tour déterminé propriétés diluant anionique extractibles, le type d'équipement d'extraction, et ainsi de suite. n. les auteurs ont utilisé une solution de l'aminé et CHAO cette concentration, la viscosité des sels qui sont étudiés avec le métal ne doit pas excéder ~ 20-25 cSt, ce qui est suffisant pour la mise en oeuvre du procédé, même dans le caisson mélangeur-décanteur. La phase organique riche en ce cas a été suffisamment concentré sur la méthode extraite. Cependant, dans certains cas, par exemple lorsqu'on utilise des extraits centrifuges peuvent être utilisés et des solutions plus concentrées d'amines, dans d'autres cas, il est extractant suffisant et d'une solution moins concentrée (par exemple, l'extraction des effluents Pt, Pd provenant de la production de ces métaux).

Cette structure de type amine est optimale et CHAO, t. K. Si, une amine secondaire, tertiaire ou CHAO ne contient qu'un seul des radicaux 2,4 dietiloktil, ses propriétés sont semblables à celles des ASNB amine m. F. Propriété interopérabilité illimitée sel d'amine avec un diluant inerte disparait. Lorsque le nombre de ces radicaux (pour les amines tertiaires et CHAO) organiques viscosité de la solution augmente fortement, ce qui rend techniquement inacceptable. Ainsi, la présence de la même 16% de tri (2,4-dietiloktil) amine dans le di (2,4-dietiloktil) -amino augmente la viscosité de 0,6 M de solution d'amine en 5 fois (voir le. Tableau. 1), tandis que tandis que la viscosité d'un 0,6 M de di (2,4-diéthyl-octyl) méthylamine seulement 1,5 fois la viscosité d'une solution de di- (2,4-dietiloktil) -amine 0,6M.

Réduire les résultats radicalaires de longueur de chaîne en une perte des propriétés de compatibilité du sel d'amine avec un diluant inerte et une augmentation brusque et sa solubilité dans la phase aqueuse (un exemple typique - di-2-éthylhexylamine). L'augmentation de la longueur de chaîne du radical - une détérioration de ses propriétés hydrodynamiques dues à la grande viscosité de la solution et la capacité émulsifiante organique.

Tableau. La figure 1 montre la viscosité des solutions de sels d'aminés et d'acides; quand ils sont saturés des métaux des amines leur viscosité augmente et plus la plus élevée, la viscosité de la solution organique initiale.

Fait intéressant, la structure de ces amines peuvent être eux - mêmes des solutions connues pour les modificateurs et les amines CHAO des diluants inertes (par exemple, la trioctylamine, la tri-alkyl ( en C 7 -C 9) alkyle ALAN ammonium, trialkyl - TAMA), ce qui est particulièrement important pour l'extraction, par exemple , des solutions concentrées d'acides dans laquelle la TBP est soumis à une forte hydrolyse et à la dégradation, mais aussi à des systèmes dans lesquels les alcools supérieurs et TBP inhibent l'extraction de métaux (par exemple, Mo et Zn au cours de l'extraction). En outre, ayant à proximité des amines connus et CHAO solubilité dans la phase aqueuse et les mêmes groupes ioniques, ils simplifient grandement le modificateur du système d'amine et de diluant favorisent l'extraction. Ces extractants peuvent être utilisés en mélange avec d'autres classes d'extractants neutres tels que les composés organophosphorés, les acides carboxyliques et organiques de phosphore et t. N.

Exemple. L'extraction de métaux à partir de solutions réalisées avec des solutions concentrées d'amines et PJSC ladite structure dans le kérosène, le perchloroéthylène, syntin, RG-3. amines et bâtiments d'occasion CHAO:

Les concentrations de extractants compositions mixtes présentés dans le tableau extractants. 2. Lors de l'extraction de chacune des conditions de prélèvement de métal et la composition de la phase aqueuse est le plus favorable pour l'enlèvement ou créé les conditions rencontrées dans la technologie des métaux. La capacité d'échange de l'agent d'extraction dans ce dernier cas ne sont pas toujours complètement utilisée, y compris la composition non optimale de la phase aqueuse, et notamment en raison de la faible teneur en métal dans l'équilibre de la phase aqueuse. Formulations de solutions aqueuses et de l'équilibre du contenu extractible de métal indiqué dans le tableau. 2. Pour certains métaux, on a déterminé leur coefficient de distribution entre les phases organiques et aqueuses des extractants étudiées et 0,5 M extractant CAF, qui a été comparée avec les coefficients de distribution du TOA des solutions d'extraction ou TEOA (l'extraction des solutions alcalines), des diluants polaires. Les coefficients de distribution ont été déterminées pour les petites (moins de 1 g / l), à peu près égal au rapport d'extraction, la teneur en métal de la phase aqueuse à l'équilibre. Comme on le voit à partir du tableau. 2, amines et PJSC ladite structure extraites des métaux étudiés coefficients de distribution d'environ ratios égaux dans l'extraction de TOA ou TEOA et beaucoup plus grande que l'extraction KAF.

Dans tous les cas étudiés délaminage d'extraction des métaux a été observé une phase claire, troisième phase ou l'absence de précipitations, a obtenu la viscosité satisfaisante des solutions organiques. Réextraction phase organique saturée a été effectuée par des procédés connus.

Ainsi, en utilisant des amines et CHAO ladite structure dans un diluant inerte peut produire des solutions concentrées de suffisamment élevée extractibilité organométallique ci (à la TOA et TEOA). (56) Le certificat de l'auteur URSS N 817086, cl. C 22 B 15/00 1981.

REVENDICATIONS

PROCEDE D'EXTRACTION DE METAUX A PARTIR DE SOLUTIONS AQUEUSES comprenant l'extraction de métaux des solutions de résines échangeuses d'anions contenant de l'azote contenant au moins deux radicaux organiques dans un diluant inerte, caractérisé en ce que l'extraction des métaux sont des solutions d'amine et / ou des bases d'ammonium quaternaire, les radicaux deux organique dans chacune desquelles sont 2 4-dietiloktily.

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Date de publication 15.03.2007gg