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invention
Fédération de Russie Patent RU2291840

Procédé d'extraction de l'osmium et le rhénium à partir du lavage ACIDE SULFURIQUE

Procédé d'extraction de l'osmium et le rhénium à partir du lavage ACIDE SULFURIQUE

Nom de l'inventeur: Kasikov Alexander G. (RU); Areshina Natalia Stanislavovna (RU); Petrova, Anna M.
Le nom du titulaire du brevet: Institut de chimie et de la technologie des éléments rares et les matières premières minérales. IV Centre scientifique de Kola de l'Académie des sciences de Russie
Adresse de correspondance: 184209, Mourmansk, Apatity, Str .. Fersman, 14, Institut de chimie et de la technologie des éléments rares et les matières premières minérales. IV Kola Centre des sciences de RAS, département des brevets, VP Kovalevsky
Date de début du brevet: 28.03.2005

L'invention se rapporte à l'hydrométallurgie osmium et le rhénium, en particulier des procédés de recyclage de l'osmium, de l'acide sulfurique contenant du rhénium produite en milieu humide Système de purification des gaz d'industries de cuivre et de nickel, et peut être utilisé pour l'extraction et la concentration de l'osmium et le rhénium lavage à l'acide sulfurique. Le procédé consiste à traiter la solution de lavage ayant une concentration en acide sulfurique de 300-700 g / l de H 2 SO 4, de sodium ou l' hypochlorite de calcium pour fournir un potentiel d'oxydo - réduction de 800 à 1000 mV pour l'oxydation de l' osmium Os (VIII). Ensuite successivement effectué l'extraction de l'osmium et le rhénium, l'osmium et le premier extrait, et ensuite - rhénium. L'extraction a été réalisée à l'aide d'osmium extractant un diluant à base d'hydrocarbures saturés, en particulier le kérosène ou le carburant diesel, avec un rapport de O: B = 1: 5-25 avec un extrait de traduction de l'osmium, du rhénium et - dans le raffinat. extrait contenant de l'osmium est soumis à un traitement thermique à 40-85 ° C, vieilli et filtré pour donner un concentré osmium solide. Le rhénium est extrait du raffinat d'extraction, contenant de 10 à 40% d'amines tertiaires, avec un rapport de O: B = 1: 25-100. Le résultat de l'invention: l'augmentation du taux d'extraction de l'osmium de lavage acide sulfurique pour donner son concentré individuel tout en maintenant une haute teneur en rhénium dans l'extrait.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention se rapporte à l' hydrométallurgie osmium et le rhénium, en particulier des procédés de recyclage de l' osmium, de l' acide sulfurique contenant du rhénium produite en milieu humide Système de purification des gaz d'industries de cuivre et de nickel, et peut être utilisé pour l' extraction et la concentration de l'osmium et le rhénium lavage à l'acide sulfurique.

Lavage à l'acide sulfurique formé dans le système de gaz humide du cuivre et la production de nickel de nettoyage, concentre la majeure partie de l'osmium et le rhénium contenu dans la charge d'alimentation. extraction efficace et la séparation de ces métaux pour donner à l'individu se concentre jusqu'ici reste un défi, en raison de la diversité des formes chimiques de l'osmium dans les solutions technologiques et les phases de dispersion dans les différents extraction d'extraction. composés d'osmium de conversion en forme plus extractible vous permet d'augmenter le taux d'extraction de l'osmium, qui reste, cependant, ne sont pas assez élevés. Par ailleurs, lorsque la concentration d'acide sulfurique dans la solution, le taux d'extraction du rhénium, en particulier des amines tertiaires, diminue.

Le procédé d'extraction de l' osmium et le rhénium de lavage de l' acide sulfurique (voir. Brevet RF №2057071, IPC 7 C 01 G 47/00, 55/00, 28/00, 1996), selon lequel le traitement est effectué avec une solution de chlore gazeux pour assurer que la valeur de l'oxydation 900-1200 mV de potentiel d'oxydo-réduction, puis en ajoutant un agent réducteur pour réduire la valeur du potentiel d'oxydo-réduction de 750 à 820 mV. La solution de départ de lavage d'acide sulfurique, une solution de formaldehyde, le sulfite de sodium et du sulfate de fer (II) peut être utilisé comme agent réducteur. Ensuite, l'osmium et le rhénium est extrait avec des amines tertiaires, en particulier avec une solution de tri-n-octylamine dans décane, puis en ré-extraction avec une solution à 8% d'hydroxyde d'ammonium. Le taux d'extraction de l'osmium dans réextraire est de 64% de rhénium - 99%. En outre, conjointement avec l'osmium et le rhénium est récupéré 32% de l'arsenic.

Les inconvénients de la méthode connue comprennent faible degré osmium d'extraction et l'utilisation de chlore gazeux comme agent oxydant, qui est toxique et dangereux du point de vue du réactif de protection du travail. En outre, l'utilisation du chlore nécessite l'ajustement du potentiel redox avant l'extraction pour éliminer l'excès d'oxydant. Le concentré résultant est le collectif primaire, car il contient de l'osmium, du rhénium et de l'arsenic, qui doivent ensuite être séparés pour les concentrés individuels.

Le plus proche de la méthode d'essence technique proposée et le résultat obtenu est un procédé d'extraction de l' osmium et le rhénium de lavage de l' acide sulfurique (voir. Brevet RF №2034785, IPC 7 C 01 G 47/00, 55/00, 1995), comprenant le traitement de solution de sulfate chloré oxydant réactif tétroxyde d'osmium extraction conjointe de la solution de rhénium et de 10% d'une trialkylamine dans le kérosène à: B = 1: 5 et le temps de contact des phases de 5 minutes, l'extrait traité par la chaleur résultant à 50-80 ° C pendant 20-30 minutes, le refroidissement et décapage rhénium solution à 8% d'hydroxyde d'ammonium. extrait contenant de l'osmium est recyclé à la osmium étape d'extraction et de rhénium, et après plusieurs (10 fois) en utilisant le chiffre d'affaires est retiré du processus sous forme de concentré contenant l'osmium-primaire, qui est envoyé pour le traitement pour extraire l'osmium. Le taux d'extraction de l'osmium dans l'extrait est de 72,1% et le rhénium - 96,8%.

Les inconvénients de ce procédé comprennent un degré relativement faible de l'extraction de l'osmium dans l'extrait, et par la mauvaise réception et le concentré primaire de l'osmium dans la phase organique, ce qui rend difficile le traitement ultérieur. En outre, la méthode implique l'utilisation de chlore gazeux, qui est toxique et dangereux du point de vue du réactif de protection du travail.

La présente invention aborde le problème de l'augmentation du taux d'extraction de lavage osmium acide sulfurique pour donner son concentré individuel à fournir haute teneur en rhénium dans l'extrait.

Le résultat technique est obtenu par un procédé d'extraction de l'osmium et le rhénium à partir du lavage à l'acide sulfurique, qui consiste à traiter la solution d'acide sulfurique d'un réactif contenant du chlore à l'oxydation de l'osmium, de l'extraction par solvant de l'osmium et le rhénium à l'utilisation d'aminés tertiaires et un diluant à base d'hydrocarbures et de la chaleur saturés traitement de l'extrait selon le traitement de la solution de l'invention un réactif contenant du chlore est effectuée jusqu'à fournir un potentiel redox de 800 à 1.000 mV à l'oxydation de l'osmium avec Os (VIII), l'osmium et le rhénium extraction a été réalisée successivement avec de l'osmium premier extrait, et ensuite - le rhénium, l'extraction de l'osmium est effectuée en utilisant comme diluant l'agent d'extraction basé sur le transfert d'hydrocarbures saturés dans l'extrait de l'osmium, du rhénium et - dans le produit raffiné est soumis à un extrait de traitement thermique d'osmium contenant, qui est ensuite maintenu et filtré pour donner le concentré solide osmium et le rhénium est extrait du raffinat d'extraction, contenant de 10 à 40% d'amines tertiaires.

Le résultat technique est obtenu par le fait que la solution d'acide sulfurique a une concentration de 300 à 700 g / l de H 2 SO 4 et que la solution de traitement de réactif contenant du chlore utilisé est l' hypochlorite de sodium ou de calcium.

Le résultat technique est obtenu par le fait que comme agent d'extraction à base d'hydrocarbures saturés, en utilisant du kérosène ou le gazole, et l'extraction a été effectuée à l'osmium rapport A: B = 1: 5-25.

Pour obtenir l'effet technique voulu et par le fait que l'extrait contenant de l'osmium traitement thermique est effectué à 40-85 ° C,

La réalisation du résultat technique contribue au fait que, avant le traitement thermique de l'extrait contenant de l'osmium est recyclé vers l'étape d'extraction.

Résultat réalisation technique facilitée par le fait que l'extraction du rhénium est effectuée à un rapport A: B = 1: 25-100.

sulfate de traitement chloré solution de réactif, en particulier le sodium ou l'hypochlorite de calcium, pour fournir un potentiel d'oxydo-réduction permet de 800 à 1000 mV transfert récupéré quantitativement le composé osmium Os (VIII), qui est l'une des formes legkoekstragiruemyh osmium. Lorsque la valeur du potentiel d'oxydo-réduction d'au moins 800 mV est obtenue par oxydation de la totalité de l'osmium contenu dans la solution, en lavant avec de l'acide sulfurique, et quand la valeur du potentiel d'oxydoréduction de 1 000 mV apparaît oxydant supérieur à celui pour l'extraction efficace devrait être éliminé par l'introduction d'un agent réducteur, ce qui complique le procédé .

L'utilisation du calcium ou de l'hypochlorite de sodium comme agent oxydant fournira le dosage des réactifs pour maintenir le potentiel d'oxydo-réduction de 800 à 1000 mV et d'éviter la présence d'une solution d'oxydant en excès, ce qui empêche l'extraction ultérieure de l'osmium. En outre, l'utilisation de ces réactifs permet d'améliorer les conditions de travail et rend le procédé plus sûr.

extraction sélective de l'osmium permet précédemment séparer de rhénium et l'osmium reçoivent concentré primaire. La concentration de l'osmium directement à partir d'un lavage acide empêche la dispersion des différentes phases de métal, ce qui se produit habituellement dans les procédés d'obtention de la masse primaire concentrés osmium et le rhénium et leur séparation subséquente. Cela augmente l'extraction de l'osmium par le biais en réduisant ses pertes.

En utilisant l'extraction de l'osmium diluant à base d'hydrocarbures saturés, en particulier le kérosène ou le gazole, avec une récupération sélective de l'extrait dans l'osmium et le rhénium - dans le raffinat. Diluant à base d'hydrocarbures saturés par rapport à d'autres extractants utilisés pour l'extraction de l'osmium (VIII), généralement réactifs chimiquement purs, est moins cher réactif, moins toxique et disponible. En outre, l'extraction a une solubilité relativement faible dans l'acide et assure ainsi un taux de récupération suffisamment élevé de cette forme de l'osmium.

Sélection de l'organique et phase aqueuse rapport A: B = 1: 5-25 dans l'extraction de l'osmium en raison de la nécessité d'obtenir l'osmium extrait riche et exceptions extractants de dépenses excessives. Lorsque le rapport A: B 01:25 moins réduit de manière significative la récupération de la solution d'osmium dans l'extrait, et lorsque le rapport A: plus de 1: 5 est pas fourni le degré de concentration de l'osmium souhaitée.

Heat osmium contenant de l'extrait à une température de 40-85 ° C permet d'intensifier le processus de récupération de l'osmium. La température spécifique à laquelle le traitement thermique est effectué est déterminé le point d'éclair du diluant du type utilisé dans l'intervalle de température revendiquée. La durée du traitement thermique en raison de la nécessité de maximiser l'exhaustivité et la récupération d'osmium est habituellement 1-2 heures. Après le traitement thermique, l'extrait est refroidi spontanément à la température ambiante.

extrait de l'extrait en même temps que le traitement thermique favorise le transfert de tout le concentré osmium enzymatique. la durée d'exposition est généralement 3-10 heures.

Renvoyer l'extrait contenant de l'osmium de l'étape d'extraction améliore la concentration du tétroxyde dans l'extrait. Le nombre de cycles de retour extrait dépend de la concentration initiale de la solution de l'osmium, le rapport A: Dans l'extraction, la concentration désirée de l'osmium dans l'extrait et peut être de 1 à 10.

l'extraction du rhénium du raffinât après élimination du lavage à l'acide est effectué extractant osmium contenant 10 à 40% d'une amine tertiaire, le reste - le diluant inerte, tel que le kérosène. Cette concentration d'amine tertiaire, l'agent d'extraction dans la capacité d'extraction et améliore rhénium en réduisant sa consommation et deviennent plus riches et rhénium sur la phase organique. Lors du traitement de solutions avec une concentration en acide sulfurique de 300 à 500 g / l de H 2 SO 4 en utilisant un agent d' extraction contenant de 10 à 20% d'amines tertiaires , permet d'obtenir un degré élevé d'extraction du rhénium. Pendant le traitement des solutions à une concentration de 500 à 700 g / l de H 2 SO 4 rhénium degré considérablement réduit, ce qui nécessite une augmentation de la teneur de l'amine tertiaire dans l'agent d' extraction de 20-40%. L'augmentation de la concentration des amines tertiaires, plus de 40% rend l'agent d'extraction est trop visqueux, la détérioration de la phase exfoliation et rend le procédé moins technologique.

Sélection de rhénium dans le rapport d'extraction entre les phases organique et aqueuse A: B = 1: 25-100 est provoquée par l'utilisation d'agents d'extraction fortement concentrées d'amines organiques tertiaires. Ratio A: B 1:25 plus conduit à une consommation inutile d'extraction, comme lorsque des mélanges contenant plus de 10% d'une amine tertiaire, un degré suffisamment élevé de rhénium est assurée même à 01h25. La réalisation de l'extraction à un rapport de A: inférieur à 1: 100 réduit le taux d'extraction de rhénium de la solution.

Le procédé selon l'invention est le suivant. Dans la solution de lavage avec la concentration de l' acide sulfurique H 2 SO 4 300-700 g / l d'hypochlorite de sodium est mesurée pour garantir un potentiel de 800 à 1000 mV par rapport redox de calcium ou de l' électrode de référence d' argent de chlorure. Ainsi, il y a oxydation quantitative de la forme réduite de l'osmium Os (VIII). Dans le cas de l'utilisation d'hypochlorite de calcium permet de filtrer la solution résultante. extraction sélective du kérosène a ensuite été effectuée à l'osmium ou du carburant diesel dans un rapport A: B = 1: 5-25 10-15 minutes pour extraire la traduction de l'osmium, du rhénium et - dans le raffinat. Les phases organique et aqueuse résultantes séparées. Concentré d'extrait de l'osmium est traitée thermiquement à une température de 40-85 ° C, ce qui est réalisé pendant 1-2 heures. L'extrait est ensuite refroidi à température ambiante, on laisse reposer 3-10 heures et le solide résultant a été séparé par filtration osmium concentré. L'augmentation de la concentration de l'osmium dans l'extrait peut être obtenu par retour simple ou multiple, extrait contenant de l'osmium dans l'étape d'extraction de l'osmium.

Du raffinat obtenu après séparation des phases organique et aqueuse a été extraite extractant contenant du rhénium 10 à 40% d'une amine tertiaire, le reste - le diluant inerte, tel que le kérosène, dans le rapport A: B = 1: 25-100 pendant 5-10 minutes. L'extrait contenant du rhénium est amené à un traitement supplémentaire pour en extraire par des procédés connus rhénium.

L'essence et les avantages de la méthode revendiquée est expliquée par les exemples suivants.

Exemple 1. La solution de lavage de l' acide sulfurique en une quantité de 500 ml contenant 700 g / l de H 2 SO 4, 8,6 mg / l Os et 9,7 mg / l de Re, est traitée avec une solution d'hypochlorite de sodium pour assurer le potentiel d'oxydoréduction de 1 000 mV par rapport au chlorure d'argent électrode de référence. Ensuite, l'extraction a été effectuée osmium qualité du kérosène T-6 dans le rapport A: B = 1: 5 pendant 10 minutes pour extraire la traduction de l'osmium, du rhénium et - dans le raffinat. Les phases organique et aqueuse résultantes séparées. Le taux d'extraction de l'osmium dans l'extrait est de 91,2%. Extrait contenant 39,1 mg / litre d'osmium, traitée thermiquement à une température de 40 ° C pendant 2 heures, refroidi à température ambiante et maintenue pendant 3 heures. Le solide résultant a été séparé par filtration osmium concentré. la teneur en osmium dans le concentré est de 2,4%.

Du raffinat obtenu après séparation des phases organique et aqueuse a été extraite rhénium agent d'extraction contenant 30% d'une trialkylamine en grade kérosène T-6 dans le rapport A: B = 1: 25 ° C pendant 5 min. Le taux d'extraction du rhénium dans l'extrait est de 97,5%. L'extrait contenant du rhénium est amené à un traitement supplémentaire pour en extraire par des procédés connus rhénium.

Exemple 2. Sulfurique solution de lavage acide de l'exemple 1 a été traitée avec une solution d'hypochlorite de sodium pour assurer le potentiel d'oxydoréduction de 1 000 mV par rapport à l'électrode de référence en argent de chlorure. extraction sélective a ensuite été effectuée osmium carburant diesel de qualité à un rapport de DL: In = 1: 5 pendant 10 minutes pour extraire la traduction de l'osmium, du rhénium et - dans le raffinat. Les phases organique et aqueuse résultantes séparées. Le taux d'extraction de l'osmium dans l'extrait est de 84,7%. Pour augmenter la concentration de l'osmium dans l'extrait par un deuxième cycle d'extraction dans les mêmes conditions. Le taux d'extraction de l'osmium dans le deuxième cycle d'extraction est de 82,5%. L'extrait résultant contenant 71,9 mg / litre d'osmium, traitée thermiquement à une température de 50 ° C pendant 2 heures, refroidi à température ambiante et maintenue pendant 5 heures. Le solide résultant a été séparé filtatsiey osmium concentré. teneur en osmium dans le concentré est de 3,4%.

Du raffinat obtenu après séparation des phases organique et aqueuse a été extraite extractant contenant du rhénium 40% tout kérosène triizooktilamina T-6 dans le rapport A: B = 1: 50 ° C pendant 5 min. Le taux de rhénium dans l'extrait de récupération était de 98,7%. L'extrait contenant du rhénium est amené à un traitement supplémentaire pour en extraire par des procédés connus rhénium.

Exemple 3. La solution de lavage de l' acide sulfurique en une quantité de 1000 ml contenant 450 g / l de H 2 SO 4, 4,4 mg / l Os et 6,0 mg / l de Re, de l' hypochlorite de calcium est introduit pour assurer le potentiel d'oxydoréduction de 800 mV par rapport au chlorure d'argent électrode de référence. Après traitement avec une solution d'oxydant a été filtré. Ensuite, l'extraction a été effectuée osmium qualité spéciale du carburant diesel dans un rapport de DS A: B = 1: 25 pendant 15 minutes pour extraire la traduction de l'osmium, du rhénium et - dans le raffinat. Les phases organique et aqueuse résultantes séparées. un extrait contenant de l'osmium est recyclé vers la osmium étape d'extraction. Pour augmenter la concentration de l'osmium dans l'extraction de l'extrait est effectuée 5 cycles. Le taux d'extraction de l'osmium dans les cycles d'extraction individuels est de 76,9 à 79,4%. extrait résultant contenant 422,5 mg / l d'osmium contenant de l'osmium, traités thermiquement à une température de 85 ° C pendant 1 h, refroidi à température ambiante et maintenue pendant 10 heures. Le solide résultant a été séparé filtatsiey osmium concentré. la teneur en osmium dans le concentré est de 5,0%.

Du raffinat obtenu après séparation des phases organique et aqueuse a été extraite extractant contenant du rhénium 20% tout kérosène triizooktilamina T-6 dans le rapport A: B = 1: 25 pendant 10 min. Le taux d'extraction du rhénium dans la phase organique de 99,3%. L'extrait contenant du rhénium est amené à un traitement supplémentaire pour en extraire par des procédés connus rhénium.

Exemple 4. La solution de lavage de l' acide sulfurique en une quantité de 1000 ml contenant 300 g / l de H 2 SO 4, 3,2 mg / l et 4,7 mg d'osmium / l de rhénium, est traitée avec une solution d'hypochlorite de sodium pour assurer le potentiel d'oxydoréduction de 900 mV par rapport au chlorure d'argent électrode de référence. extraction sélective a ensuite été effectuée osmium éclairante du kérosène de qualité 25-CO dans le rapport A: B = 1: 10 pendant 15 minutes pour extraire la traduction de l'osmium, du rhénium et - dans le raffinat. Les phases organique et aqueuse résultantes séparées. un extrait contenant de l'osmium est recyclé vers la osmium étape d'extraction. Pour augmenter la concentration de l'osmium dans l'extraction de l'extrait est effectué 10 cycles. Le taux d'extraction de l'osmium dans les cycles d'extraction individuels est de 80,2 à 86,4%. extrait résultant contenant 258,7 mg / l d'osmium contenant de l'osmium, traités thermiquement à une température de 50 ° C pendant 1 h, refroidi à température ambiante et maintenue pendant 5 heures. Le solide résultant a été séparé filtatsiey osmium concentré. la teneur en osmium dans le concentré est de 3,8%.

Du raffinat obtenu après séparation des phases organique et aqueuse a été extraite extractant contenant du rhénium 10% de kérosène triizooktilamina illumination marque DA-25 avec un rapport de A: B = 1: 100 pendant 10 min. Le taux d'extraction du rhénium dans la phase organique était de 98,4%. L'extrait contenant du rhénium est amené à un traitement supplémentaire pour en extraire par des procédés connus rhénium.

A partir des exemples ci-dessus montrent qu'en comparaison avec la méthode de l'art antérieur proposée permet d'augmenter la vitesse de lavage osmium acide sulfurique 5-19% de récupération et de recevoir le concentré d'enzyme individuelle tout en fournissant rhénium dans la solution d'extrait 97-99%. La méthode est plus sûre que les méthodes connues, y compris l'utilisation de chlore gazeux et son utilisation permet d'améliorer les conditions de travail.

REVENDICATIONS

1. Procédé pour l'extraction de rhénium et l'osmium lavage acide sulfurique, qui consiste à traiter une solution d'acide sulfurique par oxydation par extraction liquide réactif contenant du chlore tétroxyde d'osmium en utilisant le rhénium et des amines tertiaires, et le diluant à base d'hydrocarbures saturés et extraire le traitement thermique, caractérisé en ce que le soufre traitement une solution de réactif acide est chloré pour fournir un potentiel d'oxydoréduction de 800 à 1000 mV à l'oxydation de l'osmium avec Os (VIII), l'osmium et l'extraction du rhénium a été réalisée successivement avec de l'osmium extrait d'abord, puis le rhénium, l'extraction de l'osmium est effectuée en utilisant comme agent d'extraction un diluant à base d'hydrocarbures saturés transfert extrait osmium, le rhénium et - dans le produit raffiné est soumis à un extrait de traitement thermique d'osmium contenant, qui est ensuite maintenu et filtré pour donner le concentré solide osmium et le rhénium est extrait du raffinat d'extraction, contenant de 10 à 40% d'amines tertiaires.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution d'acide sulfurique a une concentration de 300 à 700 g / l de H 2 SO 4 et que la solution de traitement de réactif contenant du chlore utilisé est l' hypochlorite de sodium ou de calcium.

3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'agent d'extraction à base d'hydrocarbures saturés, en utilisant du kérosène ou le gazole, l'osmium et l'extraction est effectuée à un rapport de O: B = 1: 5-25.

4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'extrait de traitement thermique d'osmium contenant est effectuée à 40-85 ° C,

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu 'avant l'extrait contenant de l'osmium traitement thermique est recyclée vers l'étape d'extraction.

6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'extraction du rhénium est effectuée à un rapport de O: B = 1: 25-100.

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Date de publication 14.03.2007gg