Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИНДИЯ ИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИНДИЯ ИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИНДИЯ ИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области гидрометаллургии редких металлов и может быть использовано для извлечения индия из растворов, получаемых при переработке свинцово-цинковых промпродуктов. Способ осуществляется путем экстракции индия диалкилфосфиновой кислотой R2P(O)(ОН), где R - радикал С710, при ее концентрации в керосине 10-40 мас.%, а реэкстракцию индия ведут растворами, содержащими 250-450 г/дм3 серной кислоты. Способ позволяет повысить селективность экстракции индия и упростить процесс. 4 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2186141
Класс(ы) патента: C22B58/00, C22B3/38
Номер заявки: 2001108005/02
Дата подачи заявки: 28.03.2001
Дата публикации: 27.07.2002
Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод"
Автор(ы): Казанбаев Л.А.; Козлов П.А.; Кубасов В.Л.; Травкин В.Ф.
Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод"
Описание изобретения: Изобретение относится к области гидрометаллургии редких и рассеянных элементов. Оно может быть использовано для извлечения индия из слабокислых растворов, сложных по химическому составу, получаемых при переработке различных продуктов свинцово-цинкового производства.
В настоящее время для извлечения индия из технологических растворов цинкового производства используется экстракционный способ, позволяющий провести концентрирование индия и очистку его от большинства примесей. При этом используются как индивидуальные экстрагенты, так и их смеси.
Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения индия из сульфатных цинковых растворов, включающий экстракцию раствором кислого фосфорорганического экстрагента, например Д2ЭГФК в керосине и реэкстракцию индия раствором кислоты, например, соляной (см. Зеликман А.Н. и др. Металлургия редких металлов. - М. : Металлургия. 1973 г.). Одним из существенных недостатков указанного способа является недостаточно высокая селективность процесса экстракции по таким примесям, как медь, цинк, железо, кадмий, сурьма. Кроме того, для реэкстракции индия в этом случае используются растворы соляной кислоты, что приводит к загрязнению технологических растворов цинкового производства.
Техническим результатом изобретения является повышение селективности процесса экстракции индия и упрощение процесса за счет использования для реэкстракции индия растворов серной кислоты.
Технический результат достигается тем, что в способе извлечения индия из сульфатных цинковых растворов, включающем экстракцию металла раствором кислого фосфорорганического реагента в органическом разбавителе, согласно изобретению, экстракцию ведут диалкилфосфиновой кислотой R2Р(O)ОН, где R - различные радикалы С710, при ее концентрации в керосине 10-40 мас.%, а реэкстракцию индия из органической фазы ведут растворами, содержащими 250-450 г/дм3 серной кислоты.
Суть предлагаемого способа поясняется следующими примерами:
Пример 1
Ведут экстракцию индия из сульфатных цинковых растворов 20 мас.% растворами в керосине ди(-2,4,4-триметилпентил)фосфиновой кислотой и Д2ЭГФК (прототип). Экстракцию ведут при соотношении объемов органической и водной фаз O:В=1:2 и температуре 21oС. Состав водной фазы, г/дм3: индий - 0,62; цинк - 83; кадмий - 1,0; медь - 0,87; мышьяк - 1,1; сурьма - 0,1; железо (III) - 0,23; железо (II) - 4,8; серная кислота - 14,7. В таблице 1 приведены данные по распределению металлов при экстракции.
Из приведенных в таблице 1 данных видно, что при использовании в качестве экстрагента диалкилфосфиновой кислоты (ДАФК) селективность выше практически по всем металлам по сравнению с экстрагентом - Д2ЭГФК.
Пример 2
Экстракцию индия ведут 20 мас. % в керосине диалкилфосфиновых кислот R2Р(O)ОН, имеющих различные радикалы. Отношение O:В=1:1, температура 20oС. Состав исходного водного раствора, г/дм3: индий 0,57; серная кислота - 15,4. В таблице 2 приведены величины коэффициентов распределения индия (Дln) и извлечения индия в органическую фазу (% извл).
Из данных, представленных в таблице 2, видно, что диалкилфосфиновые кислоты различного строения являются эффективными экстрагентами индия из слабокислых сульфатных растворов. При этом величины коэффициентов распределения для диалкилфосфиновых кислот близки к значениям, полученным при использовании Д2ЭГФК. Длина радикала в молекуле R2P(O)ОН не должна быть меньше С7, так как при этом резко возрастает растворимость экстрагента в водной фазе и больше С10 - вследствие ухудшения растворимости экстрагента в органическом разбавителе.
Пример 3
Данным примером обоснован выбор концентрации экстрагента в органическом разбавителе при экстракции индия. Экстракцию ведут растворами в керосине ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновой кислотой. Отношение O:В=1:1, температура - 20oС. Состав исходной водной фазы, г/дм3: индий - 0,71; серная кислота - 16,3.
Приведенные в таблице 3 данные показывают, что эффективная экстракция индия проходит в интервале концентраций диалкилфосфиновой кислоты 10-40 мас. %. При концентрации ДАФК в керосине менее 10 мас.% наблюдается резкое уменьшение извлечения индия в органическую фазу, а при концентрации реагента более 40 мас.% - ухудшение процесса расслаивания органической и водной фаз.
Пример 4
Из органической фазы 20 мас.% в керосине (С8Н17)2Р(O)ОН и Д2ЭГФК ведут реэкстракцию индия растворами серной кислоты различной концентрации. Содержание индия в органической фазе - 0,88 г/дм3; отношение O:В=10:1. Температура - 21oС. В таблице 4 приведены данные по извлечению индия из органической фазы при реэкстракции.
Из приведенных в таблице 4 данных видно, что эффективная реэкстракция индия из органической фазы в случае использования диалкилфосфорной кислоты может быть проведена растворами серной кислоты в интервале концентраций 250-450 г/дм3. При меньшей концентрации серной кислоты реэкстракция индия резко ухудшается, а увеличение концентрации серной кислоты свыше 450 г/дм3 не приводит к росту извлечения индия из органической фазы. В случае использования Д2ЭГФК реэкстракции индия практически не происходит.
Пример 5
Сульфатный цинковый раствор, содержащий, г/дм3: индий - 0,48; цинк - 94; медь - 0,1; железо (III) - 0,1; железо (II) - 4,9 и серную кислоту - 17,8, контактирует с экстрагентом, содержащим 20 мас.% диалкилфосфиновой кислоты - (С8Н17)2Р(O)ОН в керосине. Экстракцию осуществляют в противоточном режиме в три ступени при соотношении органической и водной фаз O:В=1:3. Продолжительность перемешивания на каждой ступени - 3 мин.
Концентрация индия в водной фазе после экстракции (рафинате) не более 0,007 г/дм3. Концентрация в органической фазе (экстракте), г/дм: индий - 1,42; железо - 0,5; медь - 0,05. Извлечение индия из исходного водного раствора в экстракт - 98,5%.
Полученный экстракт обрабатывали водным раствором, содержащим 300 г/дм3 серной кислоты, в режиме противотока в 4 ступени при O:В=20:1 и времени перемешивания фаз на каждой ступени - 6 мин. Концентрация в водной фазе после реэкстракции (реэкстракте), г/дм3: индий - 28,1; железо -9,8; медь - 0,1. Степень реэкстракции индия составляет 98,9%; степень концентрирования индия - 351. Общее число ступеней экстракции и реэкстракции - 8. Таким образом, использование предлагаемого способа извлечения индия позволяет повысить селективность процесса и получать реэкстракты, не содержащие хлорид-ионов.
Формула изобретения: Способ извлечения индия из сульфатных цинковых растворов, включающий экстракцию металла раствором кислого фосфорорганического реагента в органическом разбавителе и реэкстракцию индия раствором неорганической кислоты или смесями кислот, отличающийся тем, что экстракцию ведут диалкилфосфиновой кислотой R2P(О)ОН, где R - различные радикалы С710, при ее концентрации в керосине 10-40 мас. %, а реэкстракцию индия ведут растворами, содержащими 250-450 г/дм3 серной кислоты.