СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ


RU (11) 2033442 (13) C1

(51) 6 C22B3/28, C22B11:00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5023008/02 
(22) Дата подачи заявки: 1991.07.08 
(45) Опубликовано: 1995.04.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Васильева А.А. др. Разработка экстракционной схемы разделения платиновых металлов для аналитических целей. В кн. Анализ и технология благородных металлов. М.:Металлургия, 1971, с.204-212. 2. Патент США N 4012481, кл. C 01G 55/00, 1977. 
(71) Заявитель(и): Институт неорганической химии СО РАН 
(72) Автор(ы): Зубарева А.П.; Дружинина И.А.; Иванова С.Н. 
(73) Патентообладатель(и): Институт неорганической химии СО РАН 

(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ 

Использование: касается аффинажного производства для разделения иридия, рутения и родия. Сущность: из исходного раствора, содержащего иридий, рутений, родий, проводят экстракцию иридия и рутения 0,1 - 0,2 моль/л раствором соли четвертично-аммониевого основания в органическом разбавителе с добавлением 1 - 2,5 об.% жирной кислоты. Последовательно реэкстрагируют из органической фазы иридий 0,5 - 1 моль/л раствором азотнокислого натрия, рутений - 400 моль/л раствором азотной кислоты или другими известными способами. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области гидрометаллургии платиновых металлов и может быть использовано в аффинажном производстве для разделения иридия, рутения и родия.

В технологических процессах переработки растворов, содержащих платиновые металлы, наибольшую трудность представляет разделение иридия и рутения. В зарубежной практике для отделения рутения от других платиновых металлов чаще всего используют дистилляцию рутения в виде тетраоксида. Преимущества этого способа заключаются в чистоте и высоком выходе продукта. Недостатком является взрывоопасность и сложность технического решения (как на стадии предварительной подготовки растворов, так и соответственно осуществления процесса дистилляции).

Другая возможность это извлечение рутения в виде [RuNOCl5]2- анионообменными экстрагентами. В частности, разработана аналитическая методика разделения металлов платиновой группы, в которой рутений отделяют от иридия и родия экстракцией его нитрозохлоридного комплекса раствором 0,1 моль/л бромида тетраоктиламмония в толуоле. Аналогично проводили очистку рутения от примесей платиновых металлов, используя в качестве экстрагента третичный амин. Указывается, что коэффициент разделения рутения и иридия (Ru/Ir= DRu/DIr) около 600. При этом концентрация рутения была на два порядка выше, чем иридия.

Недостатком этого способа разделения рутения и иридия является необходимость перевода рутения в нитрозохлоридный комплекс. Это сопряжено с дополнительными затратами и процедурами, связанными с использованием азотной кислоты, и последующим удалением ее избытка, что приводит к отравлению окружающей среды окислами азота.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, заключающийся в следующем.

в окислительных условиях (окислительно-восстановительный потенциал водного раствора составляет 900-1000 мВ) из водного солянокислого раствора, содержащего рутений, иридий и родий, экстрагируют рутений и иридий раствором четвертичного аммониевого соединения (например, марки "Аliquat-336"), имеющего концентрацию 1% (10%), с добавлением в органическую фазу 1-5% высшего спирта изодеканола, родий остается в рафинате;

из органической фазы рутений и иридий совместно реэкстрагируют подкисленным раствором восстановителя (гидразина) или путем последовательной обработки экстракта щелочным раствором (раствором NaOH, карбонатом или бикарбонатом щелочного металла) и подкисленным раствором восстановителя с окислительно-восстановительным потенциалом < 600 мВ раствором N2H4, NH4OH, SO2 или H2C2O4.

Способ позволяет извлекать в органическую фазу 97% иридия, 99% рутения и 17% родия. Путем последовательной обработки экстракта раствором NaOH и затем гидразина в 2 моль/л НCl было реэкстрагировано 88% иридия и 86% рутения.

Недостатком изложенного способа являются:

частичное извлечение в органическую фазу родия совместно с иридием и рутением;

совместная и неполная реэкстракция иридия и рутения.

В настоящее время отсутствуют способы раздельной реэкстракции рутения и иридия из экстрактов на основе анионообменных экстрагентов.

Целью изобретения является раздельная реэкстракция иридия и рутения, повышение степени их извлечения из экстрактов на основе солей четвертичных аммониевых оснований, улучшение показателей разделения иридия, рутения и родия.

Поставленная цель достигается тем, что в окислительно-восстановительных условиях (окислительно-восстановительный потенциал более 900 мВ) из водного солянокислого раствора, содержащего иридий, рутений и родий, экстрагируют иридий и рутений раствором 0,1-0,2 моль/л соли четвертичного аммониевого основания, например, триалкилбензиламмонийнитрата (ТАБАН), где алкил С7-С9, в органическом растворителе в присутствии 1-2,5 об. жирной кислоты (НR), а реэкстракцию из органической фазы, содержащей иридий и рутений (родий остается в водной фазе), проводят последовательно: сначала извлекают иридий раствором 0,5-1,0 моль/л NaNO2, затем рутений раствором 4,0 моль/л HNO3.

Процентное содержание жирной кислоты 1-2,5 об. выбрано на основании изучения зависимости экстракции и реэкстракции иридия и рутения от концентрации HR в органической фазе. При меньшем или большем содержании ухудшаются параметры разделения иридия, рутения и родия.

Концентрация нитрита натрия 0,5-1,0 моль/л является наиболее оптимальной, так как при меньшей концентрации потребуется большее число ступеней реэкстракции, а при большей нецелесообразный расход нитрита натрия, поскольку коэффициент разделения иридия и рутения остается высок и существенно не возрастает.

Реэкстракция рутения раствором 4,0 моль/л HNO3 позволяет регенерировать экстрагент, который без какой-либо дополнительной обработки возвращается на экстракцию иридия и рутения. Использование более разбавленной азотной кислоты приводит к неполное реэкстракции: за один контакт раствором 2,0 моль/л HNO3 реэкстрагировано 21% рутения (при этом DRu=3,8 в отличие от 0,06 для 4,0 моль/л HNO3). Реэкстракцию рутения возможно проводить другими известными способами.

В приведенных примерах показана возможность разделения иридия, рутения и родия в хлоридных средах с использованием солей четвертичных аммониевых оснований, в частности триалкилбензиламмония. Время контакта фаз составляет 30 мин, соотношение объемов водной и органической фаз 1:1, температура 25оС.

П р и м е р 1. Исходный водный раствор, содержащий 1,335 г/л иридия, 2,581 г/л родия и 0,209 г/л рутения в 4,0 моль/л HCl, контактируют с раствором 0,1 моль/л ТАБАН в заксилольной фракции (ЗКФ). Получают органическую фазу, содержащую 1,33 г/л иридия, 0,006 г/л родия и 0,208 г/л рутения (коэффициенты распределения: DIr= /CIr= 266, DRh= /CRh=0,0023, DRu= /CRu= 208), т.е. извлечено 99,6% иридия, 0,23% родия и 99,5% рутения. Из полученной органической фазы последовательно реэкстрагируют сначала иридий раствором 1,0 моль/л NaNO2. После одного контакта получают органическую фазу, содержащую 0,085 г/л иридия, 0,208 г/л рутения и 0,005 г/л родия, и водную фазу, содержащую 1,245 г/л иридия (DIr=0,07), т.е. реэкстрагировано 93,6% иридия, рутений практически полностью остался в органической фазе. Органическую фазу отделяют и контактируют с 4,0 моль/л HNO3. Получают водную фазу, содержащую 0,207 г/л рутения, 0,0045 г/л родия и 0,07 г/л иридия, т.е. реэкстрагировано 99,5% рутения (DRu=0,05).

П р и м е р 2. Влияние содержания каприловой кислоты в органической фазе на разделение иридия и рутения при реэкстракции раствором 1,0 моль/л NaNO2 представлено в табл. 1. Как видно, с ростом концентрации НR в органической фазе коэффициенты распределения металлов резко уменьшаются (особенно для рутения), что приводит к ухудшению их разделения.

П р и м е р 3. Влияние концентрации нитрита натрия на разделение иридия и рутения представлено в табл.2. Как видно, коэффициент разделения остается высок ((5-10).103) и существенно не изменяется при СNaNO2 1 моль/л. Поэтому нецелесообразно использовать для реэкстракции растворы с большим содержанием нитрита натрия.

П р и м е р 4. Экстракт на основе 0,1 моль/л ТАБАН в ЗКФ+1,5 об. каприловой кислоты, содержащий 3,79 г/л рутения и 0,57 г/л иридия, контактируют с раствором 0,5 моль/л NaNO2. В результате за один контакт получают водную фазу, содержащую 0,565 г/л иридия и 0,063 г/л рутения, и органическую фазу, содержащую 0,005 г/л иридия и 3,727 г/л рутения, т.е. реэкстрагировано 99,1% иридия и 1,7% рутения. При этом DIr=0,009, DRu=59,2 и коэффициент разделения рутения и иридия Ru/Ir=6578.

П р и м е р 5. Раствором 0,2 моль/л ТАБАН в ЗКФ+1,5 об. НR экстрагируют рутений и иридий из производственного раствора после отделения платины и палладия, содержащего иридий, рутений, родий и неблагородные металлы (окислительно-восстановительный потенциал водного раствора 915 мВ, концентрация НCl 4,0 моль/л). В результате получают органическую фазу, содержащую 0,22 г/л иридия и 0,57 г/л рутения, которую последовательно контактируют дважды с раствором 1,0 моль/л NaNO2, реэкстрагируя при этом 98,7% иридия и 3,1% рутения, затем с раствором 4,0 моль/л HNO3, реэкстрагируя 96,1% рутения и 0,5% иридия.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет улучшить отделение иридия и рутения от родия на стадии экстракции, так как переход родия в органическую фазу составляет менее 1% (в отличие от 17% в прототипе), и провести разделение иридия и рутения на стадии реэкстракции. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ, включающий экстракцию рутения и иридия солями четвертичных аммониевых оснований из солянокислых растворов, содержащих иридий, рутений и родий, и последующую реэкстракцию иридия и рутения из органической фазы, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения и разделения иридия, рутения и радия, экстракцию проводят 0,1-0,2 моль/л раствором соли четвертично-аммониевого основания в органическом разбавителе в присутствии 1-2,5 об. жирной кислоты и последовательно реэкстрагируют из органической фазы иридий 0,5-1,0 моль/л раствором азотистокислого натрия, рутений 4,0 моль/л раствором азотной кислоты.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru