СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИНДИЯ ИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИНДИЯ ИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ


RU (11) 2186141 (13) C1

(51) 7 C22B58/00, C22B3/38 

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

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

(21) Заявка: 2001108005/02 
(22) Дата подачи заявки: 2001.03.28 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.03.28 
(45) Опубликовано: 2002.07.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ЗЕЛИКМАН А.Н. и др. Металлургия редких металлов. - М.: Металлургия, 1973, с.510. Реферативный журнал "Металлургия". - М.: ВИНИТИ, 1987, реферат 12Г383П. US 3920450 A, 18.11.1975. JP 62-19497 В2, 28.04.1987. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод" 
(72) Автор(ы): Казанбаев Л.А.; Козлов П.А.; Кубасов В.Л.; Травкин В.Ф. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод" 
Адрес для переписки: 454106, г.Челябинск, Свердловский тракт, 24, АООТ "Челябинский электролитный цинковый завод" 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИНДИЯ ИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ 

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 С7-С10, 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. 


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 С7-С10, 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 С7-С10, при ее концентрации в керосине 10-40 мас. %, а реэкстракцию индия ведут растворами, содержащими 250-450 г/дм3 серной 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