початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2009228

СПОСІБ ВИЛУЧЕННЯ МЕТАЛІВ З ВОДНИХ РОЗЧИНІВ

Ім'я винахідника: Балановський Микола Володимирович; Зеленче Олександр Васильович; Сокальська Людмила Іванівна; Татарників Олексій Вікторович
Ім'я патентовласника: Балановський Микола Володимирович; Зеленче Олександр Васильович; Сокальська Людмила Іванівна; Татарників Олексій Вікторович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1992.05.29

Використання: гідрометалургія кольорових, рідкісних, рідкісноземельних і благородних металів, зокрема їх екстракційне витяг з різних водних розчинів амінами і солями четвертинних амонієвих підстав. Сутність: при добуванні металів з водних розчинів екстракцію здійснюють розчинами амінів і / або четвертинних амонієвих підстав, два органічних радикала в кожному з яких є 2,4-діетілоктіли.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до гідрометалургії кольорових, рідкісних, рідкісноземельних і благородних металів, зокрема, до їх екстракційного вилучення з різних водних розчинів амінами і солями четвертинних амонієвих підстав (ПрАТ).

Основні роботи по екстракції металів вторинними, третинними амінами і солями ПрАТ були виконані в п'ятдесятих-шістдесятих роках. Тоді ж були визначені основні закономірності впливу будови амінів на їх екстрагують здатності і сумісність одержуваних солей з органічними розчинниками.

Було показано, що збільшення ступеня розгалуженості аліфатичних радикалів в Аміні перешкоджає екстракції металів, але покращує сумісність солі аміну з розчинником. Так, якщо комплекси металів з нерозгалуженими амінами стійкі тільки в сільнополярних розріджувачів або в інертних розріджувачів (до 0,2-0,3 М) з добавками в якості модифікаторів вищих спиртів, трибутилфосфату (ТБФ) і т. П., То солі таких промислових амінів, як тріізоалкіл (С ₇ -С ₉₎ амін стійкі в малополярних ароматичних розріджувачів. Солі сильноразветвленную амінів, таких як амін 9Д-178 - додеценілтріалкілметіламін, ди (трідеціл) -амін, три- (трідеціл) -амін, NBHA-N-бензил-1 (3-етілпентіл) -4-етілоктіламін, амін S-24 -біс- (1-ізобутіл-3,5-діметілгексіл) -амін, при їх концентрації 0,1 М / л органічного розчину стійкі в чистому інертному розчиннику, наприклад, гасі. (Колман і ін. Доповідь на другій міжнародній конференції з мирного використання атомної енергії (Женева 1958 г.) в кн. "Технологія атомного сировини" М. Атомиздат, 1959, стор. 352).

Розчини амінів в полярних розріджувачів використовують в аналітичних цілях, застосування ж в технологіях металів вони не знаходять через токсичності і високої вартості розріджувачів. Введення модифікаторів в систему амін - інертний розчинник призводить до ускладнення, а часто і до погіршення екстракції металів, а коефіцієнти розподілу ( ) Таких елементів як U, Zn, Fe, Mo падають в десятки разів. Наслідком малих концентрацій амінів в інертному розчиннику (0,1 М) є невеликі ємності екстрагентів з різних металів (наприклад, при екстракції з солянокислих середовищ - 6 г / л Fe; 8 г / л Ga; 3 г / л Zn; 6 г / л Сd; 3 г / л з; 3 г / л Сu), що призводить до їх використання тільки при переробці бідних по цінному компоненту розчинів, бо при екстракції елемента з його концентрованих розчинів потоки органічної фази стають дуже великі.

Вказівок на використання розчинів солей ПрАТ в інертному розчиннику концентрацією вище 0,05 М без введення модифікаторів для екстракції металів в літературі нами не знайдено. У промисловості ж вони застосовуються тільки в суміші з вищими спиртами або ТБФ, наприклад, при екстракції Pt або Cu.

Таким чином, обмеження розчинності солей амінів в інертному розчиннику є основною перешкодою широкому впровадженню аминной екстракції в технології благородних, кольорових, рідкісних і рідкісноземельних елементів.

В деякій мірі це перешкода подолано в найбільш близькому до пропонованого винаходу способі вилучення і поділу Co, Cu і Ni з аміачних розчинів, за яким екстракцію металів ведуть 0,1-0,5 М розчином біс-2-окси-5-алкіл (С _8-С9) бензиламінів в гасі

До недоліків цього екстрагента відносяться: висока в'язкість при концентрації в органічному розчині більше 0,5 М, що не дозволяє проводити в цих умовах екстракцію; досить слабкі екстракційні властивості амінів з двома або трьома бензильну радикалами, особливо при екстракції з кислих і нейтральних розчинів, що пов'язано зі слабкою подачею електронної щільності до атома азоту від цих радикалів.

Метою даного винаходу є інтенсифікація процесу вилучення таких металів, як 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 з водних розчинів екстракцією розчинами амінів і ПрАТ в інертному розчиннику.

Поставлена ​​мета досягається тим, що екстракцію ведуть концентрованими розчинами амінів і ПрАТ два органічних радикала, в кожному з яких є 2,4-діетілоктіли. Екстракцію ведуть і сумішшю амінів або ПрАТ зазначеного будови з амінами або ПрАТ, застосовуваними в даний час або іншими екстрагентами. Комплекси цих амінів і ПрАТ з усіма вивченими нами елементами виявилися необмежено розчинні в інертних розріджувачів, таких, наприклад, як гас, синтин, перхлоретілен, РЖ-3, і концентрація комплексу в органічному розчині визначається тільки необхідної технологічної в'язкістю останнього, яка в свою чергу визначається властивостями розчинника, що екстрагується аніону, типом екстракційного обладнання і т. п. Автори використовували розчини амінів і ПрАТ такої концентрації, в'язкість солей яких з досліджуваним металом не перевищувала ~ 20-25 Cст, що досить для проведення процесу навіть в ящикових змішувачах-відстійниках. Насичена органічна фаза при цьому була досить концентрована по витягується методу. Однак в деяких випадках, наприклад при використанні відцентрових екстрактів можливе використання і більш концентрованих розчинів амінів, в інших же випадках досить і менш концентрованого розчину екстрагента (наприклад, для екстракції Pt, Pd з стоків виробництва цих металів).

Дане будова амінів і ПрАТ є оптимальним, т. К. Якщо вторинний, третинний амін або ПрАТ містить тільки один радикал 2,4-діетілоктіл, то його властивості стають аналогічні властивостям аміну NBHA, т. Е. Властивість необмеженої сумісності солі аміну з інертним розчинником пропадає. У разі збільшення числа таких радикалів (для теоретичних амінів і ПрАТ) різко зростає в'язкість органічного розчину, що робить його технологічно неприйнятним. Так, присутність навіть 16% три- (2,4-діетілоктіл) -аміну в ди- (2,4-діетілоктіл) -амін збільшує в'язкість 0,6 М розчину аміну в 5 разів (див. Табл. 1), в той час як в'язкість 0,6 М ди (2,4-діетил-октил) -метіламіна лише в 1,5 рази більше в'язкості 0,6 М розчину ди- (2,4-діетілоктіл) -аміну.

Зменшення довжини ланцюжка радикала призводить до втрати властивості сумісності солі аміну з інертним розчинником, а й до різкого збільшення розчинності її у водній фазі (характерний приклад - ді-2-етілгексіламін). Збільшення довжини ланцюжка радикала - до погіршення його гідродинамічних властивостей за рахунок більшої в'язкості органічного розчину і емульгує здатності.

У табл. 1 наведені в'язкості розчинів солей амінів і кислоти; при насиченні амінів металами в'язкість їх збільшується, причому тим значніше, чим вище в'язкість вихідного органічного розчину.

Цікаво, що аміни зазначеного будови самі можуть бути модифікаторами для розчинів відомих амінів і ПрАТ в інертних розріджувачів (наприклад, для тріоктіламіна, тріалкіл (С ₇ -С ₉₎ алкіл амонію-АЛАН, Триалкілметиламоній - Таман), що особливо важливо для екстракції, наприклад , з концентрованих розчинів кислот, де ТБФ піддається сильному гідролізу і руйнування, а й в тих системах, де вищі спирти і ТБФ пригнічують екстракцію металів (наприклад, при екстракції Мо і Zn). Причому, володіючи близькою з відомими амінами і ПрАТ розчинність в водної фазі і однаковими йоногенних групами, вони значно спрощують систему амін-модифікатор-розчинник і сприяють екстракції. Можливе використання цих екстрагентів і в суміші з екстрагентами інших класів, такими як нейтральні фосфорорганічні сполуки, карбонові та фосфорорганічні кислоти і т. П.

Приклад. Екстракцію металів з розчинів проводили концентрованими розчинами амінів і ПрАТ зазначеного будови в гасі, перхлоретілене, Синтин, РЖ-3. Використано аміни і ПрАТ будови:

Концентрації екстрагентів, склади змішаних екстрагентів вказані в табл. 2. При екстракції кожного металу підбирали умови і склад водної фази найбільш сприятливі для його вилучення, або створювали умови, що зустрічаються в технологіях цього металу. Обмінна ємність екстрагента в останньому випадку використовувалася не завжди повністю, в тому числі з-за неоптимального складу водної фази і, особливо, через малого змісту металу в рівноважної водній фазі. Склади рівноважних водних розчинів і зміст матеріалу, що екстрагується металу в них зазначено в табл. 2. Для деяких металів визначали їх коефіцієнти розподілу між органічної та водної фазами для досліджуваних екстрагентів і 0,5 М екстрагента КАФ, які порівнювали з коефіцієнтами розподілу при екстракції розчинами ТОА або ТеОА (при екстракції з лужних розчинів), в полярних розріджувачів. Коефіцієнти розподілу визначалися при малих (менше 1 г / л), приблизно рівних для порівнюваних екстрагентів, змістах металів в рівноважної водній фазі. Як видно з табл. 2, аміни і ПрАТ зазначеного будови екстрагують досліджувані метали з коефіцієнтами розподілу приблизно рівними коефіцієнтами при екстракції ТОА або ТеОА і значно більшими, ніж при екстракції КАФ.

У всіх випадках екстракції досліджуваних металів спостерігалося чітке розшарування фаз, відсутність третьої фази або опадів, задовільна в'язкість одержуваних органічних розчинів. Реекстракції насиченою органічної фази здійснювалася відомими методами.

Таким чином, при використанні амінів і ПрАТ зазначеного будови в інертному розчиннику можливе отримання концентрованих органічних розчинів металів при досить високій екстрагуються останніх (на рівні ТОА і ТеОА). (56) Авторське свідоцтво СРСР N 817086, кл. C 22 B 15/00, 1981.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

СПОСІБ ВИЛУЧЕННЯ МЕТАЛІВ З ВОДНИХ РОЗЧИНІВ, що включає екстракцію металів розчинами азотовмісних анионитов, що містять принаймні два органічних радикала в інертному розчиннику, що відрізняється тим, що екстракцію металів ведуть розчинами амінів і / або четвертинних амонієвих підстав, два органічних радикала в кожному з яких представляють 2 , 4-діетілоктіли.

Версія для друку
Дата публікації 15.03.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів