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 RU2186139

СПОСІБ ВИЛУЧЕННЯ ІНДІЯ з сульфатної ЦИНКОВИХ РОЗЧИНІВ

Ім'я винахідника: Казанбаев Л.А .; Пашков Г.Л .; Кулмухамедов Г.К .; Флейтліх И.Ю .; Копанєв А.М .; Никифорова Л.К .; Козлов П.А .; Марченко А.К .; Гіршенгорн А.П.
Ім'я патентовласника: АТВТ "Челябінський електролітний цинковий завод"; ВАТ "Інститут Гідроцветмет"; Інститут хімії та хімічної технології СО РАН
Адреса для листування: 630060, Новосибірськ-60, а / я 46, І.Ю.Флейтліху
Дата початку дії патенту: 2000.07.13

Винахід відноситься до гідрометалургії рідкісних і розсіяних металів і може бути використано при добуванні індію з розчинів свинцево-цинкового виробництва, при переробці вторинної сировини. Технічним результатом є підвищення ефективності процесу за рахунок зменшення залежності від складу екстрагента, зменшення пожежонебезпеки, спрощення контролю. Індій витягують з сульфатних цинкових розчинів екстракцією розчинами ді-2-етілгексілфосфорной кислоти в вуглеводневих розріджувачів або без них в присутності в органічній фазі монокарбонових кислот. З органічної фази індій реекстрагіруют розчинами сірчаної кислоти, що містять хлорид-іони.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до гідрометалургії рідкісних і розсіяних елементів і може бути використано при добуванні індію з складних за складом розчинів, одержуваних, наприклад, при переробці концентратів, промпродуктов свинцево-цинкового виробництва, вторинної сировини і т.д.

За способом [1] індій витягають фосфорорганическими кислотами (НА) в суміші з трибутилфосфатом (ТБФ). При співвідношенні ТБФ: НА = 4-6: 1 індій реекстрагіруют розчином сірчаної кислоти (500 г / дм ³⁾ за один ступінь при співвідношенні обсягів органічної і водної фаз 0: В = 5: 1. Недоліком способу є низький ступінь концентрування індію в реекстракт в порівнянні з органічної фазою (не більше ніж в 5 разів), використання високих концентрацій сірчаної кислоти (500 г / дм ^3). До того ж при високому вмісті ТБФ в екстрагенті погіршується витяг індію з вихідного розчину (не більше 80%).

За способом [2] для екстракції індію з розчинів цинкового виробництва використовують 20-25% -ний розчин Д2ЕГФК в гасі. При співвідношенні 0: В = 1: 20 за три ступені противотока фаз досягається практично повне вилучення індію. Для реекстракції органічну фазу обробляють соляною кислотою (10-11 моль / дм ³⁾ при 0: В = 15-20: 1 на 4 ступенях. В результаті вдається сконцентрувати індій в реекстракт в 300-400 разів у порівнянні з вихідним розчином. Істотним недоліком даного способу є використання концентрованих розчинів соляної кислоти, що крім великої витрати дорогого реагенту призводить до необхідності застосування спеціальної корозійностійкої апаратури, ускладнює утилізацію висококонцентрованих хлоридних розчинів, особливо в умовах цинкового виробництва.

Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається ефекту до заявляється способу є спосіб [3] (прототип). За цим способом екстракція індію з розчинів свинцево-цинкового виробництва здійснюється сумішшю моно- і / або діалкілфосфорних кислот і інертного розчинника в присутності аліфатичних спиртів з числом атомів вуглецю 4-6 при співвідношенні діалкілфосфорная кислота: спирт 1: 4-4: 1 з подальшою реекстракції сірчаною кислотою в присутності соляної кислоти в співвідношенні H ₂ SО _4: HCl, що дорівнює 4-5: 1 (г-екв / л).

Недоліком способу-прототипу є сильна залежність показників вилучення індію на стадіях екстракції і реекстракції від складу екстрагента. Як видно з опису способу-прототипу ([3], табл. 3), при переважанні в органічній фазі спирту (співвідношення Д2ЕГФК: спирт = 1: 4) при практично повній реекстракції має місце високий залишковий вміст індію в рафінаті, що свідчить про низьку ступеня вилучення на стадії екстракції. При переважанні в екстрагенті діалкілфосфорной кислоти (співвідношення Д2ЕГФК: спирт = 4: 1) зменшується вміст індію в реекстракт при одночасному зниженні вмісту індію в рафінаті, що свідчить про посилення екстракційних властивостей на шкоду показників реекстракції. Задовільний витяг індію на обох стадіях спостерігається тільки при співвідношенні Д2ЕГФК: спирт = 1: 1. Це вимагає суворого контролю складу екстрагента і підтримки співвідношення компонентів у вузьких межах. При відхиленнях складу екстрагента від необхідного рівня якості екстрагента сильно змінюються. Це ускладнює управління процесу. Ще одним істотним недоліком процесу є висока розчинність у водній фазі аліфатичних спиртів з числом атомів вуглецю 4-6, що призводить не тільки до високих втрат цих реагентів, а й до забруднення виробничих розчинів цими органічними домішками і відбивається на наступних переділах технологічного циклу, зокрема , при електролізі цинку. Так, розчинність изобутилового спирту у воді при 20 ^o С складає 110 г / дм ³ [4, с. 209]. Крім того, аліфатичні спирти з числом атомів вуглецю 4-6 відносяться до легкозаймистих рідин, що підвищує пожежонебезпечність всіх виробництв з їх застосуванням.

Для усунення зазначених вище недоліків, згідно пропонованого винаходу, індій витягують з сульфатних цинкових розчинів як і в способі-прототипі за допомогою екстракції органічної фазою, що містить ді-2-етілгексілфосфорную кислоту, з подальшою реекстракції індію розчином сірчаної кислоти з хлорідсодержащім реагентом, але на відміну від прототипу витяг ведуть у присутності в органічній фазі монокарбонових кислот з розчинником або без нього при співвідношенні компонентів, об.%: Д2ЕГФК-10-30; монокарбонові кислоти - 15-70; розчинник - 0-75.

В цьому випадку витяг індію на стадії екстракції залишається високим, а реекстракції призводить до значного покращення за рахунок взаємодії Д2ЕГФК і монокарбонових кислот. При утриманні Д2ЕГФК нижче 10%, а монокарбонових кислот вище 70% зменшується витяг індію з вихідного розчину. Збільшення концентрації Д2ЕГФК вище 30% і зниження вмісту монокарбонових кислот нижче 15% призводить до погіршення показників реекстракції індію з органічної фази.

Технічним результатом винаходу є підвищення ефективності процесу в результаті зменшення його залежності від складу екстрагента, спрощення контролю процесу, зменшення його пожежонебезпеки, зниження забруднення виробничих розчинів органічними домішками.

Спосіб ілюструється такими прикладами.

приклад 1

Вихідний розчин, що містить 0,55 г / дм ³ індію, 80 г / дм ³ цинку і 25 г / дм ³ сірчаної кислоти, контактує протягом 10 хв при співвідношенні обсягів фаз 0: В = 1: 5 з розчинами Д2ЕГФК в гасі, що містять різні кількості монокарбонових кислот (використовувалися синтетичні монокарбонові кислоти СЖК фракції С ₇ -С ₉ - СЖК1, С ₉ -С ₁₀ - СЖК2, ГОСТ 23239-78). Фази поділяють і аналізують. Органічні фази, що містять індій, контактують з реекстрагірующім розчином, що містить 300 г / дм ³ сірчаної кислоти і 50 г / дм ³ хлориду амонію, при 0: В = 10: 1 протягом 10 хв. Фази поділяють і аналізують. Результати наводяться в таблиці 1.

За даними таблиці 1 видно, що застосування екстрагента, що містить Д2ЕГФК в кількості 10-30% і добавки монокарбонових кислот в межах 15-70%, забезпечує високі показники вилучення індію з вихідних розчинів в широкому інтервалі зміни співвідношення компонентів на відміну від способу прототипу, для якого загальне високе вилучення індію досягається у вузькому інтервалі співвідношення Д2 ЕГФК: спирт.

Розчинність СЖК1 і СЖК2 у водних розчинах набагато менше розчинності аліфатичних спиртів у відомому способі. Так розчинність каприлової кислоти (основною складовою СЖК1) в воді дорівнює 0,68 г / дм ^3, а декановой кислоти (основний компонент СЖК2) - 0,15 г / дм ³ [4, с. 241].

приклад 2

Приклад 1 повторюють для розчинів Д2ЕГФК, що містять добавки вищих ізокарбонових кислот ВІК (досліди 1-4-ВІК фракції _С511, досвід 5 - ВІК фракції С ₁₁ -С ₁₉₎ або добавки дистильованих нафтенових кислот НК, досліди 6-7) . Даний приклад доводить технічну здійсненність заявляється способу для монокарбонових кислот з вуглеводневим радикалом розгалуженого і циклічного будови.

Розчинність ВІК (фракція _С311) у воді становить 0,5-0,65 г / дм ^3, ВІК (фракція C ₁₁ -C ₁₉₎ -0,15-0,2 г / дм ^3, а нафтенових кислот -0,2-0,3 г / дм ^3, що набагато нижче, ніж аліфатичних спиртів у відомому способі.

приклад 3

З розчину цинкового виробництва, що містить, г / дм ^3: індію-0,55, цинку -80, сірчаної кислоти - 25, проведена протівоточная екстракція при 0: В = 1: 4 оборотним екстрагентом наступного складу, об. %: Д2ЕГФК-15, каприлова кислота (КК) -50, гас-35. Індій реекстрагіровалі розчином сірчаної кислоти (300 г / дм ^3), що містив 50 г / дм ³ хлориду амонію. Умови екстракції і результати наведені в таблиці 3.

Приклад показує не тільки технічну здійсненність способу, але і ілюструє, що загальне витяг індію в реекстракт по заявляється способу вище, ніж за способом-прототипу: 99% по заявляється способу проти 96-98% по прототипу [3]. Таким чином, екстракція індію ді-2-етілгексілфосфорний кислотою в присутності в органічній фазі монокарбонових кислот дозволяє підвищити ефективність процесу в результаті зменшення його залежності від складу екстрагента, спрощення контролю процесу, зменшити його пожежонебезпека, знизити забруднення виробничих розчинів органічними домішками.

ВИКОРИСТОВУВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Левін І.С., Азаренко Т.Г. Застосування алкілфосфорних кислот в аналітичній хімії. Повідомлення 3. реекстракції індію і визначення його малих кількостей в рудах і промпродукти свинцево-цинкового виробництва // Журнал аналітичної хімії. - 1965. - Т.20, 4, - С.452-458.

2. Гіганов Г.П., Церекова А.М., Такежанов С.Т. Екстракція індію, заліза і сурми з сульфатних розчинів ді-2-етілгексілфосфорной кислотою // Зб. наукових праць ВНІІцветмет - 1967 - 10, - С.419-426, м Усть-Каменогорськ.

3. Спосіб вилучення індію з розчинів свинцево-цинкового виробництва / В.І.Голованов, І.П.Туліков, Л.А.Казанбаев, А.П.Гіршенгорн, В.А. Лейцин // А. с. СРСР 1308559. Опис винаходу. ВНДІПО, Держкомітет СРСР у справах винаходів і відкриттів. - 1 987 (прототип).

4. Хімічний енциклопедичний словник / гл. ред. І.Л.Кнунянц, - М; Сов. енциклопедія - одна тисяча дев'ятсот вісімдесят три.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Спосіб вилучення індію з сульфатних цинкових розчинів, що включає екстракцію органічної фазою, що містить ді-2-етілгексілфосфорную кислоту, з подальшою реекстракції його розчином сірчаної кислоти з хлорідсодержащім реагентом, що відрізняється тим, що екстракцію ведуть у присутності в органічній фазі монокарбонових кислот з розчинником або без нього при співвідношенні компонентів, об. %: Ді-2-етілгексілфосфорная кислота 10-30; монокарбоновими кислота 15-70; розчинник 0-75.

Версія для друку
Дата публікації 14.03.2007гг

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