Способ извлечения молибдена из растворов

 

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МОЛИБДЕНА ИЗ РАСТВОРОВ, включающий предварительную обработку анионита сернокислым раствором и последующее еГо контактирование со слабощелочным молибденсодержащим раствором , отличающийся тем, что, с целью повыщения степени извлечения молибдена и сокращения расхода серной кислоты , предварительную обработку анионита ведут сернокислым раствором концентрации 3,5 - 5 моль/л. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что обработку анионита ведут в течение 2-48 ч. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

I»

РЕС1 1УБЛИК

„„SU„„111180

3459 В 01 1 41 04 С 01 С. 53/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТт»Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ",,"3

»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3502777/23 — 26 (22) 15.10.82 (46) 07.09.84. Бюл. У 33 (72) А. 10. Дадабаев, М. А. Милушева, Э. Г. Тарасова, М, П. Ковалева и Н. Н. 3ебольд (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт металлургии и обогащения АН Казахской ССР (53) 661.183.12 (088.8) (56) 1. Рейнгольд А. М., Хлебников Г. А.

Сорбционное выделение молибдена из растворов содового выщелачивания при повышенных температурах. Научи.труды Иркутского- НИИРцветмет, 1970, вып. 20, с. 355 — 358.

2. Авторское свидетельство СССР 11 241412, кл. С 02. F 1/42, 1968. (54) (57) 1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МОЛИБДЕНА ИЗ РАСТВОРОВ, включающий предварительную обработку анионита сернокислым раствором и последующее его контактирование со слабощелочным молибденсодержащим раствором, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения молибдена и сокращения расхода серной кислоты, предварительную обработку анионита ведут сернокислым раствором концентрации 3,5—

5 моль/л.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что обработку анионита ведут в течение 2-48 ч.

1 1111 ! Изобретение относится к пщрометаллургии редких и цветных металлов и может быть использовано для извлечения молибдена из растворов выщелачивания руд, маточных растворов и молибденсодержащих стоков.

Известен способ анионообменного извлече5 ния молибдена из растворов, включающий предварительную обработку анионита 10Яным раствором серной кислоты и последующее его контактирование при б0 — 70 С с молибденсо10 держащим раствором, подкисленным до рН

3 — S (1).

Недостатком способа является относительно низкая емкость анионитов в этих условиях, 15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения молибдена из растворов, включающий предварительную обработку анионита сернокислым раствором и после-,.

20 дующее его контактирование со слабощелочным молибденсодержащим раствором. Согласно известному способу анионит предварительно обрабатывают 1-2%-ным раствором серной кислоты, затем промывают водой и проводят

25 сорбциа молибдена из подкисленных до рН 34 серной кислотой растворов (2) .Недостатками известного способа являются повышенный расход кислоты вследствие пред° варительного подкисления молибденсодержащего раствора и относительно низкая степень извлечения молибдена из растворов вследствие невысоких значений емкости анионитов по молибдену и этих условиях.

Цель изобретения — повышение степени извлечения молибдена из растворов и сокра- 35 щение расхода серной кислоты при его извлечении.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения молибдена из растворов, включающему предварительную 40 обработку анионита сернокислым раствором и последуннцее его контактирование со слабощелочным молибденсодержащим раствором, предварительную обработку анионита ведут серпокислым раствором концентрации 3,5 — 5

5 моль/л, Кроме того, обработку анионита ведут в течение 2 — 48 ч.

Технология предлагаемого способа заключается в следующем.Аниониты макропористой 50 структуры, . которые предпочтительно использовать в процессах извлечения молибдена„обрабатывают в статических или динамических условиях раствором серной кислоты с концентрацией 3,5 — 5 моль/л (350 — 500 г/л) в течение, 2 — 48 ч, После этого через анионит сразу пропускают молибденсодержащий раствор и. проводят сорбцию молибдена. Избыток серной кислоты используют для обработки свежей порции сорбента в следующем цикле, Положительный эффект (увеличение емкости сорбента и снижение расхода кислоты) в случае такого оформления процесса извлечения молибдена достигается за счет следующих процессов.

Известно, по молибден в сернокислых растворах образует комплексные молибденил-сульфатные анионы.

Способностью мол ибдена при относительно невысоких концентрациях серной кислоты в растворах образовывать сульфатные анион» ные комплексы обьясняется повышенная емкость анионитов по молибдену при сорбции его иэ сернокислых растворов по сравнению с соляно- и азотнокислыми.

Однако предварительными экспериментами было установлено, что значительное повышение емкости анионитов по молибдену и, следовательно, сокращение его расхода на сорбцию происходит не в случае подкислеФ ния растворов серной кислотой или введения в раствор солей, содержащих сульфат-ионы, а при предварительной обработке анионита растворами серной кислоты концентрации

350 — 500 г/л в течение 2 — 48 ч.

Обработка анионита раствором серной кислоты достаточно высокой концентрации (350 — 500 г/л) приводит к зарядке его в бисульфатную / HSO4 форму. При последующем контакте анионита в этой форме с водным молибденсодержашим раствором смола легко гидролизуется с выделением серной кислоты и ионит переходит в сульфатную

280ч форму, Выделяющееся в раствор, значительное количество протонов способст2» вует образованию молибденил/ МоО ионов, которые в фазе анионита связываются в сульфат-ионами, фиксированными аминогруппами анионита.

Этот процесс энергетически более выгоден, так как молибденил-ионы, имея сравнительно небольшой радиус, свободно проникают в фазу испита, тогда как сорбция крупных комплексных молибден-сульфатных анионов, образующихся в молибденовых растворах при их подкислении серной кислотой, лимитируется размерами пор анионита. Количество молибденильпых групп, присоединяемых к фиксированным сульфат-ионам, в конечном итоге определяется конформационным набором и стереохимией анионита.

Оптимальность интервала концентрации серной кислоты 350-500 г/л установлена с использованием метода ИК-спектроскопии.

Обработка анионита растворами ссрной кислоты концентрации ниже 350 г/л не создает условия дЛя максимального протони1111808

15 рования могибдат-ионов с образованием ионов молибденила, сорбируемых анионитом по описанному механизму, что подтверждается наличием в ИК-спектре ионнтов полосы поглощения с максимумом при 1190 см .

Увеличение концентрации серной кислоты в обрабатывающем растворе выше 500 г/л приводит к дезаминированию анионита, о чем свидетельствуют данные его ИК-спектроскопического исследования до и после кислотной обработки, емкость по молибдену резко снижается и расход анионита увеличивается.

Контактирование анионита с растворами серной кислоты в течение времени менее

2 ч не дает желаемого эффекта — повышения емкости по молибдену, так как эа этот относительно короткий промежуток времени анионит не успевает достаточно насытиться серной кислотой.

При контактировании анионита с растворами серной кислоты указанных концентраций более 48 ч происходит деэаминирование анионита, что так же подтверждается результатами его ИК-спектроскопического исследования.

Обработанный по предлагаемому способу анионит необменно поглощает значительное количество (до 30 вес.%) серной кислоты, которая при контакте анионита с молибденсодержащим раствором вместе с кислотой, образующейся в результате депротонирования бисульфат-ионов, сорбированных анионитом, поступает в раствор. Этого количества кислоты достаточно для создания оптимальных условий для сорбции молибдена по описанному механизму вследствие приведенных факторов. Сокращается расход анионита за счет повышения его емкости по молибдену, сокращается расход кислоты за счет исключения из процесса операции подкисления молибденового раствора, в связи с этим сокращается и общая продолжительность процесса переработки молибденсодержаших растворов.

Пример 1. Анионит макропористой структуры марки АВ-17 — 12П в количестве

5 г (в пересчете на сухой вес) загружают в колонку и обрабатывают в течение 2 ч раствором серной кислоты концентрации 350 г/л.

Количество сорбировыгной кислоты составляет 1,6 r. После обработки анионита через колонки со скоростью 2 мл/ч г пропускают раствор содового выщелачивания молибденитовых огарков, содержащий 29 г/л молибдена, с рН 8,2. Емкость анионита по молибдену составляет 72 вес.%, сорбировано 3,6 г молибдена.

По известному способу расход серной кислоты на подкисление раствора до рН 3 — 4,5

55 и обработку аннонита 1%-ным раствором серной кислоты составляет 2,1 r, емкость анионита по молибдену — 50 вес.%, сорбировано 2,4 г молибдена, т. е. для достижения высокой степени извлечения молибдена из раствора (3,6 r) расход анионита должен быть в 1,5 раза больше (7,5 г), чем по предлагаемому способу.

Пример 2. Проводят процесс извлечения по примеру 1. но анионит обрабатывают в течение 24 ч раствором серной кислоты концентрации 400 г/л. Количество сорбированной кислоты составляет 1,8 г. Емкость анионита по молибдену — 76 вес.%, сорбировано

3,8 г молибдена.

По известному способу общий расход серной кислоты составляет 2,1 г, емкость анионита ло молибдену — 50 вес.%, сорбировано

2,4 r молибдена, т. е. для получения степени извлечения молибдена, достигаемой по предлагаемому способу, расход анионита должен быть в 1,5 раза больше (7,5 г), П р н м е р 3. Проводят извлечение молибдена по примеру 1, но анионит обрабатывают в течение 48 ч раствором серной кислоты концентрации 500 г/л. Количество сорбированной кислоты составляет 1,9 г. EMкость анионита по молибдену — 78 вес.%, сорбнровано 3,9 г молибдена.

По известному способу расход серной кислоты на подкисление раствора до рН 3 — 4,5 и обработку, анионита 1%-ным раствором составляет 2,1 r, емкость анионита по молибдену—

50 вес.%, сорбировано 2,4 г молибдена, т. е. для достижения высокой степени извлечения молибдена иэ раствора (3,9 г) расход анионита должен быть в 1,6 раза больше,. чем по предлагаемому способу (8 r).

В приведенных примерах продолжительность процесса переработки молибденсодержащих растворов сокращается по сравнению с известным способом за счет исключения операции предварительного подкисления раствора.

Пример 4. Анионит АВ-17-12П в количестве 5 г (в пересчете на сухой вес) загружают в колонку и выдерживают в течение 48 ч при комнатной температуре (20 С) в растворе серной кислоты концентрации

350 г/л. Количество сорбированной кислоты составляет 1,7 г. После обработки анионита через колонку со скоростью 2 мл/ч г пропускают раствор молибдата натрия, содержащий

05 г/л молибдена, с рН 7,5. Емкость анионита по молибдену составляет 48 вес.%, сорбировано 2,4 r молибдена.

По известному способу общий расход серной кислоты составляет 1,9 г, емкость анионита по молибдену — 31 sec.k, сорбировано

1111808

1,55 r молибдена, т. е. для получения степени извлечения молибдена, достигаемой по предлагаемому способу, расход анионита должен быть .в 1,5 раза больше (7,75 r), Пример 5. По примеру 4 проводят извлечение молибдена .на различных марках

Марка анионита

Обработан раствором серной кислоты 100 г/л

Характеристика анионита

Обработан раствором серной кислоты 350r/

Поглощено молибдена, вес.%

Поглощено молибдена, вес.%

Поглощено ислоты, вес.%

А — 17 — 12П

Сильноосновной на основе сти36

20

52 рола и днвинил бенэола (ДВБ) А — 18 — 12П

68

48

То же

20

Среднеосновной на основе винилВП-1 п

24

60 пиридина

Низкоосновной анионит на основе метилакрилата и эфира

21

Низкоосновной

АН вЂ” 1 анионит на основе формальдегида и меламина

29

25

Технико- экономическая эффективность пред. лагаемого способа заключается в сокращении расхода анионитов и серной кислоты при из- 45 влечении молибдена, что, применительно к процессу переработку молибденсодержащих

Составитель Г. Леонтьева

Техред О.Неце Корректор М. Шароши

Редактор О. Бугир

Заказ 6376/6

Тираж 532

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная, 4

Сильноосновной на основе стирола ДВБ и пиридина

Поглощено кислоты, вес.% анионитов. Одновременно в этих же условиях проводят извлечения молибдена на анионитах, обработанных серной кислотой по базовому способу (1J.

Сравнительные результаты по сорбции молибдена приведены в таблице. растворов после содового выщелачиванния обожженных мол нбденитовых концентратов, обеспечит достижение экономического эффекта в размере 14 тыс. руб/год.