Способ извлечения висмута из хлоридсодержащих растворов
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВИСМУТА ИЗ ХЛОРИДСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ, содержащих примеси, включающий экстракцию трибутилфосфатом с получением водной и органической фаз и последующую реэкстракцию, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения степени очистки висмута от примесей и упрощения технологии, перед реэкстракцией ведут промывку органической фазы нейтральным 0,3-3 моль/л раствором хлорида аммония, а реэкстракцию 0,2-3 моль/л раствором едкого натра. сл с:
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН ()9)SU ())) А 3(58 С 22 В 30/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий у
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1/
Н ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3653813/22-02 (22) 17.10.83 (46) 07.10.84. Бюл. Ф 37 (72) Ю.M.Þõèí, M.Ë.Íàâòàíîâè÷, Х.Темурджанов, А.M.Êàçáàí, Г.Файезов, Г.А.Маринкина, З.Сахибов, Х.Саомов и А.Ходжиев (71) Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья
Сибирского отделения АН СССР (53) 669.763.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Ф 440340, кл. С 01 G 29/00, 1972.
2. Авторское свидетельство СССР
Ó 548647, кл. С 22 В 30/06, 1975. (54)(57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВИСМУТА
ИЗ ХЛОРИДСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ, содержащих примеси, включающий экстракцию трибутилфосфатом с получением водной и органической фаз и последующую реэкстракцию, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппения степени очистки висмута от примесей и упрощения технологии, перед реэкстракцией ведут промывку органической фазы нейтральным 0,3-3 моль/л раствором хлорида аммония, а реэкстракцию 0,2-3 моль/л раствором едкого натра.
1 1117
Изобретение относится к гидрометаллургии висмута и может быть использовано в технологии выделения висмута из растворов сложного состава.
Известен способ извлечения висмута из растворов экстракцией четвертичными аммониевыми основаниями (1 j.
Недостатком данного способа является низкая степень извлечения висмута (коэффициенты распределения висмута Р(10 ) н присутствии 30-40 г/л железа, а также использование для реэкстрации концентрированной азотной кислоты, что затрудняет дальнейшую переработку реэкстракта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ извлечения висмута из хлоридсодержащих растворов, содержащих примеси, включающий экстракцию трибутилфосфатом с получением водной и органической фаз и последующую реэкстракцию 1 2 ).
Недостатки способа — низкая степень очистки висмута от примесей, что требует проведения дополнительной очистки электролизом, а также сложность процесса извлечения висмута, связанная с приготовлением и ре1 генерацией железосодержащего реэкстрагента.
Цель изобретения — повышение степени очистки висмута от примесей и упрощение технологии.
Поставленная цель достигается тем,З5 что согласно способу извлечения висмута из хлоридсодержащих растворов, содержащих примеси, включающему экстракцию трибутилфосфатом с получением водной и органической фаз и последую-4О щую резкстракцию, перед реэкстракцией ведут промывку органической фазы нейтральным 0 3-3 моль/л раствором хлорида аммония, а реэкстракцию 0,2-3 моль/л раствором едкого натра.
Использование для промывки органической фазы растворов 0,3-3 моль/л
%1 С1 обеспечивает повышение коэффициентов разделения пар висмут-ме- . талл, где металл — медь, серебро, цинк, титан, мьппьяк, железо, и соответственно, степени очистки этих примесей. Данные металлы экстрагируются из солянокислых растворов трибутилфосфатом и ниде комплексных кислот, и при промывке нейтральным хлоридсодержащим раствором они, в отличие
От висмута, полностью реэкстрагиру329 2, ются. При концентрации NH„C1 с
< 0,3 моль/л резко снижается расслаивание органической и водной фаз. что нелет к захвату в органическую фазу волной и соответственно, снижает степень очистки от примесей, а при концентрации ИН,1С1 ) 3 моль/л возрастает концентрация висмута в промывном растворе вследствие его реэкстракции: (D8i -5) .
В таблице приведена степень реэкстракции (100-К) висмута едким натром (5 г/л )Hi) V 12 мл, Т =
2 мин) .
Из органической фазы, как видно из таолицы, висмут может быть количественно ()99,87) выделен н виде окиси едким натром. При использовании растворов NaOH концентрации ( (0,2 моль/л не весь висмут выделяется н виде окиси, а при концентрации
NaOH ) 3 моль/л затруднено отделение осадка окиси от органической фазы, что ведет к загрязнению окиси висмута.
Способ осуществляют следующим образом.
Исходный раствор (500 л), полученный в результате ньпцелачивания медновисмутового концентрата в соляной кислоте, содержит, г/л: висмут 1,4; железо (ill) 1,8; 8,7; медь
4 2; цинк 2,8; свинец 0,68; мышьяк
0,6; соляная кислота 7,0; хлорид-ионы
20. Экстракцию осуществляют в экстрак-торе типа смеситель-отстойник, содержащем 4 ступени — стадия экстракции и 2 ступени — промывка, с использованием в качестве экстрагента
100 -ного трибутилфосфата при объемном соотношении органической и нодной фаз 0:В = 1:!0. Затем экстракт промывают раствором, содержащим хлорил аммония и палее осуществляют реэкстракцию висмута.
Пример 1. Исходный раствор (500 л), полученный в результате выщелачивания мелно-висмутоного концентрата в соляной кислоте, содержит г/л: висмут 1,4; железо (Ш) 1,8; железо (П) 8,7; медь 4,2; цинк 2,8; свинец 0,68, мышьяк 0,6; соляная кислота 7,0; хлорид-ионы 20. Экстракцию осуществляют в экстракторе типа смеситель-отстойник, содержащем
4 ступени — стадия экстракции и 2 ступени — промывка, с использонакием в качестне экстрагента 100Х-кого трибутилфосфата при объемном соотношении органической и водкой фаз 0:В= (ИаоН3, (Чьяв)«„ моль/л
ГВИв„, г/л
100-Rt
Х /в В О в мл г/л
4,56
0,1
1,0
12 0,44 12 0,096 8,8
12 <0,01 12 <0,002 < 0,2
91,2
1,0
>99,9
>99,8
>99,8
>99,8
> 4,99
> 4,99
>4,99
>4,99
>4,99
>4,99
0,5
1,0
12 <0,01 12 <0,002
<0,2
0,5
3,0
12 <0,01 36 <0,0007 <0,2
1,0
1,0
12 < 0,01 12 <0,002
<0 2
2,5
1,0
12 <0,01 30 <0,0008 <0,08 >99,8
12 <0,01 12 <0,002 <0,20 >99,8
3,0
1,0
3 1117
=1: 10. После проведения стадии экстракции органическая фаза на выходе из четвертой ступени содержит г/л: висмут 11.0: железо 0 32 медь О 14; цинк 0,96: свинец 0.03: мышьяк 0 01, а концентрация висмута в рафинате составляет (0,005 г/л.
Экстракт промывают раствором, содержащим 0,5 моль/л хлорида аммония при О:В = 1:1, а реэкстракцию висмута 10 проводят обработкой 50 л висмутсодержащего экстракта равным объемом
1 моль/л раствора едкого натра при перемешивании. Выпавший осадок окиси висмута фильтруют, промывают водой 1> и сушат при 120-140 С. В результате трехокись висмута имеет следующий состав, мас.Ж: железо 0,0009; медь
0,0001, свинец 0,001, цинк 0,0008; мышьяк < 0,001; магний < 0,001; 20 кальций < О, 001; натрий О, 0008, что соответствует ГОСТ 10216-75 для квалификации х.ч.
Пример 2. Экстракционное извлечение висмута из исходного раст-25 вора (100 л) осуществляют, как в примере 1, с тем отличием, что промывку экстракта осуществляют раствором, содержащим 0,3 моль/л хлорида аммония при 0:В = 1:1. а висмут реэкстраги- gp руют обработкой 10 л висмутсодержащего экстракта равным объемом раствора, содержащего 3 моль/л едкого натра, при перемешивании. Выпавший осадок окиси висмута фильтруют, промывают водой и сушат при 120-140 С.
Полученная трехокись висмута имеет следующий состав, мас.X: железо
-0,0005; медь 0,0001; свинец 0,0008;
329 4 цинк 0,0006; мышьяк < 0,001; магний < 0,001 кальций < 0,001; натрий 0,001 что соответствует
ГОСТ 10216-75 для квалификации х.ч.
Пример 3. Экстракционное извлечение висмута из исходного раствора (100 л) осуществляют, как в примере 1, с тем отличием, что промывку экстракта осуществляют раствором, содержащим 3 моль/л хлорида аммония при О:В = 1:1, а висмут реэкстрагируют обработкой 10 л висмутсодержащего экстракта равным объемом раствора, содержащего 0,2 моль/л едкого натра, при перемешивании.
Выпавший осадок окиси висмута фильтруют, промывают водой и сушат при
120-140 С. Полученная трехокись висмута имеет следующий состав, мас.7: железо 0,001; медь 0,0008; свинец 0,002; цинк 0,0008; мьппьяк
< О, 001; магний <О,,001; кальций < с 0,001; натрий 0,0003, что соответствует ГОСТ 10216-75 дпя квалификации х.ч.
По сравнению с известным предлагаемый способ позволит повысить степень очистки висмута от примесей более чем на два порядка и получать соединения висмута квалификации х.ч., многократно использовать экстрагент, . реэкстрагент и упростить технологию извлечения висмута.
Экономический эффект.за-счет повьппения чистоты продукта при существующей потребности в окиси висмута квалификации х.ч. составит 400 тыс. руб. в год.
