Способ извлечения осмия
Авторы патента:
Способ может быть использован для извлечения осмия из сбросных вод переделов аффинажного производства. Способ извлечения осмия из растворов основан на его сорбции силикагелем, модифицированным комплексообразующими или анионообменными группами с образованием на поверхности координационных соединенений. За 10-15 мин извлекают микроколичества осмия вне зависимости от природы кислоты, степени окисления и формы существования осмия в растворе. Техническим результатом изобретения является повышение степени извлечения микроколичеств осмия и унификация процесса сорбции. 1 табл.
Изобретение относится к металлургии цветных, редких и рассеянных элементов и может быть использовано в практике аффинажа платиновых металлов.
Известен способ выделения осмия [1], включающий окисление до тетраоксида, дистилляцию и поглощение последнего раствором едкого натра, фильтрацию полученного раствора дигидроксоосмата натрия, восстановление гипосульфитом натрия до осмата, осаждение хлоридом аммония соли Фреми (осмилтетрамминдихлорида). Способ обладает рядом существенных недостатков, среди которых: - длительность выделения, обусловленная многооперационностью вследствие необходимости предварительного переведения осмия в высшую степень окисления, - низкая степень извлечения (80 - 92%), обусловленная распределением осмия между маточными растворами и целевыми промпродуктами. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, основанный на сорбции осмия из солянокислых растворов при помощи полиакрилонитрилдиметилметакрилата волокнистой структуры и диметиламина [2] . Способ включает стадии подготовки раствора к сорбции - введение соляной кислоты до ее концентрации 0,1 моль/л - и собственно сорбции, осуществляемой в течение 15-30 мин при температуре 20 - 80oC. К недостаткам способа следует отнести невысокую степень извлечения осмия - до 70%, возможность осуществления процесса только в среде 0,1 М HCl и только в исходной форме OsCl26-. Изменение кислотности растворов перед сорбцией, степени окисления осмия или выбор в качестве исходной формы любого другого соединения осмия (IV), кроме гексахлоросмата, неизбежно приводит к снижению степени извлечения и сорбционной емкости сорбента, появлению черного окрашивания раствора и сорбента, обусловленного появлением гидролизованных форм осмия. Данный способ выбран в качестве прототипа. Задачей изобретения является повышение степени извлечения микроколичеств осмия и унификация процесса сорбции. Задача достигается тем, что в исследуемый раствор, содержащий осмий в степенях окисления +8, +6, +4, +3 либо при одновременном присутствии нескольких его форм в водном растворе (до pH 8), среде HCl с концентрацией 0,1 - 6 моль/л или H2SO4 с концентрацией 0,1-4 моль/л, вводят сорбент - кремнезем, химически модифицированный комплексообразующими или анионообменными группами и в статических условиях при механическом перемешивании раствора проводят сорбцию в течение 10-15 мин. Сущность способа заключается в том, что находящийся в растворе осмий количественно извлекается сорбентом - кремнеземом, химически модифицированным, например, производным тиомочевины с образованием на поверхности сорбента смешанных координационных соединений осмия (III, IV). При этом форма нахождения осмия в исходном растворе, степень его окисления, природа кислоты и pH среды до величины pH 8 не влияют существенно на степень извлечения осмия, так как стадии комплексообразования на поверхности предшествует стадия восстановления осмия до смешанной степени окисления. Образование тиомочевинных комплексов осмия оказывается предпочтительнее с термодинамической и кинетической точки зрения, чем существование смешаннолигандных гидролизованных форм осмия или его гидратированного диоксида. Процесс сорбции соединений осмия при помощи модифицированных кремнеземов протекает быстро (в течение 10-15 мин) и количественно, что позволяет сконцентрировать и полностью извлечь осмий даже из очень разбавленных растворов. Диапазон содержания HCl (0,1 - 6 моль/л) и H2SO4 (0,1 - 4 моль/л), а также кислотность раствора (pH<8) и время сорбции подобраны экспериментально с учетом в качестве критерия максимальной степени извлечения осмия. Увеличение содержания кислоты выше указанных пределов приводит к некоторому снижению степени извлечения осмия, что, по-видимому, связано с протонированием сорбента. Повышение pH среды выше 8 ведет к разрушению сорбента, а также к появлению коллоидных растворов диоксида осмия. Время сорбции менее 10 мин недостаточно для полного извлечения осмия. Для лучшего восприятия способа предлагаются следующие примеры. Пример 1 (прототип). К 100 мл солянокислого раствора осмия, содержащего 0,012 мг/мл осмия в виде OsCl26- и 2 моль/л HCl, добавляют сорбент - полиакрилонитрилдиметилметакрилат волокнистой структуры. Сорбцию осуществляют в лабораторном реакторе с мешалкой в течение 30 мин. Степень извлечения осмия рассчитывают, определяя остаточную концентрацию осмия кинетическим методом. В данном примере степень извлечения составила 53%, что обусловлено высокой кислотностью раствора. При использовании в качестве исходной формы тетраоксида осмия степень извлечения снижается до 47%. Пример 2 (предлагаемый способ). В лабораторный реактор с мешалкой помещают 100 мл раствора осмия (IV) с концентрацией 0,010 мг/мл. В реактор вводят 1 г сорбента - кремнезема, химически модифицированного производными тиомочевины - аллилтиомочевиной. Сорбцию проводят в течение 15 мин. Степень извлечения осмия, рассчитанная, как указано в примере 1, составляет 100%. Данные о результатах извлечения осмия при других значениях кислотности среды, природы кислоты, времени и формы существования осмия приведены в таблице. Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет эффективнее, со степенью извлечения 100% против 45 - 60% для прототипа извлекать микроколичества осмия за 10 - 15 мин вне зависимости от формы существования осмия в растворе и степени его окисления.Формула изобретения
Способ извлечения осмия из растворов, включающий его сорбцию, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют силикагель, модифицированный комсплексообразующими или анионообменными группами, и сорбцию проводят рН < 8 в среде HCl с концентрацией 0,1 - 6 моль/л, или H2SO4 с концентрацией 0,1 - 4 моль/л, или в водном растворе соединений осмия независимо от степени его окисления и формы существования в течение 10 - 15 мин.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Способ выделения платиновых металлов // 2111272
Изобретение относится к химии, в частности к переработке серебряных материалов, содержащих также медь, золото и металлы платиновой группы (МПГ)
Способ утилизации никеля // 2103390
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, а именно, к способам утилизации никеля и может быть использовано в производстве никеля, в гальванотехнике, при решении экологических задач, в частности для извлечения никеля в виде соли из сточных вод, сорбентов, других отходов
Способ десорбции никеля // 2103389
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, а именно к способам десорбции никеля с сорбента и может быть использовано в гальванотехнике, для концентрирования растворов никеля, при решении экологических задач
Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано для извлечения благородных металлов из продукционных растворов при выщелачивании руд и материалов, из сточных вод и промышленных сливов обогащения руд, для разделения и очистки от примесей благородных металлов
Изобретение относится к способу извлечения рения из нитратно-сульфатных растворов, преимущественно из растворов гидрометаллургического передела молибденовых концентратов, включающему сорбцию рения на слабоосновном анионите, содержащем в качестве функциональных групп вторичную аминогруппу, регенерацию анионита десорбцией рения раствором щелочного реагента и повторное использование анионита для извлечения рения
Способ извлечения хрома из растворов // 2084551
Изобретение относится к извлечению хрома из растворов сорбцией на высокоосновных анионитах в присутствии ионов натрия в исходном растворе
Способ выделения платиновых металлов // 2111272
Изобретение относится к химии, в частности к переработке серебряных материалов, содержащих также медь, золото и металлы платиновой группы (МПГ)
Изобретение относится к пирометаллургии, в частности извлечению благородных металлов из полупродуктов
Изобретение относится к переработке упорных золотомышьяковых руд и концентратов, в частности сульфидно-мышьяковистых и мышьяковистых золотосодержащих руд и концентратов
Способ получения золота высокой чистоты // 2110592
Изобретение относится к области технологии получения драгоценных металлов, в частности к получению золота
Изобретение относится к аффинажу благородных металлов и касается методов получения мелкодисперсных порошков (черней) платины и палладия
Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к пирометаллургической переработке концентратов и промпродуктов аффинажа благородных металлов (БМ)
Способ регенерации активированных углей // 2109828
Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к угольно-сорбционной технологии извлечения благородных металлов из растворов и пульп
Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано при извлечении золота и серебра из руд, в том числе бедного некондиционного сырья, а также при переработке отходов цветной металлургии и обогащения отвалов горнодобывающей промышленности, бытовых отходов и др
Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано при извлечении золота и серебра из руд, в том числе бедного некондиционного сырья, а также при переработке отходов цветной металлургии и обогащения отвалов горнодобывающей промышленности, бытовых отходов и др