Способ извлечения серебра из солянокислых растворов

Изобретение относится к гидрометаллургии серебра и может быть использовано при выделении серебра из солянокислых растворов при переработке растворов выщелачивания сульфидных цинковых и медных руд, концентратов, а также других промпродуктов цветной металлургии. Способ осуществляют экстракцией серебра триизобутилфосфин сульфидом (Cyanex 471X) с концентрацией 0,1-0,2 моль/л в растворителе в присутствии протонодонорной добавки с концентрацией от 0,1 до 0,5 моль/л при соотношении объемов органической и водной фаз (O:B), равном 1:1, в течение 1,0 часа. В качестве протонодонорной добавки используют 4-замещенные фенолы или динонилнафталинсульфокислоту. При этом в качестве 4-замещенных фенолов используют 4-третбутилфенол, или 4-бромфенол, или и 4-нитрофенол. Реэкстракцию серебра проводят растворами тиомочевины. Техническим результатом изобретения является упрощение и повышение экономичности способа за счет снижения расхода реагентов с сохранением высокой степени извлечения серебра из солянокислых растворов. 1 з.п. ф-лы, 7 табл., 7 пр.

 

Изобретение относится к гидрометаллургии серебра и может быть использовано при выделении серебра из солянокислых растворов при переработке растворов выщелачивания сульфидных цинковых руд и концентратов, медного сульфидного сырья, шламов, а также других промпродуктов цветной металлургии.

При хлоридном выщелачивании совместно с другими металлами (Cu, Pb, Zn, Ni) в раствор переходит и серебро. Очевидно, что его необходимо извлекать как по экономическим соображениям, так и с точки зрения получения чистых незагрязненных продуктов.

Известен способ выделения серебра из концентрированных хлоридных растворов (RU 2399687, 20.09.2010). Способ основан на цементационном осаждении серебра более активными металлами, например, цинком.

К недостаткам способа следует отнести сложность технологии, а именно: необходимость предварительной активации цинкового порошка; проведение процесса при повышенной температуре (Т0С = 50-100); низкое качество конечного продукта

Возможно извлечение серебра из солянокислых растворов сорбцией на анионите ЭДЭ-10П (Лебедев В.К., Розманов В.М., Пахолков B.C., Чемезов В.А. Иониты в цветной металлургии. М. «Металлургия», 1975, 352 с). По этому способу серебро извлекается из растворов с концентрацией 0,1-6,0 моль/л HCl.

К недостаткам способа следует отнести сложность и нетехнологичность способа из-за длительности процесса сорбции (1-2 часа), низкой селективности (имеет место попутная сорбция металлов-примесей: Fe, Zn, Cu и др.), а также трудности десорбции серебра с анионита.

Органические амины позволяют выделять серебро из солянокислых растворов достаточно эффективно при концентрации соляной кислоты в водной фазе менее 2,0 моль/л (Wejman-Gibas K., Pilsniak-Rabiega М. Studies of extractive removal of silver (I) from chloride solutions. 2016, E3S Web of Conferences 8, 01016, MEC 2016, 1-8). Однако, при дальнейшем увеличении содержания HCl в растворе экстракция серебра существенно падает. Кроме того, селективность извлечения серебра недостаточно высока, совместно с ним экстрагируются и другие металлы (Cu, Zn, Fe).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ, по которому серебро извлекают из солянокислых растворов 1,0-5,6 моль/л HCl экстракцией 0,05-0,5 молярным раствором триизобутилфосфинсульфида (Cyanex 471X) в растворителе Escaid 110 с добавкой 5% ди(2-этилгексил)фосфорной кислоты. Экстракцию проводят при соотношении объемов органической и водной фаз (O:В) равным 1:1 при температуре 25°С в течение 0,5-1,0 часа (Abe Y., Flett D.S. Solvent Extraction of silver from chloride solutions by CYANEX® 471X. Solvent Extraction. (Proceedings of the ISEC'90). Amsterdam, Netherlands (1992), p.p. 1127-1132. Экстракция серебра с Cyanex 471Х проходит очень селективно, основные примеси, которые содержатся в растворах выщелачивания, [Fe(III), Cu(II), Zn и Pb], в органическую фазу практически не переходят и на экстракцию серебра не влияют. За 1-2 ступени экстракции можно извлечь до 98% серебра.

К недостаткам способа следует отнести неэкономичность способа из-за большого расхода экстрагента. Так, при экстракции серебра из хлоридного раствора (3,0 моль/л хлорид-иона) 0,2 молярным раствором Cyanex 471X извлечение серебра составило 87,3%, тогда как при концентрации экстрагента 0,5 моль/л - 94,0%. Достаточно полное извлечение достигается только при концентрациях экстрагента более 0,2 моль/л. Кроме того, недостатком способа является сильная зависимость извлечения серебра от концентрации хлорид-иона в водном растворе. Так, при экстракции 0,5 молярным раствором Cyanex 471X из 1,0 молярного раствора HCl извлечение серебра в органическую фазу составило 97,2%, тогда как при концентрации HCl, равной 5,6 моль/л, всего 30,1%.

Задача изобретения - разработка простого и экономичного способа, позволяющего снизить расход реагентов с сохранением высокой степени извлечения серебра из солянокислых растворов.

Техническим результатом изобретения является упрощение и повышение экономичности способа за счет снижения расхода реагентов с сохранением высокой степени извлечения серебра из солянокислых растворов.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения серебра из солянокислых растворов, включающем экстракцию серебра триизобутилфосфин сульфидом (Cyanex 471X) с концентрацией 0,1-0,2 моль/л, в растворителе в присутствии протонодонорной добавки при соотношении объемов органической и водной фаз (O:В) равным 1:1 в течение 1,0 часа, согласно изобретению, в качестве протонодонорной добавки используют 4-замещенный фенол или динонилнафталинсульфокислоту с концентрацией от 0,1 до 0,5 моль/л. При этом, в качестве 4-замещенного фенола используют 4-третбутилфенол или 4-бромфенол, или 4-нитрофенол.

С учетом того, что в достаточно концентрированных хлоридных растворах серебро присутствует преимущественно в анионных формах, [AgCln]n-1, где n = 2-4, экстракцию серебра из хлоридных растворов триизобутилфосфин сульфидом (L) можно записать в виде уравнения (1)

В присутствии протонодонорной добавки в органической фазе, содержащей Cyanex 471X, наблюдается возрастание экстракции (синергетический эффект), что обусловлено образованием в органической фазе нового экстрагируемого соединения, состава [AgCl⋅2L⋅HR], см. уравнение 2.

В предлагаемом изобретении экстракцию серебра проводят при концентрации триизобутилфосфин сульфида в органической фазе от 0,1 до 0,2 моль/л и при концентрации добавок в интервале от 0,1 до 0,5 моль/л. При меньшей концентрации экстрагента существенно уменьшается извлечение серебра, а при большей - неоправданно возрастает расход экстрагента без существенного увеличения степени извлечения серебра.

Реэкстракция металлов может быть осуществлена растворами тиомочевины в серной кислоте. В качестве растворителей используют обычные растворители из ряда ароматических, алифатических или хлорсодержащих углеводородов (толуол, нонан, четыреххлористый углерод, Shellsol, керосин и др.).

Способ подтверждается конкретными примерами.

Пример 1. К исходному водному раствору, содержащему 98,0 мг/л серебра и 4,0 моль/л хлорид-иона, приливают органическую фазу, представляющую собой смесь экстрагента 0,1 моль/л Cyanex 471X в толуоле и добавки 4-трет-бутилфенола при различных концентрациях. Экстракцию проводят при равных соотношениях объемов фаз (O:B=1:1) при температуре 22°С, в течение 1,0 часа. После разделения фаз содержание серебра и примесей определяют атомно-абсорбционной спектрофотометрией.

В таблице 1 приведены данные по зависимости степени извлечения серебра (ε; %) из солянокислых растворов смесью Cyanex 471X и 4-трет-бутилфенола в толуоле от концентрации 4-трет-бутилфенола.

Из таблицы 1 видно, что в присутствии 4-трет-бутилфенола экстракция серебра существенно возрастает (№2-6), причем, серебро эффективно извлекается даже при небольших концентрациях фенола (0,1-0,25 моль/л). Видно также, что извлечение серебра в предлагаемом способе всегда выше, чем с Cyanex 471X (способ-прототип, №1).

Пример 2. Способ проводят аналогично примеру 1, но с добавлением различных фенолов. В табл. 2 приведены данные по влиянию фенолов различного строения на извлечение серебра Cyanex 471X из солянокислых растворов в толуоле. Условия эксперимента приведены там же.

Видно, что во всех случаях в присутствии фенолов (№2-5) извлечения серебра выше, чем при использовании индивидуального Cyanex 471X (№1, способ-прототип).

Пример 3. В этом примере продемонстрировано влияние динонилнафталин сульфокислоты (ДННСК) на извлечение серебра в смеси с Cyanex 471X. Как и в предыдущих случаях в присутствии кислоты (№2-5) извлечение серебра намного выше, чем по способу прототипу (№1).

Пример 4. В табл. 4 показано влияние Cyanex 471X в смеси 4-трет-бутилфенолом в четыреххлористом углероде (CCl4) на извлечение серебра. Видно, что с увеличением концентрации Cyanex 471X извлечение серебра возрастает, причем, оптимальная концентрация Cyanex 471X, находится в интервале концентраций 0,1-0,2 моль/л.

Пример 5. В данном примере приведены данные по извлечению серебра (ε; %) смесью Cyanex 471X и 4-трет-бутилфенола в четыреххлористом углероде (CCl4) от концентрации соляной кислоты в водной фазе; составы экстрагента и исходных водных растворов, а также условия эксперимента (см. табл. 5).

Из таблицы видно, что предложенная смесь эффективно извлекает серебро в широком интервале концентрации соляной кислоты. В сравнимых условиях извлечение серебра в предлагаемом способе всегда выше, чем с Cyanex 471X (способ-прототип). Например, при концентрации в смеси 0,1 моль/л Cyanex 471Х и 0,15 моль/л 4-трет-бутилфенола и кислотности водной фазы равной 4,0 моль/л HCl, извлечение серебра составило 92,0%, тогда как с Cyanex 471X всего 76,5%.

Пример 6. В табл. 6 приведены данные по экстракции серебра и примесей при одновременном присутствии смесью Cyanex 471X и 4-трет-бутилфенола в толуоле из 2,0 молярного раствора HCl

Из таблицы 6 следует, что высокое извлечение серебра (ε=99,2%), реализуется на фоне крайне незначительного извлечения примесей (коэффициенты разделения серебра с другими металлами (βAg/M, составили 7353-15625). Таким образом, эта экстракционная система характеризуется высокой селективностью при выделении серебра из солянокислых растворов.

Пример 7. Демонстрирует возможность полной реэкстракции серебра из органической фазы растворами тиомочевины (Thio) в серной кислоте (см. табл. 7).

Из табл. 7 видно, что при использовании тиомочевины достигается практически полная реэкстракция с одновременным концентрированием серебра в реэкстракте.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый способ более прост и экономичен, т.к. уменьшена концентрация экстрагента, сокращен поток органической фазы на стадии экстракции, что делает предлагаемый процесс проще и дешевле при сохранении высокой степени извлечения серебра из солянокислых растворов.

1. Способ извлечения серебра из солянокислых растворов, включающий экстракцию серебра триизобутилфосфинсульфидом (Cyanex 471X) с концентрацией 0,1-0,2 моль/л в растворителе в присутствии протонодонорной добавки при соотношении объемов органической и водной фаз (O:B), равном 1:1, в течение 1,0 часа, отличающийся тем, что в качестве протонодонорной добавки используют 4-замещенный фенол или динонилнафталинсульфокислоту с концентрацией от 0,1 до 0,5 моль/л.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве 4-замещенных фенолов используют 4-третбутилфенол, или 4-бромфенол, или 4-нитрофенол.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при переработке концентратов, промпродуктов и твердых отходов, содержащих металлы.

Изобретение относится к области гидрометаллургии редких и редкоземельных металлов, а именно к способам очистки кислых фосфорорганических экстрагентов от примесей ионов железа (3+).

Изобретение относится к способам экстракционного разделения РЗЭ из нейтральных или слабокислых растворов в присутствии высаливателя нейтральными экстрагентами. Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов из нейтральных или слабокислых растворов с помощью нейтральных фосфорорганических экстрагентов в противоточном многоступенчатом экстракционном каскаде, который состоит из экстракционной, промывной и реэкстракционной частей.

Изобретение относится к способу получения оксида скандия из скандийсодержащих концентратов. Способ включает растворение скандийсодержащего концентрата в минеральной кислоте, очистку скандиевого раствора от примесей, отделение осадка от скандиевого раствора, его обработку щелочным агентом, отделение осадка соединений скандия от раствора.

Изобретение может быть использовано в химической, металлургической, электронной промышленности. Для переработки жидких отходов производства диоксида титана проводят экстракцию скандия из гидролизной серной кислоты (ГСК) на экстрагенте, состоящем из смеси ди(2-этилгексил)фосфорной кислоты (Ди2ЭГФК) и трибутилфосфата (ТБФ), с получением насыщенного экстрагента и рафината экстракции.

Изобретение относится к технологии получения оксида скандия (Sc2O3) из концентрата скандия, попутно выделяемого, в том числе, при извлечении урана, переработке руд и отходов цветных и редких металлов.

Изобретение относится к технологии комплексной переработки рудных материалов для получения редкоземельных элементов (РЗЭ). Способ переработки монацита включает вскрытие измельченного монацита 7-10 М раствором азотной кислоты при температуре 150-250°С и давлении 1,5-2,5 МПа в течение 100-200 мин при соотношении Т:Ж=1:10.
Изобретение относится к области металлургии редких металлов и может быть использовано в технологии селективного извлечения скандия из концентратов редкоземельных элементов (РЗЭ).

Изобретения относятся к переработке отработавшего ядерного топлива АЭС. Предложена экстракционная смесь для извлечения ТПЭ и РЗЭ из высокоактивного рафината переработки ОЯТ АЭС, содержащая фосфорорганический экстрагент в полярном разбавителе.

Изобретение может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков. Способ переработки цинкового кека включает сульфатизацию олеумом с последующим выщелачиванием сульфатного спека раствором серной кислоты с образованием пульпы.

Изобретение относится к гидрометаллургии, а именно к способу извлечения металлов из руды кучным выщелачиванием. Способ кучного выщелачивания из золото-медно-порфировых руд включает формирование кучи из руды, размещение над кучей дополнительного слоя руды, выщелачивание кучи, сформированной из руды с дополнительным слоем руды, раствором серной кислоты, сбор и переработку продуктивного раствора.
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано при переработке техногенного сырья, в частности электронного лома. Способ гидрометаллургической переработки полиметаллического концентрата электронного лома с извлечением драгоценных металлов включает извлечение меди и золота, при этом извлечение меди проводят в n стадий медно-аммиачным раствором сульфатетроаммина меди концентрацией 20–40 г/л по меди при комнатной температуре и соотношении полиметаллического концентрата к раствору сульфатетроаммина меди не менее 1:10, причем количество стадий n определяют заданной степенью извлечения меди, извлечение золота проводят посредством йод-йодидной технологии, а полученный раствор с растворенной медью отправляют в электролизер на регенерацию для осаждения меди.

Изобретение относится к разделению и концентрированию и может быть использовано для отделения платиновых металлов от серебра, железа и меди в солянокислых растворах сорбционным методом.

Изобретение относится к металлургии цветных и драгоценных металлов и может быть использовано при разделении компонентов Sb-Pb-Ag сплава (шлак силикатный восстановленный).

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к аппаратам для извлечения тонкого золота из глинистых золотосодержащих пород. Способ включает импульсное скоростное вакуумирование в вакуумной камере при помощи вакуумного насоса, ресивера, трубопроводов с быстродействующими клапанами.

Изобретение относится к гидрометаллургии платиновых металлов, а именно к регенерации и разделению платиновых металлов из отработанных материалов сплава Pt-Pd-Rh. Сплав растворяют с получением раствора хлорокомплексов H2PtCl6, H2PdCl4, H3RhCl6.

Изобретение относится к металлургии золота и сурьмы. Смесь флотационного и штуфного золотосурьмяного концентратов при соотношении 1:0,5, пыль оборотной электроплавки и пыль рафинирования, измельченный шлак в присутствии железной стружки, извести и угля перерабатывали осадительно-восстановительной плавкой в рудно-термических печах.

Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к комплексному освоению угольных месторождений, и может быть использовано при разработке пластов энергетических углей, в составе угольного вещества которых присутствуют элементы платиновой группы металлов и другие ценные химические элементы.
Изобретение относится к области металлургии цветных и драгоценных металлов, в частности к переработке сульфидных концентратов, содержащих золото и серебро. Осуществляют смешивание исходного сульфидного концентрата, содержащего драгоценные металлы с кальцийсодержащим флюсом с образованием шихты, в качестве флюса используют карбонат кальция, либо его оксид или гидроксид.

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов. Подготовку водного раствора реагента для выщелачивания осуществляют насыщением водного раствора реагента электролизными газами в процессе электролиза с последующим переводом электролизных газов в реакционно-активную форму ультрафиолетовым облучением и диспергированием ультразвуковым воздействием в течение не менее 10 мин.

Изобретение относится к гидрометаллургии серебра и может быть использовано при выделении серебра из солянокислых растворов при переработке растворов выщелачивания сульфидных цинковых и медных руд, концентратов, а также других промпродуктов цветной металлургии. Способ осуществляют экстракцией серебра триизобутилфосфин сульфидом с концентрацией 0,1-0,2 мольл в растворителе в присутствии протонодонорной добавки с концентрацией от 0,1 до 0,5 мольл при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 1:1, в течение 1,0 часа. В качестве протонодонорной добавки используют 4-замещенные фенолы или динонилнафталинсульфокислоту. При этом в качестве 4-замещенных фенолов используют 4-третбутилфенол, или 4-бромфенол, или и 4-нитрофенол. Реэкстракцию серебра проводят растворами тиомочевины. Техническим результатом изобретения является упрощение и повышение экономичности способа за счет снижения расхода реагентов с сохранением высокой степени извлечения серебра из солянокислых растворов. 1 з.п. ф-лы, 7 табл., 7 пр.

Наверх