Навигация
Союз Советских
Социалистических
Республик













ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ













(11) 971797
Государственный герб
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

 
(61) Дополнительное к авт. свид-ву     —         
(22) Заявлено 29.10.80 (21) 2999128/23-26
с присоединением заявки N    —
(51) М.Кл.3 С 01 G 1/00
Государственный
комитет по делам
изобретений
и открытий СССР
(23) Приоритет    —
Опубликовано 07.11.82 Бюллетень N  41
Дата опубликования описания 07.11.82
(53) УДК 546.3:
:542.61 (088.8)

(72) Авторы
изобретения
В.Г.Торгов, А.П.Крысин, Г.В.Веревкин, Э.Н.Гильберт,
В.В.Денисов, В.А.Коптюг, А.Б.Шалин, В.А.Яхина
и В.Т.Яценко
 
 
(71) Заявители
Институт неорганической химии Сибирского отделения
АН СССР, Государственный научно-исследовательский
и проектно-конструкторский институт гидрометаллургии
цветных металлов и Новосибирский институт органической
химии Сибирского отделения АН СССР

(54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ МЕТАЛЛОВ

12
Изобретение относится к неорганической химии и касается экстракционных методов выделения и очистки металлов подгрупп германия, мышьяка и селена применительно к радиохимии, анализу и технологии этих элементов.
Известно, что избирательными экстрагентами для металлов подгрупп германия, мышьяка и селена, являются бензол и его алкилпроизводные - толуол, ксилолы, мезитилен. Эти растворители эффективно извлекают молекулярные галогениды только элементов указанных подгрупп и могут быть использованы для концентрирования металлов из растворов сложного состава [1].
Наиболее близким к предлагаемому является способ экстракции сурьмы и олова из сульфатно-бромидных растворов толуолом [2].
Недостатками указанного способа являются необходимость проведения процесса при высокой кислотности процесса, невозможность концентрирования висмута, извлечение которого не превышает 50%, а также снижение извлечения металлов, в том числе - сурьмы и олова, при разбавлении
экстрагента (толуола) органическими растворителями, что ограничивает применимость данного способа в технологии цветных металлов.
Цель изобретения - повышение извлечения металлов подгрупп германия, мышьяка и селена и снижение кислотности водных растворов при экстракции их алкилбензолами и их растворами в органических растворителях.
Поставленная цель достигается тем, что для извлечения висмута, сурьмы, селена и других элементов указанных подгрупп из кислых растворов в качестве экстрагентов используют алкилзамещенные бензолы с числом заместителей 4-6 или растворы этих соединений в органических растворителях.
В качестве экстрагентов предлагается использовать 1,2,3,4-тетраметилбензол (пренитол), 1,2,4,5-тетраметилбензол (дурол), технический пентаэтилбензол (ПЭБ - 88% пентаэтилбензола, 8% тетраэтилбензола и 3,6% гексаэтилбензола), гексаметил-бензол (ГМБ) и гексаэтилбензол (ГЭБ). Увеличение числа алкильных заместителей в бензольном кольце сопровождается возрастанием p-донорных

34
свойств молекулы экстрагента, о чем свидетельствует уменьшение потенциалов ионизации в ряду бензол - толуол - ксилолы - триметилбензолы - тетраметилбенэолы - пентаметилбензол - гексаметилбензол. Образование в органической фазе более прочных p-комплексов металлов является причиной повышенной экстракционной способности не применявшихся ранее алкилпроизводных бензола с числом алкильных заместителей 4-6. Это в свою очередь позволяет в ряде случаев снизить концентрацию серной кислоты до содержаний, необходимых для предотвращения гидролиза галогенидов металлов.
П р и м е р  1. Проводится экстракция висмута (4·10-4 М) из сернокислого раствора вскрытия (10 М H2SO4) в присутствии бромид-ионов (0,002 М) равными объемами алкилбензолов различного строения в органических растворителях при комнатной температуре в течение 15 мин. Полученные данные свидетельствуют о том, что с увеличением числа алкильных заместителей выше 3-х извлечение висмута возрастает до 80% в среде хлороформа и до 88% в среде ароматических растворителей.
В таблице приведены данные по экстракции металлов полиалкилбензолами.
Состав водной фазы
Состав органической фазы
Д
R, %
10 М H2SO4 + 0,002 М KBr + 4·10-4 М Bi
3,6 M ПЭБ в CHCl3
-
80,0
0,5 М ГМБ в CHCl3
-
72,0
0,5 М ГЭБ в C6H6
-
88,0
0,5 М ГЭБ в C6H5CH3
-
86,0
0,25 М ГЭБ в C6H4(CH3)2
-
70,0
7,3 М H2SO4 + 0,1 М HBr + 1·10-4 М As
1М дурол в CCl4
11,5
92
1 М ГЭБ в CC4
16,0
94
ПЭБ : толуол=1:1 (по объему)
155
99,5
6,0 М H2SO4 + 0,2 М HBr + 1·10-4 М Se
0,5 М ГЭБ в CCl4
43
96
0,5 М ГЭБ в толуоле
14
94
ПЭБ : толуол=1:1
19
94,5
8,5 М Н2SO4 + 0,05 М KBr + 1·10-4 М Sb
0,5 М дурол в CCl4
5,7
85,0
0,5 М ПЭБ в CCl4
9,0
90,0
0,5 М ГЭБ в CCl4
15,7
94,0
Пренитол (6,8 М)
65
98,5
П р и м е р  2. При однократной обработке раствора мышьяка в смеси с серной (7,3 М) и бромистоводородной (0,1 М) кислот органическими растворителями при соотношении объемов водной и органической фаз 1:1 введение в органическую фазу алкилбензолов с числом алкильных заместителей 4-6 (дурол, ПЭБ, ГЭБ) приводит к увеличению извлечения мышьяка до 98-99,5%, т.е. количественное извлечение имеет место уже при кислотности
водной фазы 7,3 М (см. таблицу).
П р и м е р  3. Селен (IV), меченый радиоизотопом 75Se, экстрагируют из раствора, полученного денитрацией азотнокислого раствора вскрытия в течение 30 мин при соотношении объемов сопряженных фаз 1:1. Использование растворов полиалкилбензолов в органических растворителях (CCl4, толуол) позволяет повысить извлечение селена при кислотности водной

56
фазы 6 М (по серной кислоте) с 62-80% до 94-96% (см. таблицу).
П р и м е р  4. Исходный для экстракции раствор сурьмы (1,2·10-4 М) меченый радиоизотопом 724Sb, контактируют 5 мин с равными объемами растворов алкилбензолов в четыреххлористом углероде. Как следует из таблицы, в сравнимых условиях коэффициент распределения сурьмы возрастает при увеличении числа алкильных заместителей с 2,6 для толуола до 15,7 для его гексаалкилпроизводного. Приемлемое для практических целей извлечение сурьмы (90% и выше) при кислотности 8,5 М по серной кислоте достигается только при использовании растворов пента- и гексаалкилбензолов. Таким образом, предлагаемый способ использования в качестве экстрагентов алкилзамещенных бензола с числом алкильных заместителей 4-6 и их растворов в органических растворителях позволяет повысить извлечение висмута в условиях высокой кислотности с 11-58% до 80-88%, а также повысить до 94-99,5% извлечение
мышьяка, селена и сурьмы при одновременном снижении кислотности водных растворов до 6-8 М серной кислоты.

Ф о р м у л а  и з о б р е т е н и я

Способ экстракции металлов из кислых сульфатно-бромидных растворов алкилбензолами, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения металлов и снижения кислотности водных растворов, в качестве экстрагентов используют алкилзамещенные бензолы с числом заместителей 4-6 или растворы этих соединений в органических растворителях.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Proszynska К., Siekierski S. Rockzniki chemii, 45, No.7/8, p. 1165-1172, 1971.
2. Рахманько Е.М., Старобинец Г.Л. , Халецкая Т.К. "Известия АН Бел. ССР. Сер. химических наук", 1977, N 3, С.43-46 (прототип).
Предыдущее изобретениеПАТЕНТНЫЕ РЕСУРСЫВверхИЗОБРЕТЕНИЯ В.А.КОПТЮГА | ПОЛНОТЕКСТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ БИБЛИОТЕКИСледующее изобретение

[Академгородок | В.А.К. | О Коптюге | Библиография | Интернет | Идеи | Библиотека | Новости | Каталог | Альбом | Поиск]
Пожелания и письма: www@prometeus.nsc.ru
© 2002-2006 Отделение ГПНТБ СО РАН (Новосибирск)
Статистика доступов: архив | текущая
Rambler's Top100
Документ изменен: Wed Nov 3 13:58:18 2004. Размер: 16,280 bytes.
Посещение N 4306 с 31.12.2002