Способ извлечения платины (iv) из солянокислых растворов

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЛАТИНЫ (IV) ИЗ СОЛЯНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ, включающий сорбцию платины (IV) на кремнеорганическом азотсодержащем комплексообразующем сорбенте, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и селективности извлечения платины (IV) из солянокислых растворов в присутствии неблагородных металлов, в качестве сорбента используют полимер, представляющий собой полиорганилсилоксан сшитой структуры - поли-(силсесквиоксанилпропилтиоацетамид), элементарное звено которого имеет структуру

Изобретение относится к способам извлечения платины (IV) из солянокислых растворов и может быть использовано в технологии для максимально эффективного и селективного выделения платины (IV) из сложных солевых систем, а также для концентрирования при проведении количественных определений этого металла в природных и технологических объектах.
Цель изобретения повышение эффективности и селективности сорбционного извлечения платины (IV) из солянокислых растворов в широком интервале концентраций соляной кислоты. Поставленная цель достигается при использовании кремнеорганического сорбента ПТАС-3.
Кремнеорганический сорбент ПТАС-3 представляет собой сшитый кремнеорганический полимер с карбофункциональными тиоацетамидными группировками поли(силсесквиоксанилпропилтиоацетамид) элементарное звено которого имеет следующую структуру
O_1/2- CH₂ CH₂ CH₂ NH CH₃
Сорбент ПТАС-3 препарат белого цвета, нерастворимый в воде и органических растворителях.
Сущность изобретения состоит в контактировании солянокислых растворов платины (IV) при комнатной температуре с навеской сорбента ПТАС-3 в статическом или динамическом режиме сорбции в течение 60 мин.
Положительным эффектом предлагаемого изобретения является возможность извлечения платины (IV) из растворов в широком диапазоне концентраций HCl (I-II M), более значительная эффективность извлечения платины (IV)(CCЕ ПТАС-3 по платине в растворе 3 М HCl составляет 290 мг/л по сравнению с ССЕ ПСТМ-3 в аналогичных условиях 100 мг/г). Предлагаемый способ обладает и большей избирательностью по отношению к платине (IV) по сравнению с прототипом. Так, количественное извлечение платины (IV) с помощью ПТАС-3 достигается на фоне 106-кратного количества суммы неблагородных металлов: Cu, Zn, Pb, Fe (III), Co, Ni. В случае же сорбционного выделения платины (IV) с помощью ПСТМ-3 избирательность действия сорбента наблюдается максимально до 105-кратного избытка неблагородных металлов.
П р и м е р 1. Синтез сорбента. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, холодильником и капельной воронкой, помещают 0,1 г КОН в30 мл воды и добавляют 3,3 г (3-тиоацетамидопропил)триэтоксисилана. Смесь помещают в кипящую водяную баню. При этом сразу же наблюдается образование полимерного продукта в виде белого кристаллического осадка. Полимер отфильтровывают, промывают водой и эфиром, высушивают в вакуум-эксикаторе до постоянного веса. Выход полимера 90% Состав и структура полимера подтверждаются данными элементного анализа в ИК-спектроскопии.
Найдено, C 36,05, H 6,35, N 7,70, Si 16,69; S 17,91.
(C₅H₁₀NO_1,5SSi)_n.
Вычислено, С 35,69; Н 5,99; N 8,32; Si 16,69; S 19,05.
ИК-спектр ( ,см^-1): 1115 (Si-O-Si); 1530, 1020, 322
C
По данным дифференциального термогравиметрического анализа сорбент ПТАС-3 термически стабилен до 200^оС.
П р и м е р 2. Навеску 40 мг кремнеорганического сорбента ПТАС-3 контактируют в течение 60 мин в статическом режиме с солянокислыми растворами, содержащими 2 мл (С_о) платины (IV) с концентрацией HCl, изменяющейся в пределах М. По окончании сорбции полимер отделяют от раствора фильтрованием и в фильтрате определяют остаточную концентрацию платины (IV) (С₁) спектрофотометрическим методом. Степень извлечения металла (R) рассчитывают по формуле
R 100%
В табл.1 приведены значения степени извлечения платины (IV) в зависимости от концентрации.
П р и м е р 3. Для определения оптимального времени сорбции платины (IV) сорбентом ПТАС-3 изучена кинетика сорбции. Для этого 40 мг сорбента концентрируют в статическом режиме с 40 мг раствора 3М HCl, содержащего 2 мг платины (IV), в течение определенного времени. После сорбции степень извлечения платины (IV) рассчитывают, как в примере 1.
В табл. 2 даны данные определения оптимального времени сорбции платины (IV).
П р и м е р 4. Определение статической сорбционной емкости ПТАС-3 по платине (IV) осуществляют следующим образом. Навеску сорбента 40 мг (0,04 г) контактируют с солянокислым (3М HCl) раствором платины (IV) в течение 60 мин. По разности исходного (C_o) и после сорбции (С₁) содержания металла в растворе устанавливают количество платины (IV), адсорбированное 40 мг ПТАС-3. Расчет ССЕ проводят по формуле
CCE где М масса сорбента.
Концентрацию платины (IV) в исходном растворе увеличивают до тех пор,пока ССЕ не станет постоянной величиной. СЕЕ сорбента ПТАС-3 по платине (IV) 290 мг/г, прототипа 100 мг/г.
В табл.3 приведено определение СЕЕ ПТАС-3 по платине (V).
П р и м е р 5. Извлечение платины (IV) из солянокислых растворов в присутствии неблагородных металлов. 100 мг сорбента ПТАС-3 контактируют в течение 60 мин со 100 мг раствора, содержащего 10 мкг платины (IV) и значительный избыток неблагородных металлов Fe (III), Cu, Ni, Zn, Pb, Co в 9М соляной кислоте.
После сорбции определяют концентрацию платины (IV) в сорбенте и рассчитывают степень ее извлечения. В табл.4 приведены значения степени извлечения платины (IV) в присутствии неблагородных металлов сорбентами ПСТМ-3 (прототип) и ПТАС-3.
Таким образом, технико-экономический эффект предложенного способа извлечения платины (IV) из солянокислых растворов определяется высокой эффективностью этого способа за счет более высокой сорбционной емкости ПТАС-3 по платине (IV), а также более высокой селективностью извлечения на фоне 10⁶-кратных количеств макропримесей неблагородных металлов за счет возможности проведения сорбции Pt (IV) в высококонцентрированных растворах соляной кислоты.
Использование: способ извлечения платины (IV) из солянокислых растворов, которые применяют в технологии выделения платины (IV) из сложных солевых систем. Сущность изобретения: платину извлекают из солянокислых растворов с помощью сорбента - полимера, представляющего собой полиорганилсилоксан сшитой структуры - поли - (силсесквиоксанилпропилтиоацетамид), элементарное звено которого имеет структуру . 4 табл.