Способ извлечения висмута из хлоридсодержащих растворов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) 8 О и А 3(50 С 22 В 30/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изоБРетений и ОтнРытий 3ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт химии твердого телаи переработки минерального сырьяСибирского отделения АН СССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРФ 440340, кл. С 01 С 29/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССРУ 548647, кл. С 22 В 30/06, 1975.(54)(57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВИСМУТАИЗ ХЛОРИДСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ, содержащих примеси, включающий экстракцию трибутилфосфатом с получениемводной и органической фаз и последующую реэкстракцию, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьппения степени очистки висмута от примесей и упрощения технологии, передреэкстракцией ведут промывку органической фазы нейтральным 0,3-3 моль/лраствором хлорида аммония, а реэкстракцию 0,2-3 моль/л раствором едкогонатра.1 1117Изобретение относится к гидрометаллургии висмута и может быть использовано в технологии выделениявисмута из растворов сложного состава,5Известен способ извлечения висмутаиз растворов экстракцией четвертичными аммониевыми основаниями 1 1,Недостатком данного способа является низкая степень извлечения висмута (коэффициенты распределения висмута Р(10 ) н присутствии 30-40 г/лжелеза, а также использование дляреэкстрации концентрированной азотнойкислоты, что затрудняет дальнейшуюпереработку реэкстракта.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату кпредлагаемому является способ извлечения висмута из хлоридсодержащихрастворов, содержащих примеси, включающий экстракцию трибутилфосфатом сполучением водной и органической Фази последующую реэкстракцию Г 2Недостатки способа - низкая степень очистки висмута от примесей,что требует проведения дополнительной очистки электролизом, а такжесложность процесса извлечения висмута, связанная с приготовлением и ре 3генерацией железосодержащего реэкстрагента.Цель изобретения - повышение степени очистки висмута от примесей иупрощение технологии.Поставленная цель достигается тем,З 5что согласно способу извлечения висмута из хлоридсодержащих растворов,содержащих примеси, включающему экстракцию трибутилфосфатом с получениемводной и органической фаз и последуюОщую резкстракцию, перед реэкстракциейведут промывку органической фазынейтральным 0,3"3 моль/л растворомхлорида аммония, а реэкстракцию 0,2-3 моль/л раствором едкого натра.Использование для промывки органической фазы растворов 0,3"3 моль/л%1 С 1 ббеспечивает повышение коэффициентов разделения пар висмут-ме- .талл, где металл - медь, серебро,цинк, титан, мьппьяк, железо, и соот"нетствекко, степени очистки этихпримесей. Данные металлы экстрагируются из солякокислых растворов трибутилфосфатом и виде комппексных кислот,и при промывке нейтральным хлоридсодержащим раствором они, в отличиеот висмута, полностью реэкстрагиру 329 2ются, При концентрации ИНС 1 (0,3 моль/л резко снижается расслаивание органической и водной фаз.что нелет к захвату в органическую фазу водной и соответственно, снижает степень очистки от примесей, а при концентрации ИН С 13 моль/л возрастает концентрация висмута в промывном растворе вследствие его реэкстракции(ВВ 1 -5) . В таблице приведена степень реэкстракции (100-К) висмута едким натром (5 Г/л Б 1 оун= 12 млр ь2 мин) .Из органической фазы, как видно из таолицы, висмут может быть количественно 99,8%) выделен н виде окиси едким натром. При использованиирастворов КаОН концентрации (( 0,2 моль/л не весь висмут выделяется н виде окиси, а при концентрацииНаОН ) 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 (1 Ц) 1,8; железо (П) 8,7; медь 42; 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 = 1:10. Затем экстракт промывают раствором, содержащим хлорид аммония и далее осуществляют реэкстракцию висмута.П р и м е р 1, Исходный раствор (500 л), полученный в результате выщелачивания медно-висмутоного концентрата в соляной кислоте, содержит г/л: висмут 1,4; железо (Б) 1,8;железо (11) 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 1003-кого трибутилфосфата при объемном соотношении органической и водкой фаз 0;В==1: 10, После проведения стадии экст-ракции органическая фаза на выходеиз четвертой ступени содержит г/л:висмут 11.0: железо 0 32 медь 0 14;цинк 0,96: свинец 0.03: мышьяк 001,а концентрация висмута в рафинатесоставляет ( 0,005 г/л.Экстракт промывают раствором,содержащим 0,5 моль/л хлорида аммонияпри О:В = 1:1, а реэкстракцию висмута 10проводят обработкой 50 л висмутсодержащего экстракта равным объемом1 моль/л раствора едкого натра приперемешивании. Выпавший осадок окисивисмута фильтруют, промывают водой 1и сушат при 120-140 С. В результатетрехокись висмута имеет следующийсостав, мас.Е: железо 0,0009; медь0,0001, свинец 0,001 ф цинк 0,0008;мышьяк0,001; магний ( 0,001; 20кальций с О, 001; натрий О, 0008,что соответствует ГОСТ 10216-75 дляквалификации х.ч.П р и м е р 2. Экстракционноеизвлечение висмута из исходного раст вора (100 л) осуществляют, как в примере 1, с тем отличием, что промывкуэкстракта осуществляют раствором,содержащим 0,3 моль/л хлорида аммонияпри О:В = 1:1, а висмут реэкстраги- у 0руют 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 имеетследующий состав, мас.7: железо0,0005; медь 0,0001; свинец 0,0008; 329 4цинк 0,0006; мышьяк с 0,001; магний 0,001; кальций с 0,001; натрий 0,001 что соответствует ГОСТ 10216-75 для квалификации х.ч.П р и м е р 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.