Способ извлечения серебра из азотно-кислых растворов, содержащих цветные металлы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ОП НА САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 17(71) .Казанский ордеТрудового Красноговенный университет(54)(57) СПОСОБ ИЗВИЗ АЗОТНОКИСЛЫХ РА ЩИХ ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ, включающий экстракцию серебра фосфорсодержащим органическии реагентом в органическомрастворителе и последующее выделениесеребра из экстракта, о т л .и ч аю щ и й с я тем, что,.с целью обес"печения селективного извлечения Иупрощения процесса, в качестве фосфосодержащего органического реагентаиспользуют Я,Я диэтил-(0,0-диизопропилтиофосфорил)-дитиокарбамат иведут экстракцию из растворов с концентрациейазотной кислоты 2-5 М при13-17-кратном избытке органическогореагента по отношению к концентрациисеребра в исходном .растворе.Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способам извлечения серебра из растворов, содержащих большое количество цветных металлов, в частности ме ди,Известен способ извлечения серебра из кислых растворов, содержащих цветные металлы экстракцией дитизоном Я , Селективное извлечение серебра данным способом невозможно, если в растворе большие концентрации меди, так как при этом медь переходит в органическую азу.Дитизон обладает небольшой экстракционной емкостью по отношению к серебру, при его использовании необходимо проводить неоднократную экстракцию. Это увеличивает длительность процесса.20Наиболее близким к изобретению по технической сущности н достигаемому эффекту является способ извлечения серебра из азотнокислых растворов, содержащих цветные металлы, вклю.25 чающий экстракцию серебра фосфорсо)держащим органическим реагентом в органическом растворителе и последующее выделение серебра из экстракта.При этом извлечение серебра прово- ЗО дится 407-ным раствором трибутилфосфата в бутанопе из ,1 М раствора ННОЕ, содержащего 2 М;ИБО. Этот способ является наиболее эффективным, когда реагентом служит одно соединение и позволяет количеотвенно извлекать серебро в присутствии 100-кратного Избытка меди (11), цинка (11), кадмия (11), никеля (11), кобальта (11),висмута (П 1) 2 . 40Недостатком известного способа является невысокая селективность извлечения серебра, а также то, что он позволяет экстрагировать лишь следовые количества серебра (50 мг)45 и не применим для извлечения и разделения серебра, меди и других цветных металлов из более концентрированных растворов. Извлечению мешают мар. ганец (11), свинец (11), хром (1 П), железо (111). Способ характеризуется относительной длительностью процесса, время экстракции пять минут.Цель изобретения - обеспечение селективного извлечения серебра и упрощение процесса.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения сереб. ра из азотнокислых растворов, содержащих цветные металлы, включающему экстракцию серебра фосфорсодержащим органическим реагентом в органическом растворителе и последующее выделение серебра из экстракта, в качестве фосфорсодержащего органического реагента используют Н,И диэтил"8- (0,0-диизопропилтиофосфорил)-дитиокарбамат и ведут экстракцию из растворов с концентрацией азотной кислоты 2-5 М при 13-17-кратном избытке органического реагента по отношению к концентрации серебра в исходном растворе.Сущность способа заключается в том, что проводят однократную экстракцию серебра 13-17"кратным избытком раствора Н,И диэтил-Я-(О,О- диизопропилтиофосфорнл)-дитиокарбамата формулы (С 2 Б 5) ИС(8)ЯР(Я)к х(ОСИН - )2 в хлороформе из 2"5 М растворов азотной кислоты, при этом извлечение серебра из экстракта ведут 5-7 М раствором тиомочевины с дальнейшим выделением сульфида серебра при действии на водную фазу щелочи и кипячении раствора.Предлагаемым способом возможно извлечь серебро из кислых растворов, содержащих медь, цинк, кобальт, сви-нец, марганец, хром, никель, висмут, железо, кадмий, а также провести отделение от меди в присутствии 3000- кратного избытка последней. Как показали исследования, сереброколичественно извлекается хлороформным раствором реагента (1) в широкоминтервале кислотности (от 5 М ННОдо рН 10); такие элементы, как кобальт,никель, цинк, хром, свинец, висмут,марганец, железо, кадмий не извлекаются из кислых растворов. Однако вщелочных средах Сц (11), Еп (11),РЬ (11), Вх (111), Сй (11) экстрагируются,Такое различие в поведении элементов можно объяснить разной устойчивостью комплексных соединений с используемым в качестве экстрагента реагентом. В растворах 2 М ННОЕ наблюдаетсянезначительное извлечение меди, в средах большей кислотности, чем 6 М НЯОпроисходит разрушение реагента, Исходя из этого, для экстракционного отделения серебра от сопутствующихэлементов йеобходимо использовать2-5 М растворы НЯОЭ.0742 3 109Установлено, что оптимальным условием для осуществления способа является использование 13-17-кратного избытка реагента по отношению к концент;рации серебра. Предпочтительным является использование 15-кратного избытка. Использование более, чем 17 кратного избытка приводит к нерациональному расходу реагента, Использование менее чем 13-кратного избытка 10приводит к уменьшению степени экстрак.ции серебра, вследствие этого становится необходима 2-кратная экстракция,что ведет к усложнению процесса.В предлагаемом способе серебро может 1 Зполностью извлекаться из органической Фазы при соотношении объемов органической и водной Фаз от 1:1 до1: 15. При дальнейшем увеличении объема водной фазы степень извлечения 20серебра уменьшается,Я,Я диэтил-Б-(0,0-диизопропилтиофосфорил)-дитиокарбамат обладаетбольшой экстракционной емкостью поотношению к серебру. 1 М раствор реагента извлекает 321 мг серебра(0,99 М).,Серебро образует комплекс с используемым реагентом состава 1:2 с устойчивостью (28 (3 ) 9,84 1 0,03 (807.-ный З 0ацетон), Устойчивость (УК 3 и 2 р 3 З)данного и тиомочевинного (28 =13,05) комплексов близки. Поэтому,во-первых, возможно извлечение серебра из экстракта раствором тиомочевины, во-вторых, при.реэкстракции необ.35ходимо использование большого избытка тиомочевины. 5 М раствор тиомочевины при однократной реэкстракции извлекает серебро на 47 Ж. Для полнотыизвлечения серебра необходима трех 40кратная реэкстракция, На основанииизложенного использование меньшей,чем 5 М концентрации раствора тиомоче.вины представляется нецелесообразным,так как это ведет к усложнению процесса (требуется более, чем трехкратнаяреэкстракция). Использование .болееконцентрированного, чем 7 М, раствора тиомочевины не приводит к упрощению процесса реэкстракции и нецелесообразно из-за нерационального расходования тиомочевины.При действии щелочи на тиомбчевинный комплекс серебра при кипячениивыпадает осадок сульфида серебра.Поэтому согласно предлагаемому способу серебро из водной Фазы после .реэкстракции извлекают в виде сульфида известными приемами, например центрифугированием, Для этого в раствор тиомочевинного комплекса реэкстрагированного серебра добавляют 1 М ЯаОН, затем нагревают до кипения. Выпавший сульфид серебра отделяют.Использование одного экстракционного реагента отсутствие маскирующих реагентов, одноразовая экстракция, быстрота извлечения (30-40 с), легкость разделения фаз обуславливают упрощение процесса извлечения и отделения серебра от меди и других металлов, Предлагаемый способ позволяет извлекать серебро из растворов, содержащих большее количество ионов цветных металлов: Сг (Ш), Мп (И)Ре (111), РЬ(Щ. Предлагаемым способом возможно отделение серебра от 3000-кратного избытка меди,П р и м е р 1. Извлечение серебра и отделение серебра от меди с использованием раствора Я,Я диэтил- В-(О,О-дииэопропилтиофосфорил)-дитиокарбамата в хлороформе,В делительную воронку. емкостью 1 ОО мл вводят растворы нитратов ме" ди (11) и серебра (1). Содержаниеионов меди меняют от 6,35 до 317,70 мг,а серебра - от 0,107 мг до 1,07 мг.Разделение проводят в 3-5 М растворах НЯО, объемы водной и органической Фаз равны и составляют 20 мл. Серебро экстрагируют О,015-0,15 М хлороформным раствором Я,Я"диэтил 3(0,0-диизопропилтиофосфорил)-дитиокарбамата в хлороформе в течение30 с. Содержание металлов в водной и органической фазах контролируютспектральным методом,Результаты отделения серебра от меди в искусственной смеси при числе опытов и = 4 приведены в табл. 1.Как видно из табл. 1, количественноеотделение серебра от меди возможно как при небольшом избытке меди, таки при 3000-кратном избытке последней,Серебро реэкстрагируют из органической фазы встряхиванием с 10 ил5 М раствором тиомочевины в течениетрех минут, Для полноты извлечения.серебра из органической фазы необходима трехкратная реэкстракция, Затемв водную Фазу добавляют 1 М растворщелочи до рН 10 и нагревают до кипения, выделившийся сульфид серебра отделяют центрифугированием,П р и м е р 2. Извлечение серебра в присутствии ионов меди (11),5 1090742 цинка (П), кобальта (11), свинца (11) т марганца (П), хрома (111)никеля (П ч висмута (111), железа (111), кадмия (11)- с использованием раствора Я,О диэтил-де 8-(00 э-диизопропилтнофосфорил)-дитио- з д карбамата в хлороформе,Таблица 1 Содержание смеси, мг Найдено, мг в органической в водной фазефазе серебро (1 медь (11) Серебро (1) Медь (11) 1 э 6 6,30 6,35 0,02 1,07 1270 12,70 12,70 63,50 315,30 0,04 1,07 0,1070,107 0,107 0,106 12,69 0,004 0,002 0,003 63,50 0,106 0,106 315,09П р н м е ч а н и еф З-стандартное отклонение среднего результата содержания серебра в органической фазе после зкстракции. Таблица 2 Н Си Со РЬ 2 п Мп Ва Сг Ре Сй Ая Предлагаемая смесь Введеномг 2 э 9 Зэ 2 2 э 9. 10 эЗ Зэ 2 2 эЗ 1 ОэО 2 эЗ 52 6 э 6 5 э 5 Найдено, мг(в водной фазе) 2, 7 3,3 2,9 10,0 3,2 2,3 10,0 2,2 5,3 6,6 ВНИНПИ Заказ 3018/24 Тираж 603 Подписное Фюжал ЯВ ээйатаатээ г Уза ородэуи.Проектная, 4 Извлечение серебра хлороформным раствором НэЯ диэтил-(ОэО-диизопро. пилтиофосфорил)дитиокарбамата из раст 40 вора, содержащего ионы некоторых металлов, при и3 представлено в,табл.3В делительную воронку емкостью 100 мл вводят 20 мл раствора нитратовэ 1 э сдержание которых указано в табл. 2. Кислотность раствора устанавливают (3-5 ЯНОу) добавлением ВИОЛ.(конц) затем приливают 20 мл 0,013-0,017 М хлороформного раствора реагента (1) 20 и экстрагнруют в течение 40 с. Кон-, центрацию ионов металла в водной фазе контролируют спектральнымметодом. Как видно из табл. 2, только серебро количественно извлекается из водной фазы, присутствие йонов цветных меаллов не оказывает влияния на извлеение серебра в этих условиях.Предлагаемый способ позволяет отлить серебро от меди в кислых среах в присутствии 3000-кратного изытка последней, что невозможно осуществить известными способами; извлечь серебро из экстракта раствором тиомочевины известили приемами; упростить технологию (отсутствие использования маскирующих реагентов, быстрота экстракции, легкость разделения фаз); извле. кать серебро в присутствии большего количества цветных металлов, чем известный.Доступность, устойчивость реагента используемого в кислых средах (до 6 М НВО)э избирательность по отношению к ионам серебра в кислых средах, боль шая экстракционная емкость (0,99 М) по серебру, большая растворимость реагента (1) в органической фазе и низкая в водной, малая токсичность, пожаро- и взрывоопасностьэ выгодно отличает предлагаемый способ от из- вестных.