Способ извлечения молибдена из растворов

СОЮЗ СОВЕТСКИХссицююэнесии жРЕС 11 УБЛИК.80111180 за) В 01 1 41 04 С 016 53/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТЮ(71) Ордена Трудового Красного Знамениинститут металлургии и обогащения АН Казахской ССР(56) 1. Рейнгольд А. М., Хлебников Г. А,Сорбционное выделение молибдена из раство.ров содового выщелачивания при повышенныхтемпературах. Научи,труды Иркутского НИИРцветмет, 1970, вып. 20, с, 355 - 358.2. Авторское свидетельство СССР Яф 241412,кл. С 02. Г 1/42, 1968,(54) (57) 1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МОЛИБДЕНА ИЗ РАСТВОРОВ, включающий предварительную обработку анионита сернокислым раствором и последующее его контактирование со слабощелочным молибденсодержащим раствором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения молибдена и сокращения расхода серной кислоты, предварительную обработку анионита ведут сернокислым раствором концентрации 3,5 - 5 мольл.2. Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что обработку анионита ведут в течение 2-48 ч.1 1111Изобретение относится к гидрометаллургии редких и цветных металлов и может быть ис. пользовано для извлечения молибдена из растворов выщелачивания руд, маточных растворов и молибденсодержащих стоков.Известен способ анионообменного извлече 5 ния молибдена из растворов, включающий предварительную обработку анионита 10%-ным раствором серной кислоты и последующее его контактирование при б 0 - 70 фС с молибденсо.10 держащим раствором, подкисленным до рН 3 - 5 1). Недостатком способа является относительнонизкая емкость анионитов в этих условиях,15Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результатуявляется способ извлечения молибдена из растворов, включающий предварительную обработку анионита сернокислым раствором и после-,20дующее его контактирование со слабощелоч.ным молибденсодержащим раствором. Согласно известному способу анионит предварительнообрабатывают 1-2%-ным раствором серной кис.лоты, затем промывают водой и проводят25сорбциа молибдена из подкисленных до рН 34 серной кислотой растворов 12,Недостатками известного способа являютсяповышенный расход кислоты вследствие пред.варительного подкисления молибденсодержаще.го раствора и относительно низкая степеньизвлечения молибдена из растворов вследствиеневысоких значений емкости анионитов помолибдену в этих условиях.Цель изобретения - повышение степениизвлечения молибдена из растворов и сокра. 35щение расхода серной кислоты при егоизвлечении.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу извлечения молибдена израстворов, включающему предварительную 40обработку анионита сернокислым раствороми последунццее его контактирование со слабо.щелочным молибденсодержащим раствором,предварительную обработку анионита ведутсернокислым раствором концентрации 3,5 - 155 моль/л,Кроме того, обработку анионита ведут втечение 2 - 48 ч.Технология предлагаемого способа заключается в следующем.Аниониты макропористой 50структуры, которые предпочтительно использо.вать в процессах извлечения молибденаобра.батывают в статических или динамических условиях раствором серной кислоты с концентрацией 3,5 - 5 моль/л (350 - 500 г/л) в течение, 552 - 48 ч, После этого через анионит сразупропускают молибденсодержащий раствор ипроводят сорбцию молибдена. Избыток серной кислоты используют для обработки свежейпорции сорбента в следующем цикле,Положительный эффект (увеличение емкос.ти сорбента и снижение расхода кислоты) вслучае такого оформления процесса извлече.ния молибдена достигается за счет следующихпроцессов.Известно, что молибден в сернокислых раст.ворах образует комплексные молибденил.сульфатные анионы.Способностью молибдена при относительноневысоких концентрациях серной кислоты врастворах образовывать сульфатные анионные комплексы обьясняется повышенная емкость анионитов по молибдену при сорбцииего из сернокислых растворов по сравнениюс соляно- и азотнокислыми,Однако предварительными экспериментами было установлено, что значительное повы.шение емкости анионитов по молибдену и,следовательно, сокращение его расхода насорбцию происходит не в случае подкисления растворов серной кислотой или введенияв раствор солей, содержащих сульфат-ионы,а при предварительной обработке анионитарастворами серной кислоты концентрации350 - 500 г/л в течение 2 - 48 ч.Обработка анионита раствором сернойкислоты достаточно высокой концентрации(350 - 500 г/и) приводит к зарядке его вбисульфатную / Н 50 форму. При последующем контакте анионита в этой форме с водным молибденсодержашим раствором смолалегко гидролизуется с выделением сернойкислоты и ионит переходит в сульфатную250 ч форму, Выделяющееся в раствор,значительное количество протонов способст 2вует образованию молибденил/ МоО ионов,которые в фазе анионита связываютсяв сульфат-ионами, фиксированными аминогруп.пами анионита.Этот процесс энергетически более выгоден,так как молибденил.иэны, имея сравнительно небольшой радиус, свободно проникают вфазу ионита, тогда как сорбция крупныхкомплексных молибден.сульфатных анионов,образующихся в молибденовых растворах приих подкислении серной кислотой, лимитируется размерами пор анионита. Количествомолибденильпых групп, присоединяемыхк фиксированным сульфат. ионам, в конечномитоге определяется конформационным набо.ром и стереохимией анионита.Оптимальность интервала концентрациисерной кислоты 350 - 500 г/л установленас использованием метода ИК.спектроскопии.Обработка анионита растворами ссрнойкислоты концентрации ниже 350 г/л несоздает условия дЛя максимального протони 1111808рования могибдат.ионов с образованием ионов молибденила, сорбируемых анионитом по описанному механизму, что подтверждает. ся наличием в ИК-спектре ионнтов полосыпоглощения с максимумом при 1190 см,Увеличение концентрации серной кислоты в обрабатывающем растворе выше 500 г/л приводит к дезаминированию анионита, о чем свидетельствуют данные его ИК.спектроскопического исследования до и после кислотной обработки, емкость по молибдену резко снижается и расход анионита увеличивается.Контактирование анионита с растворами серной кислоты в течение времени менее 2 ч не дает желаемого эффекта - повыше. ния емкости по молибдену, так как эа этот относительно короткий промежуток времени анионит не успевает достаточно насытиться серной кислотой.При контактировании анионита с растворами серной кислоты указанных концентраций более 48 ч происходит деэаминирование анионита, что так же подтверждается резуль. татами его ИК-спектроскопического исследования;Обработанный по предлагаемому способу анионит необменно поглощает значительное количество (до 30 вес,%) серной кислоты, которая при контакте анионита с молибден- содержащим раствором вместе с кислотой, образующейся в результате депротонирования бисульфат-ионов, сорбированных анионитом, поступает в раствор, Этого количества кислоты достаточно для создания оптимальных условий для сорбции молибдена по описанному механизму вследствие приведенных факторов. Сокращается расход анионита за счет повышения его емкости по молибдену, сок. ращается расход кислоты за счет исключения из процесса операции подкисления молибде. нового раствора, в связи с этим сокращается и общая продолжительность процесса переработки молибденсодержаших растворов.П р и м е р 1. Анионит макропористой структуры марки АВ- 12 П в количестве 5 г (в пересчете на сухой вес) загружают в колонку и обрабатывают в течение 2 ч раст. вором серной кислоты концентрации 350 г/л. Количество сорбировыгной кислоты составляет 1,6 г. После обработки анионита через колонки со скоростью 2 мл/ч г пропускают раствор содового выщелачивания молибденитовых огарков, содержащий 29 г/л молибдена, с рН 8,2. Емкость анионита по молибдену составляет 72 вес.%, сорбировано 3,6 г молибдена.По известному способу расход серной кис. лоты на подкисление раствора до рН 3 - 4,5и обработку аннонита 1%-ным раствором серной кислоты составляет 2,1 г, емкость анионита по молибдену - 50 вес.%, сорбировано 2,4 г молибдена, т. е. для достижения высокой степени извлечения молибдена из раствора (3,6 г) расход анионита должен быть в 1,5 раза больше (7,5 г), чем по предлагаемому способу.П р и м е р 2. Проводят процесс извлечения по примеру 1. но анионит обрабатывают в течение 24 ч раствором серной кислоты концентрации 400 г/л, Количество сорбирован. ной кислоты составляет 1,8 г. Емкость анионита по молибдену - 76 вес.%, сорбировано 3,8 г молибдена. 10 15 20 25 30 35 40 45 5055 По известному способу общий расход серной кислоты составляет 1,9 г, емкость анно. нита по молибдену - 31 вес.%, сорбировано По известному способу общий расход сер.ной кислоты составляет 2,1 г, емкость аннонита ло молибдену - 50 вес.%, сорбировано2,4 г молибдена, т. е. для получения степениизвлечения молибдена, достигаемой по пред.лагаемому способу, расход анионита долженбыть в 1,5 раза больше (7,5 г),П р н м е р 3. Проводят извлечениемолибдена по примеру 1, но анионит обраба.тывают в течение 48 ч раствором сернойкислоты концентрации 500 г/л, Количествосорбированной кислоты составляет 1,9 г. Емкость анионитапо молибдену - 78 вес,%,сорбнровано 3,9 г молибдена.По известному способу расход серной кислоты на подкисление раствора до рН 3 - 4,5 иобработку, анионита 1%-ным раствором составляет 2,1 г, емкость анионита по молибдену -50 вес.%, сорбировано 2,4 г молибдена,т. е. для достижения высокой степени извлечения молибдена иэ раствора (3,9 г) расходанионита должен быть в 1,6 раза больше,чем по предлагаемому способу (8 г).В приведенных примерах продолжительностьпроцесса переработки молибденсодержащихрастворов сокращается по сравнению с известным способом за счет исключения операциипредварительного подкисления раствора,П р и м е р 4, Анионит АВ-12 Пв количестве 5 г (в пересчете на сухой вес)загружают в колонку и выдерживают в течение 48 ч при комнатной температуре ( 20 С)в растворе серной кислоты концентрации350 г/л. Количество сорбированной кислотысоставляет 1,7 г. После обработки анионитачерез колонку со скоростью 2 мл/ч г пропус.кают раствор молибдата натрия, содержащий0,5 г/л молибдена, с рН 7,5. Емкость анионита по молибдену составляет 48 вес.%, сорбировано 2,4 г молибдена.1111808 1,55 г молибдена, т, е. для получения степени извлечения молибдена, достигаемой по предлагаемому способу, расход анионита должен быть .в 1,5 раза больше (7,75 г),П р и м е р 5. По примеру 4 проводят извлечение молибдена на различных марках Марка анионита Обработан раствором Обработан растворомсерной кислоты 350 г/л серной кислоты 100 г/ Характеристикаанионита Поглоще.но кис.лоты,вес.% оглощено олибдена,гло ено Поглощенмолибденавес.% слоты,с.%% АВ - 17 - 12 П 3 5 АВ - 18 - 12 П 6 29 То же 20 8 Среднеосновнойна основе винил.пиридина 2 6 АН - 80 зкооснов онит на основе метилакрилата иэфира 0 49 Низкоосновной анионит на основе формальдегида и мелам Н а 20 15 ая эффективность предается в сокращенииной кислоты при изприменительно клибденсодержащих Технико. зкономическ содового выщелачиван мол нбденитовых кон растворов после ния обожженных центратов, обеспечи мического эффект руб/год. пособа заключнитов и серлибдена, чтоеработку м агаемого сасхода ани достижение эконов размере 14 тыс,влечении мо процессу пер Составитель Г. Леонтьева Техред О.Неце едактор О. Буги ароширректо каз 6376/6 Тираж 532 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаушскПодписноетета СССР крытии наб д. 4/ филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная, 4 Сильноосновноина основе стирола и днвинилбенэола (ДВБ)Сильноосновнойна основе стирола ДВБ ипиридина анионитов, Одновременно в этих же условияхпроводят извлечения молибдена на анионитах,обработанных серной кислотой по базовомуспособу 11.Сравнительные результаты по сорбциимолибдена приведены в таблице,