Способ извлечения висмута из азотнокислых растворов

(19 (1 ИСО)ОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 0 01 Р 11 0 3(51) С 2 ТЕЛЬСТВУ В ТОРС КОНГ раствором а ракцию иэ о л и ч а ю щ лью повыше и степени о сей, экстра с концентра 4 моль/л пр ди-этилге трибутилфос экстракцию минеральной ктябрьватель" коме- Инсти- еработ- ССР соли.2. Сню щ и йведут ра2 моль/лб моль/л п. 1,м, что содер й кисло того аммособ п с я т створо солян хлори о теэкс и чракци0,54 ы он 3. Способ п ю щ и й с я т ведут растворо 3 моль/л азотно 10 моль/л азоти. 1, о тм, что реэкссодержащимй кислоты иокислого аммо и ракния ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ 121) 3499369/22-02(71) Государственный ордена Оской Революции научно-исследоский и проектный институт редталлической промышленности итут химии твердого тела и перки минерального сырья СО АН С53) 669,7632(088.8)Ьб) 1, Авторское свидетельство СССР9 389701, кл. С 22 В 30/06, 1971.2. Авторское свидетельство СССРВ 452542, кл. С 22 В 30/Об, 1973.(54) 157 ) 1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВИСМУТА ИЗ АЗОТНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ, включающий экстракцию смесью ди-этилгексилфосфорной кислоты и трибутилфосфата, промывку органической фазы отной кислоты и реэкстганической фазы, о т и й с я тем, что, с це" ия степени извлечения нотки висмута от примецию ведут из растворов цией азотной кислоты 2 объемном соотношении силфосфорной кислоты и ата 1:(0,5-2,0 ), а реедут раствором смеси кислоты и ее аммониевой50 Йспользование исходных растворов с концентрацией НЯО 2-4 моль/л обеспечивает при экстракции висмута смесью Д 2 ЭГФК (ди-этилгексилфосфорной 60 кислоты ) и ТБФ (трибутилфосфата ) по- вышение коэффициентов разделения пар висмут - свинец, висмут - железо и, соответственно, степени очистки от этих примесей. 65 Изобретение относится к гидрометаллургии висмута и может быть использовано в технологии выделениявисмута из растворов сложного составЬ.Известен способ выделения висмута, включающий экстракцию четвертичными аммониевыми основаннями 11,Недостатками способа являютсянизкая степень очистки висмута отпримесей (коэффициенты распределения )Осеребра и сурьмы 0,2-0,6 меди, мышьяка и ртути - 0,1 ), а также использование для реэкстракции концентоиоованной (8-12 моль/л) азотнойки слоты, 5Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является способизвлечения висмута из азотнокислыхрастворов, включающий экстракцию 20смесью ди-этилгексилфосфорной кислоты и трибутилфосфата, промывкуорганической фазы раствором азотнойкислоты и реэкстракцию из органической фазы (,23.25Недостатками известного способа1являются низкая степень, очистки отпримесей (содержание свинца в продукте 2 10 , железа 110 3), а также-3низкая 40) степень извлечениявисмута из кислых ,2 моль/л ) растворов азотной .кислоты.Цель изобретения - повышение степени извлечения и степени очисткивисмута от примесей.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу включения висмута из азотнокислых растворов,включающему экстракцию смесью ди-этилгексилфосфорной кислоты и трибутилфосфата, промывку органической 40фазы раствором азотной кислоты иреэкстракцию из органической фазы,экстракцию ведут из растворов с концентрацией азотной кислоты 24 моль/л при объемом соотношении ди 45-2-этилгексилфосфорной кислоты итрибутилфосфата 1:(0,5-2,0), а реэкстракцию ведут раствором смеси минеральной кислоты и ее аммониевойсоли.Кроме того, реэкстракцию ведутраствором, содержащим 0,5-2 моль/лсоляной кислоты и 4-6 моль/л хлористого аммония, или раствором, содержащим 2-3 моль/л азотной кислоты и 556-10 моль/л азотнокислого аммония. В табл. 1 приведены данные экст-ракции висмута из азотнокислых растворов Д 2 ЭГФК, ТБФ и их смесью(В) иск = 20 г/л т = 2 мин,),Из табл. 1 видно, что по сравнению с экстракцией вйсмута индивидуальными экстрагентами и с условиямипрототипа, соотношение Д 2 ЭГФК : ТБФ=1:(0,5-2,0 ) обеспечинаетвысокоеизвлечение висмута при экстракциииз растворов с концентрацией НАВОЗ),2 моль/л. При концентрации НКО нисходном растворе (2 моль/л происходит частичный гидролиз висмута с образованием осадка основного нитратачто затрудняет очистку от примесей,а при концентрации НМО ) 4 моль/лснижается степень извлечения висмута.В табл. 2 приведены данные реэкстракции (100- й) висмута хлоридсодержащими растворами (33-ная Д 2 ЭГФК и67-ный ТБФ при их соотношении 1:2,).В.)0 и 31 г/л, , = 2 мин ), а втабл. 3 - данные реэкстракции (100-й)висмута нитратсодержащими раствора-.ми (33-ная Д 2 ЭГФК, 33-ный ТБФ приих соотношении 1:1 ГВ 1 Зо = 31 г/л,иск,Т= 2 мин).Из органической фазы нисмута может быть реэкстрагирован, как видноиз табл, 2 и 3, концентрированными(6-12 н.) растворами соляной илиазотной кислот, а также смесью минеральной кислоты и ее аммониевойсоли (0,5-2 м/л НС и 4-6 моль/лМН 4.С 1 или 2-3 моль/л НИО 3 и 610 моль/л НМ 03). Применение н качестве реэкстрагента раствора смесиминеральной кислоты и ее аммониевойсоли позволяет дополнительно повысить степень очистки висмута от примесей на стадии реэкстракции. Исполь.зонание реэкстрагента с концентрацией кислоты или аммониеной соли нижеуказанных значений снижает степеньизвлечения нисмута в реэкстракт, апри значениях концентрации кислотыв реэкстрагенте больше укаэанныхснижается степень очистки висмутаот примесей ввиду их совместной реэкстракции.П р и м е р 1. Исходный раствор(60 л ), полученный в результате растворения висмута марки Ви 2 в азотной кислоте, содеркит, г/л : висмут70; свинец 2,4; железо 1,3 10медь1,2 10 ", мышьяк 5 10 ; серебро0,3 у олово - 610 ; цинк 1,210 2и азотная кислота 130. Экстракционную очистку осуществляют в экстракторе типа смеситель-отстойник, содержащем три ступени стадии экстракции, две ступени промывки и три ступени реэкстракции. В качестве экстра.гента используют смесь Д 2 ЭГФК и ТБФпри их объемном соотношении 1:21070192 Таблица 1 Степейь извлечения висмута К) ,98,9 98,7 60,9 96,6 69,2 93,8 95,7 96,2 0,5 97,8 98,1 80,7 82,7 84,9 93,0 37,5 94,8 69,0 29,1 85,8 90,2 54,5 78,0 44,2 65,9 30,6 39,8 13,8 9,9 3 73,9 80,1 5,4 4,2 51,2 29,0 1,8 1,2 33-ная Д 2 ЭГФК и 67-ный ТБФ ) и между органической и водной фазами при соотношении 2:1 экстракт промывают 2 н, раствором азотйой кислоты, висмут реэкстрагируют раствором 1,2 моль/л НСЫ и 4 моль/л ЙН 4 СФ при О;В = 4;1.Получают 35 л реэкстракта с концентрацией висмута 120 г/л. К реэкст. ракту добавляют ЙНОН 1:1) и доводят рН раствора до 4-5. Выпавший 10 осадок оксихлорида висмута обрабатывают 10-ным раствором МаОН, промывают водой и срат трехокись висмута при 100-110 С, В результате трех- окись висмута:имеет. следующий состав 15 вес.; железо б 10 , ванадий 8 10 , марганец 3 10 , медь 4 10у Хром 110, никель 6.10", кобальт 1 10 б, титан 1 10 4, алюминий б 10 кр ний 310-4, альций ( 1 10 3,20 магний 1 10 3.П р и м е р 2. Экстракционную очистку азотнокислого исходного раствора осуществляют так же, как и в примере 1 с тем л ь отличие 25 что в качестве экстрагента используют смесь,Д 2 ЭГФК и ТБФ при их объемном соотношении 1:1 33-ная Д 2 ЭГФК ,33-ный ТБФ и 34-ный раствор керосина), а висмут реэкстрагируют раст,вором 3 моль/л ННО и 8 моль/л ;НН,НО при ОВ = 2",4-1Получают 50 л реэкстракта с концентрацией висмута 82 г/л. Основной нитрат висмута осаждают из реэкстракта его нейтрализацией раствором амми ака до рН 3, промывают азотнокислья раствором рН 2, сушат при 190-110 С и прокалывают при 670 С до окиси. В результате трехокись висмута имеет следующий состав, вес.:.железо 8 10, ванадий 1 10 4, марганец 1 10 медь 5 10,.хром 1 10 , кобальт 110 б, титан 2 10"4, алюминий 1 10 , кремний 310 4, кальций1. 10магний 1 10 .В табл. 4 приведены данные экстракционного извлечения висмута из азотнокислых растворов. Предлагаемый способ позволит повысить степень очистки висмута от примесей более чем на порядок и получать соединения висмута квалификации "осч" (базовый объект позволяет получать лишь соединения квалификации ."чда"), многократно использовать экстрагент и реэкстрагент, а также получить экономический эффект за счет повышения чистоты продукта 270- 360 тысруб. в год.Тираж 603 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Извлечение 813 в реэкстракт,ф