Способ элюирования индия из хелатного фосфорсодержащего сорбента

АЗ СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТ 3833355/204.0185391/8405.01,84 юл. У 13микал Компани аока, Масааки Матсуда,и Кунитаке Тино (3 Р)12(088.8)Хелатообразующие ионоМ.: Мир, 1971, с.14358-17256,1983.ВАНИЯ ИНДИЯ ИЗ ХЕРЖАЕГО СОРБЕНТА тносится к гидро- и цветных металспользовано для чения индия из отЗаявка Японии У кл. С 04 В 28/09, (54) СПОСОБ ЭЛЮИРО ЛАТНОГО ФОСФОРСОДЕ (57) Изобретение о металлургии редких лови может быть и ,селективного иэвле ходов металлургиче ких производс Изобре таллургии и может б тивного и щей ои кисловленныйее этатной смотную смо1,494 гкадмия,Смолувниз пр створ 2 металл ур мощью ф бентов. зобретения является снижете примесей посторонних ю ев элю металлоП р е р 1. Раствор,. полученчиванием чугунной пыли с рной кислоты, приводят в вичного выи выщ омощью атуре с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(33) ЗР (46) 07.04.89 (71) Сумитомо тед (ЗР) (72) Юсин Кат Масахиро Аои (53) 661,683. (56) Херинг Р обменники.144. тение относится к гидромередких и цветных металлов ыть использовано для селекзвлечения индия из отходов ических производств с пофорсодержащих хелатных сорЯО 1471934Ш 4 В 01 1 49/00 а помощью фосфорсодержащих хелатных сорбентов. Цель - снижение в элюате индия примесей посторонних металлов. Раствор, полученный выщелачиванием чугунной пыли с помощью серной кислоты, приводят в контакт с хелатной смолой, имеющей группу аминометиленфосфоновой кислоты (Дуолит ЕЯ). Смолу помещают в колонну и сверху вниз пропускают через нее водный раствор 2 н, серной кислоты в качестве первичного элюента при комнатной температуре с объемной скоростью 2 ч- и общим объемом, в 20 раз превышающим объем смолы. В результате элюировано 0,01 г индия, 1,494 г цинка, 23 г железа и 05 г кадмия. Затем через колонку пропускают 4 н. водный раствор соляной кислоты с объемной скоростьюч , причем общий объем раствора превышает в 5 раэ объем смолы, в результате элюируют 2,1 г индия. 4 з.п. ф-лы, 3 табл. контакт с хелатной смолой, игруппу аминометиленфосфоновты (Дуолит ЕБ, изготоДиамонд Цамрок Корп.), (далсмола будет называться хелалой А), чтобы получить хелалу,.содержащую 2,2 г индия,цинка, 43 г железа и 105 гадсорбированные в 1 кг смольпомещают в колонну и сверхупускают через нее водный расерной кислоты в качестве иэлюента при комнатной темпер,1471934объемной скоростью 2 чи общим объемом, в 20 раз превышающим объемсмолы, в результате чего элюировано 0,01 г индия, 1,494 г цинка, 23 г же леэа и 105 г кадмия, Затем через колонку пропускают 4 Я водный раствор соляной кислоты с объемной скоростью 1 ч , причем общий объем раствора превышает в пять раз объем смолы, в результате чего элюируют 2,1 г индия.П р и м е р ы 2" 11Проводят элюирование примесей индия по примеру 1 за исключением того, что типы и концентрации первичного элюента и элюен та для индия менялись. Полученные результаты показаны в табл.1.П р и м е р ы 12-19 и и р и м е р 20 (сравнительный), Раствор, содержащий индий и другие металлы, который получен выщелачиванием свинцового . шлака, являющегося побочным продуктом при рафинировании кадмия, серной кислоты, контактируют с хелатными 25 смолами с условным обозначением В-Б и хелатной смолой, имеющей группу иминодиуксусной кислоты дуолит ЕЯ, производимый Диамонд Шамрок Корп.). Металлы, адсорбированные соответствующими смолами, показаны в табл.2.Эти смолы, содержащие адсорбиро.,: ванные металлы, затем подвергают двустадийному элюированию с использованием различных типов первичных элюен тов и элюентов для индия так как в примере 1. Конкретные типы элюентов и полученные результаты представлены в табл,2, Сорбенты, используемые в данных примерах представляют собой следующее.Хелатная смола В: коммерческая смола с группой фосфоновой кислоты (дуолит ЕЯ, изготовляемая Диамонд 45 Шамрок Корп),Хелатная смола С: смола с группой эфира аминоалкиленфосфоновой кислоты, которая получена при взаимодействии 60 мас. ч. полиакрилонитрила с 103 мас.ч. диэтилентриамина в водной среде, чтобы получить аминированный полиакрилонитрил, затем в результате взаимодействия аминированного полиак 55 рилонитрила с 281 мас.ч. водного раствора формалина и 498 мас,ч. триэтилфосфита в присутствии 36%-ной соляной кислоты. Хелатная смола 0: смола, имеющая основание четвертичного фосфония, которая получена в результате взаимодействия 20 мас,ч. хлорметилированного полистирола с 200 мас.ч. трибутилфосфина в диметилформамиде.Хелатная смола В: смола, имеющая группу фосфина, которая полУчена взаимодействием 150 мас.ч. бромированного полистирола с 64 мас.ч. раствора гексана, содержащего 1,6 моль 9 и-бутиллития в тетрагидрофуране в качестве растворителя, чтобы получить литиевый полистирол, взаимодействием литивого полистирола с 300 мас.ч. хлоридфенилфосфина в тетрагидрофуране и окислением продукта реакции " 371 мас .ч. 40%-ной надуксусной кис- . лоты в метиленхлориде в качестве растворителя.Хелатная смола Р: смола, имеющая группу фосфоната натрия, которая получена гидролизом хелатной смолы 0 с 20%-ным водным раствором гидроокиси натрия,Хелатная смола С: смола, имеющая группу фосфиновой кислоты, которая получена в результате взаимодействия 100 мас.ч. полистирола с 150 мас.ч. трихлорида.фосфора в хлороформе в качестве растворителя и затем гидролиза продукта реакции. Хелатная смола Н: смола имеющая группу эфира фосфиновой кислоты, которая получена при взаимодействии 100 мас.ч. аминированного полистирола с 120 мас.ч. хлорметилфосфината крезила в 1 2-диг хлорэтане в качестве растворителя.Хелатная смола 1: смола, имеющая группу диэтилентриаминометиленфосфоновой кислоты, которая получалась гидролизом хелатной смолы С с 20%-ным водным раствором гидроокиси натрияХелатная смола Б: смола, имеющая группу аминоалкиленфосфоновой кислоты, которая получена также, как в случае хелатной смолы С, кроме того, что 498 мас.ч. триэтилфосфита, использованных при получении хелатной смолы С, заменяют 246 мас.ч. фосфористой кислоты.П р и м е р 21. Раствор, полученный при обработке пульпы, полученной при очистке цинка выщелачиванием серной кислотой, контактируют с хелатной смолой, содержащей группу аминометиленфосфокислоты (РБОЕ 1 ТЕ ЕБ, из-51015 20 готовляемый О 1 шопй ЯЬашгосК Согр,),до получения хелатной смолы, содержащей 5,3 г индия, 1894 г цинка, 13 гжелеза и 37 г кадмия, адсорбированных на 1 кг смолы. Затем смолу помещают в колонну и проводят первичноеэлюирование примесей 10 н, воднымраствором серной кислоты при комнатной температуре с объемной скоростью 1 ч в объеме, в пять раз превышающем объем смолы, в результате чего элюируют 0,08 г индия, 1894 г цинка,13 г железа и 37 г кадмия. Затем пропускают 2 н водный раствор фтористоводородной кислоты с объемной скоростью 1 ч в полном объеме, в 10 разпревышающем объем смолы, в результате чего получают 5,2 г индия. П р и м е р 22. По примеру 1 проводят элюирование индия из сорбента(хелатной смолы А), содержащей 3,21 г индия, 0,08 г мьппьяка, 1,25 г меди на 1 кг смолы. На первой стадии сорбентконтактируют с 0,1 Н раствором серной кислоты, в результате чего элюируют 0,02 г индия, 0,07 г мышьяка и1,4 г меди. На второй стадии сорбент контактируют с раствором, содержащим 0,3 моль/л сульфида натрия и 2 М гидроксида натрия. В 20 объемах раствора от объема смолы элюируют 3,1 г индия.П р и м е р ы 23-32. По примеру 22 проводят элюирование индия и примесей за исключением того, что меняют состав и концентрации растворов элюентов на первой и второй стадиях. Полученные результаты представлены в табл.3. П р и м е р 33. Раствор, полученный путем выщелачивания чугунного порошка серной кислоты, контактируютс хелатной смолой, содержащей радикал аминометиленфосфоновой кислоты(Сумихелат К МС, выпускаемой "Сумито Кемикал Компани Лтд."), с целью получения хелатной смолы содержащей 2,6 г индия, 1350 г цинка, 39 г железа и 85 г кадмия, адсорбированных в 1 кг смолы. Смолу. загружают в колонну. В верхнюю часть колонны вводят 2 И водный раствор азотной кислоты в качестве основного элюента и пропускают его при комнатной температуре, с объемной скоростью 2 ч в объеме, превышающем в 20 раз объем смолы, в результате чего элюировано,0,1 г индия, 1350 г цинка, 39 г железа и 85 гкадмия,25 30 35 40 45 50 55 В последующем водный раствор, содержащий 2 Н азотную кислоту и 2 моль/л хлорида кальция в качестве элюента по отношению к индию, пропускают при комнатной температуре с объемной скоростью 1 ч ь объеме, превышающем в пять раз объем смолы, в результате чего при помощи водного раствора, содержащего 2 11 азотную кислоту и 2 моль/л хлорида кальция, элюируют 2,5 г индия.Как видно из приведенных примеров, элюирование индия по предлагаемому способу позволяет получить практически чистый по примесям посторонних металлов элюат индия. Формула изобретения 1. Способ элюирования индия из хел"тного фосфорсодержащего сорбента, имеющего функциональную группу, представленную фосфониевым основанием, фосфокислотой, аминоалкиленфосфокислотой или фосфиновой кислотой, сложным эфиром фосфокислоты или аминоалкиленфосфокислоты, связанную с матрицей адсорбента через аминоалкиленовую группу и содержащую примеси других металлов, включающий его контактирование с химическими реагентами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения в элюате примесей пос" торонних металлов, контактирование осуществляют в две стадии: на первой стадии с О,1 - 15 Ч раствором кислоты, не содержащим галоидных и нитратных ионов, или 0,1 - 2 3 раствором азотной кислоты и на второй стадии с соединением, выбранным из группы, состоящей из галоидсодержащей кислоты, смеси галоида щелочного или щелочно-земельного металла, или аммония и кислоты, или смеси сульфида и щелочного основания.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве кислоты, не содержащей ионов галоида, используют раствор серной кислоты, фосфорной кислоты, борной кислоты, уксусной кислоты или муравьиной кислоты или их смесь.3. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве галоидсодержащей кислоты используют соляную кислоту, бромистоводородную кислоту, иодистоводородную кислоту или их смесь в концентрации 0,5-12 Б,1471934 лоида щелочного или щелочно-земельноУго металла или аммония в смеси с кислотой составляет 0,3"2 моль/л, а концентрацию кислоты, не содержащей фтор- и нитрат-ионов или содержащей Первичное элюирование Пример Количество элюированного металла, г ТМп и концентрацияэлюента Еп Сй Юф Тп 4 Н водный раствор 0,0 фосфорной кислоты 3 1 Я водньй раствор 0,1 азотной кислоты 0,0 2 Н водный раствор уксусной кислоты 3 0 водный раствор серной кислоты О,О 2 Я водный раствор серной кислоты 2 Н водный раствор серной кислоты 0,0 Ш,ОО 43,0 1494 104 2 Н водный раствор серной кислоты 2 Б водный раствор щавелевой кислоты 0,0 10 2 Н водный раствор 0,0 борной кислоты 11 2 Н водный раствор 0,0муравьиной кис- лоты или фтористоводородную кислоту в концентрации 0,5-2 Н. 4. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что концентрацию га 43,0 1492 105 42,7 1493 104 43,0 1492 105 43,0 1494 105 42,7 1494 105 43,0 1494 105 42,2 1493 103 42,3 1492 103 42,1 1492 103Таблица 1 Элюирование индия Тип и концентрация элюента Количество злюированного металла, г 1 п Ре 2 п Сй 0,0 0,3 0,0 0,3 0,2 О,0,0 0,3 0,2 0,0 0,0 0,0 0,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,1 0,2 0,3 0,2 0,6 0,3 0,3 0,3 1,8 0,7 9 141 данные ионы 0,5-15 И и 0,5-2 И соответственно.5. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве суль-:фида используют сульфид натрия ВВодный раствор, содержащий 2,02 И серную кислоту и 1 моль/лхлорида натрияВодный раствор, содержащий 2,1 .1 И соляную кислоту и1 моль/л хлорида аммонияВодный раствор, содержащий 1,90,5 И фтористоводороднойкислоты и 2 И фторид калияВодный раствор, содержащий 2,02 И азотную кислоту и2 моль/л хлорида кальцияВодный раствор, содержащий 2,12 И фосфорную кислоту и2 моль/л хлорида кальцияВодный раствор, содержащий 2,2И бромистый водород и1 И хлорид магнияВодный раствор, содержащий 2,01 И йодистый водород и 2 Ифторид натрияВодный раствор, содержащий 2,22 И соляную кислоту и2 И моль/л хлорида натрияВодный раствор, .содержащий 1,92 И гидроокись натрия и2 моль/л сульфида натрия 193410или аммония, а в качестве щелочного основания - гидроксид щелочного металла или аммония при их концентрации в смеси 0,03-5 моль/л и 0,3-5 И соответственно.13 1471934 тайницаЭлккрование икдия Первичное элюяроваяие н концентрация 1 Количество элхмрованного Тип я концентрацияэлщеята металла г элхеята Количество элкероваиюг металла, г 23 твор 0кисН водщй фосфор к лотыЯ водный аэотной 317 000 0,2 Водный раствор, содеркащий 5 моль/л сульфиданатрия н О,Э Я гуанидннаВодный раствор, .содерка"щий 0,03 моль/л гидросульфила натрия я 5 Нгидроокнсн катрияВодыяй раствор содерка"щий 0,3 моль/л хлористогнатрия и 15 Я серной кяслоты12 Н водный раствор соляиой кислотыВодный раствор,щий О,Э моль/лаоония н 5 Я гнатряяВодный раствор, содеркащий 5 моль/л фторястогоаммония и 0,3 Н гкдроокиси калияВодный раствор, содеркащий 2 моль/л сульфнда аммония к 2 Я гндроокиси О,3,1,В 1,25 водный раствор серной кислоты 3,16 0 ОО Э 6 0,1 Н водный раствор серяой кислоты 0,5 Я водный раствор серной кислот 1) раство ки раствой кисло,23 ор 0скоты 2 Я водный рас фосфорной 3 еркаидросуи О,Э Я водаай растнор 0,09 О квотной кислоты 0,00 1,20 Вщийн О,ОВ 1 Я водный .раста серной кисло Составитель Т.ЧиликинРедактор ИШулла Техред Л.Сердюкова Корр ек тор И. ДемчикПодписное Тираж 48 Заказ 1621/58 ВНИИПИ Государ рытиям .при ГКНТ СС 4/5 енного комитета по изоьретениям и 13035, Москва, Ж, Раушская наб зводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,10