способ извлечения рения

Формула изобретения

Способ извлечения рения из растворов, включающий сорбцию рения гранулированным полимером, десорбцию рения аммиачным раствором с получением концентрированных по рению растворов, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют гранулы сверхсшитого полистирола, импрегнированного в 0,1-40% растворе триалкиламина общей формулы R₃N, где R-алкильные радикалы C₈-C₁₀ в органическом растворителе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения рения из растворов.

Известны способы извлечения рения сорбцией с применением сильно-[1] и слабоосновных [2] ионообменных смол.

Недостатком данных способов извлечения является низкая селективность при извлечении рения из промышленных растворов, содержащих помимо рения (от 0,05 до 0,2 г/л) до 25 г/л молибдена и др. примесей. С целью эффективного разделения Re и Мо необходим строгий контроль за рН перерабатываемых растворов и использование концентрированных кислот в технологии, а также медленная кинетика массообмена ионов ReO^-₄ в сорбентах, достигающая нескольких часов. Промышленное использование вышеприведенных ионообменных смол сдерживается высокой стоимостью и большими объемами закупок ионообменных смол, необходимых для создания промышленных установок по извлечению рения из растворов с содержанием Re < 10 мг/л.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ извлечения рения на гранулированном полимере [3], в котором для сорбции рения используют анионит АН-21 пористой модификации, содержащий 16% дивинибензола в качестве сшивающего агента и 0,8-1,0 вес.ч. изооктанола в качестве порообразователя. В данном способе извлечения рения содовый десорбат следующего состава: 435-760 Re; 110-140 SO^2-₄; 700-800 Сl^-, подкисленный до рН 4 соляной кислотой, направляли на ионообменные колонки. Сорбцию вели до проскока рения в фильтрате 230-250 мг/л, элюирование рения с насыщенной смолы проводили подогретым аммиачным раствором 2,6-2,7 н при температуре 40С.

К недостаткам данного способа извлечения рения можно отнести обязательное подкисление соляной кислотой растворов перед сорбцией, что резко повышает затраты производства при больших объемах перерабатываемых растворов. Минимальное время элюирования составляет 5-6 часов, а весь технологический цикл технологии извлечения рения на ионообменной смоле АН-21 составляет 25-30 часов, что значительно затрудняет весь технологический процесс получения ренийсодержащих солей. Причем для полного элюирования рения со смолы требуется 10 удельных объемов элюата.

Техническим результатом изобретения является то, что время сорбции и десорбции по сравнению с теми же показателями известных сорбентов рения АСБР-1, АН-21(п), ВП-14КР значительно сокращено, что резко сокращает и удешевляет аппаратурную схему и технологию при переработке бедных ренийсодержащих растворов (с концентрацией 10 мг/л рения).

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения рения из растворов, включающем сорбцию рения гранулированным полимером, десорбцию рения аммиачным раствором с получением концентрированных по рению растворов, в качестве сорбента используют гранулы сверхсшитого полистирола, импрегнированного в 0,1-40% растворе триалкиламина общей формулы R₃N, где R - алкильные радикалы C₈-C₁₀, в органическом растворителе.

Минимальное и максимальное количество экстрагента (от 0,1 до 40%) выбрано на основании того, что меньше 0,1% экстрагирующая способность многокомпанентного полимера резко уменьшается. При концентрациях экстрагента выше 40% в процессе извлечения рения резко возрастают потери экстрагента из матрицы полимера.

Экстрагирующий полимер (ЭП), предлагаемый для извлечения рения, имеет повышенную устойчивость к истиранию (превосходит по прочности применяемые в настоящее время ионообменные смолы, изготовленные на основе дивинилбензола ДВБ и винилпиридина (табл.2)). Унос экстрагента из гранул ЭП за 10 циклов не наблюдался. При этом емкость по рению в предлагаемом сорбенте не изменялась (табл.1).

Изобретение осуществляли следующим образом.

Пример. Извлечение рения проводили из растворов, содержащих 10,23 мг/дм³ рения и 110 г/дм³ серной кислоты, в статических условиях. В химический стакан с мешалкой помещали 1 г гранулированного экстрагирующего полимера (ЭП) с диаметром гранул - 0,4 мм, с различной концентрацией ТАА (см. табл.) и 0,5 дм³ ренийсодержащего раствора. Скорость массообмена при извлечении рения из сернокислых растворов значительно превосходит применяемые в настоящее время сорбенты АМП, АН-21(п), ВП-14КР и не превышает 120 минут (табл.3). Анализы на содержание рения проводили по стандартной методике колориметрическим методом.

Регенерация рения из насыщенных ЭП, АМП, ВП-14КР осуществляли раствором, содержащим 10% аммиака, и проводили в одну стадию. Насыщенный рением полимер смешивали с 20 мл регенерирующего раствора в химическом стакане с механической мешалкой в течение 15, 30, 70 и 90 минут (табл.4). Часть раствора при этом отбиралась на анализ. Экстрагирующий полимер отфильтровывали, промывали дистиллированной водой при соотношении Т:Ж=1:10 и регенерировали 10% аммиаком при соотношении Т:Ж=1:20.

Из результатов, приведенных в табл.4, следует, что применение заявленного способа извлечения рения из растворов позволит:

- обеспечить высокую степень извлечения рения из бедных растворов;

- уменьшить время всего технологического цикла сорбция - регенерация рения до 2 часов;

- из-за низких потерь ЭП в циклах снизить себестоимость технологии извлечения рения из растворов в несколько раз за счет уменьшения объемов применяемого ЭП сорбента, необходимого для всего технологического цикла;

- экономически рентабельно извлекать рений из растворов подземного выщелачивания (ПВ), кучного выщелачивания (KB), вулканического происхождения и др. с содержанием рения <1мг/дм.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. В.И. Бибикова, А.В. Передереев и др. Кинетика ионного обмена рения и молибдена на смоле AM./ В Сб. “Рений. Химия, технология, анализ”. - М.: Наука, 1976, с.54-60.

2. А.Г. Холмогоров и др. Извлечение рения из сернокислых растворов и его отделение от молибдена на анионообменниках различного типа - Там же, с.63-66.

3. К.Б. Лебедев и др. Промышленные испытания и внедрение анионита АН-21 пористой модификации для извлечения рения. // Цветные металлы, № 2, 1976, с.79-83.