способ извлечения благородных металлов из растворов

Формула изобретения

Способ извлечения благородных металлов из растворов, включающий периодическое чередование циклов сорбции благородных металлов на ионитах и обработку ионитов раствором восстановителя благородных металлов, отличающийся тем, что обработку ионитов ведут раствором, содержащим восстановитель в форме противоиона функциональных групп ионитов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано для извлечения благородных металлов из продукционных растворов при выщелачивании руд и материалов, из сточных вод и промышленных сливов обогащения руд, для разделения и очистки от примесей благородных металлов.

Известен способ извлечения благородных металлов, в частности серебра, из раствора азотнокислого серебра на амфотерном ионите марки ВСТ в Na⁺-форме (А.Б. Даванков, В.М. Лауфер и Л.А. Шиц "ЖПХ", 1957, т.30, вып.6, с.839-844). После цикла сорбции серебра ионит обрабатывали раствором гидрохинона и вновь вели сорбцию.

Недостатком способа является низкое насыщение ионита благородным металлом при сорбции его из разбавленных растворов из-за использования для обработки ионита раствора восстановителя, гидрохинона в неионогенной форме.

Наиболее близким к изобретению является способ извлечения благородных металлов, в частности серебра, из раствора азотнокислого серебра на сильнокислом катионите марки КУ-2 (А.Б. Даванков и В.М. Лауфер "Изв. Вуз. Цветная металлургия", N 4 за 1961 г, с.121-123 и "Заводская лаборатория", т.22, вып.7 за 1956 г, с.788-789). Здесь чередовали периодически циклы сорбции серебра и электрохимического его восстановления в фазе ионита в одном случае или обработки ионита раствором восстановителя, гидросульфита натрия в другом случае.

Недостатком этого способа также является низкое насыщение ионита благородным металлом из-за обработки ионита раствором, содержащем восстановитель, гидросульфит-ион, не в форме противоиона функциональных групп катионита.

Целью изобретения является повышение насыщения ионитов при сорбции благородных металлов из растворов.

Цель достигается тем, что при чередовании циклов сорбции благородных металлов и обработки ионитов раствором восстановителя благородных металлов обработку ионитов ведут раствором, содержащем восстановитель в форме противоиона функциональных групп ионитов.

Сущность изобретения состоит в следующем. При сорбции катионов серебра на катионите они связываются функциональной группой ионита как противоионы, вытесняя в раствор катионы, которыми был заряжен ионит до сорбции. При обработке катионита после цикла сорбции раствором гидросульфита натрия происходит восстановление ионов серебра до металлического состояния и отложение благородного металла в фазе ионита. Место серебра на функциональных группах ионита занимают, например, ионы Na⁺ или другие катионы, содержащиеся в сорбируемом растворе. При высоком солесодержании и низкой концентрации извлекаемого благородного металла в сорбируемом растворе, что обычно имеет место, насыщение ионита благородным металлом в цикле сорбции становится очень невысоким. В результате необходимо часто чередовать операции сорбции и обработки ионита раствором восстановителя. Если же ионит, в данном случае катионит, обработать раствором, содержащем восстановитель в соответствующем количестве в форме противоиона функциональных групп ионита, т.е. в данном случае в форме катиона, то восстановитель не только восстановит серебро, но и займет его место на функциональных группах. Например, если катионит обработать раствором хлорида олова (II), то катионы Sn²⁺ восстановят серебро до металлического состояния и, являясь противоионами, зарядят катионит в Sn²⁺-форму. В результате в процессе последующей сорбции катионы серебра будут не только обмениваться с катионами Sn²⁺ на функциональных группах, но и восстанавливаться и отлагаться в фазе ионита уже в цикле сорбции. Таким образом, в процессе сорбции будут происходит и ионный обмен и восстановление серебра в фазе ионита. Вследствие этих обстоятельств повысится избирательность ионита к благородному металлу и возрастет насыщение ионита. Кроме солей олова (II) в данном случае можно обработать катионит раствором солей гидразина или гидроксиламина, содержащем восстановитель серебра в форме катиона. Если же благородный металл присутствует в растворе в анионной форме, например, в виде хлоридных комплексов, и сорбция осуществляется на анионите, то последующая обработка анионита раствором, содержащем восстановитель в форме противоионов функциональных групп ионита, например раствором гидросульфита натрия, приведет к такому же результату. Ионы HSO^-₃ восстановят благородный металл и зарядят анионит в HSO^-₃ -форму. При последующей сорбции будет происходить и ионный обмен, и восстановление благородного металла в фазе анионита, а насыщение ионита возрастет.

Таким образом, если при периодическом чередовании циклов сорбции благородных металлов и обработки ионитов раствором восстановителя благородных металлов обработку ионитов вести раствором, содержащем восстановитель в форме противоиона функциональных групп ионитов, то насыщение ионитов благородным металлом возрастет и поставленная цель будет достигнута.

По известному и предлагаемому вариантам в лабораторных условиях осуществляли сорбцию серебра из раствора нитрата серебра на катионите марки КУ-2-8. Навеску катионита помещали в колонку и фильтровали раствор до насыщения ионита. Затем катионит обрабатывали раствором восстановителя серебра и проводили второй цикл сорбции. По остаточной концентрации серебра в сорбируемом растворе определяли количество извлеченного серебра и насыщение катионита благородным металлом. Концентрация серебра в исходном растворе составляла 30 мг/л. По известному варианту катионит обрабатывали раствором гидросульфита натрия с концентрацией 52 г/л, эквивалентной восстановительной емкости по серебру 1 г-экв/л. По предлагаемому варианту катионит обрабатывали раствором хлорида олова (II) с концентрацией 95 г/л, эквивалентной восстановительной емкости по серебру также 1 г-экв/л. Результаты представлены в таблице.

Из данных таблицы следует, что при обработке катионита раствором хлорида олова (II), содержащем восстановитель в форме противоиона функциональных групп ионита, в сравнении с его обработкой раствором гидросульфита натрия, остаточная концентрация серебра снизилась в большей степени и насыщение катионита серебром возросло со 143 до 246 мг/г ионита.