DD260227A1

DD260227A1 - METHOD FOR THE ELUTION OF RHENIUM FROM ANION EXCHANGERS

Info

Publication number: DD260227A1
Application number: DD30236887A
Authority: DD
Inventors: Gerd Pfrepper
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1987-05-04
Filing date: 1987-05-04
Publication date: 1988-09-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur effektiven Elution von Perrhenat aus Anionenaustauschern, das ein Eluat mit guenstigem Perrhenat-Elektrolyt-Verhaeltnis liefert und damit der Gewinnung und Anreicherung von Rhenium aus waessrigen Loesungen dient. Als Elutionsmittel wird ein Gemisch aus einem Elektrolyten (HNO3, HCl) und einem mit waessrigen Loesungen mischbaren organischen Loesungsmittel (Ketone, Alkohole) eingesetzt.The invention relates to a process for the effective elution of perrhenate from anion exchangers, which provides an eluate with a favorable perrhenate-electrolyte ratio and thus serves for the recovery and enrichment of rhenium from aqueous solutions. The eluent used is a mixture of an electrolyte (HNO 3, HCl) and an organic solvent (ketones, alcohols) which is miscible with aqueous solutions.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur effektiven Elution von Rhenium in Form von Perrhenat aus Anionenaustauschern und dient damit der Gewinnung und Anreicherung von Rhenium aus wäßrigen Lösungen durch Anionenaustausch.The invention relates to a method for the effective elution of rhenium in the form of perrhenate from anion exchangers and thus serves the extraction and enrichment of rhenium from aqueous solutions by anion exchange.

Characteristic of the known technical solutions

Um Rhenium aus wäßrigen Lösungen zu gewinnen, wurde eine ganze Reihe von Anionenaustauscherverfahren entwickelt. Zur Elution des auf dem Anionenaustauscher sorbierten Perrhenats müssen aufgrund der hohen Selektivität der Sorption Elkektrolytlösungen relativ hoher Konzentration angewandt werden. So wurde z. B. die Elution mit Salzsäure einer Konzentration von 4 bis 8 mol/l (US 3672874; DD 143361; DD 143362), mit4-5m Salpetersäure und 3% NH₄SCN (V.I.Bibikova u.a., 'Metallurgija renija, Nauka, Moskau 1970,49-54) sowie mit 1-2m HCIO₄(SU 163359; US 2876065) vorgeschlagen. Für den Fall von schwachbasischen Anionenaustauschern wird auch die Elution mit 1 m NH₄OH beschrieben (Rubinstein, Metallurgija renija, Nauka, Moskau 1970,69-72).To recover rhenium from aqueous solutions, a variety of anion exchange processes have been developed. For the elution of the perrhenate sorbed on the anion exchanger, it is necessary to use relatively high concentration of elec trolyte solutions due to the high selectivity of the sorption. So z. Example, the elution with hydrochloric acid of a concentration of 4 to 8 mol / l (US 3672874; DD 143361; DD 143362), with 4-5m nitric acid and 3% NH ₄ SCN (VIBibikova et al, 'Metallurgija renija, Nauka, Moscow 1970,49 -54) and with 1-2m HCIO ₄ (SU 163359; US 2876065). In the case of weakly basic anion exchangers, the elution with 1 m NH ₄ OH is also described (Rubinstein, Metallurgija renija, Nauka, Moscow 1970, 69-72).

Ein genereller Nachteil der genannten Elutionsverfahren besteht darin, daß die auf diese Weise gewonnenen Eluate einen hohen Anteil an Fremdelektrolyt enthalten, so daß zur Gewinnung der reinen Rheniumverbindungen weitere Verfahrensschritte wie Fällung oder Konzentrierung notwendig sind.A general disadvantage of said elution processes is that the eluates obtained in this way contain a high proportion of foreign electrolyte, so that further process steps such as precipitation or concentration are necessary to obtain the pure rhenium compounds.

Bei der Anwendung von HCIO₄, dem wirkungsvollsten Elutionsmittel, besteht darüber hinaus ein weiterer Nachteil darin, daß der Austauscher nicht wieder vollständig regeneriert werden kann, so daß dieser nach einigen Sorptions-Elutions-Zyklen ersetzt werden muß.Another disadvantage of using HCIO ₄ , the most effective eluent, is that the exchanger can not be completely regenerated, so it must be replaced after a few sorption-elution cycles.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung sind Eluate mit günstigem Perrhenat-Elektrolyt-Verhältnis.The object of the invention are eluates with a favorable perrhenate-electrolyte ratio.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Elution von Perrhenat aus Anionaustauschern anzugeben, das ein Eluat mit günstigem Perrhenat-Elektrolyt-Verhältnis liefert, ohne die Regenerierung des Austauschers negativ zu beeinflussen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß als Elutionsmittel ein Gemisch aus einem Elektrolyten, z. B. Salpetersäure oder Salzsäure, und einem organischen Lösungsmittel, das mitwäßrigen Lösungen mischbar ist, verwendet wird. Als Lösungsmittel können Ketone, z. B. Aceton oder Methylethylketon, oder Alkohole, z. B. Ethanol oder Isopropanol, zum Einsatz kommen. Dabei kann die Elution im Säulenverfahren oder beim Schütteln des beladenen Austauschers mit dem Elutionsmittel in einem batch-Prozeß erfolgen.The invention has for its object to provide a method for the elution of perrhenate from anion exchangers, which provides an eluate with a favorable perrhenate-electrolyte ratio, without affecting the regeneration of the exchanger negative. The inventive method is characterized in that the eluent is a mixture of an electrolyte, for. Nitric acid or hydrochloric acid, and an organic solvent which is miscible with aqueous solutions. As a solvent ketones, z. Acetone or methyl ethyl ketone, or alcohols, e.g. As ethanol or isopropanol, are used. In this case, the elution can be carried out in a batch process by the column method or by shaking the loaded exchanger with the eluent.

Die Erfindung beruht auf der neuen Erkenntnis, daß der Verteilungskoeffizient der Sorption von Perrhenationen durch Anionenaustauscher unterschiedlicher Basizität der funktionellen Gruppe aus sauren Lösungen, z. B. aus Salpetersäure, in Gegenwart von organischen Lösungsmitteln erniedrigt wird. So beträgt dieser Verteilungskoeffizient im Falle der Sorption von Perrhenationen aus 5m HNO₃ durch den stark basischen Anionenaustauscher Wofatit SBW mitTrimethylammoniumgruppen und den schwach basischen Anionenaustauscher Wofatit AD 41 mit Dimethylaminogruppen 9 ml/g. Den gleichen Wert besitzt der Verteilungskoeffizient bei der Rheniumsorption aus 1,4m HNO3 mit einem Gehalt von 67Vol.-% Methylethylketon bzw. aus 1,7 m HNO₃ mit 50 Vol.-% Methylethylketon. An beiden Harztypen fällt der Verteilungskoeffizient im gesamten Konzentrationsbereich der Salpetersäure mit zunehmendem Anteil an organischem Lösungsmittel ab, so daß ein gewünschter Wert des Verteilungskoeffizienten und damit der Elutionswirkung der betreffenden Lösung durch Variation sowohl der Konzentration der Salpetersäure als auch des Anteils an organischem Lösungsmittel eingestellt werden kann. Die Erniedrigung des Verteilungskoeffizienten mit dem Lösungsmittelanteil ist nicht auf Salpetersäure beschränkt, sondern tritt auch bei anderen Elektrolytlösungen, wie z. B. HCI, auf.The invention is based on the new finding that the partition coefficient of the sorption of perrhenations by anion exchangers of different basicity of the functional group of acidic solutions, eg. B. from nitric acid, in the presence of organic solvents is lowered. Thus, in the case of the sorption of perrhenation from 5m HNO ₃ by the strongly basic anion exchanger Wofatit SBW with trimethylammonium groups and the weakly basic anion exchanger Wofatit AD 41 with dimethylamino groups, this distribution coefficient is 9 ml / g. The rhenium sorption distribution coefficient of 1.4 m HNO ₃ with a content of methyl ethyl ketone of 67% by volume or of methyl ethyl ketone of 1.7 m HNO ₃ with 50% by volume has the same value. On both resin types, the distribution coefficient in the entire concentration range of nitric acid decreases with increasing proportion of organic solvent, so that a desired value of the partition coefficient and thus the elution effect of the solution in question can be adjusted by varying both the concentration of nitric acid and the content of organic solvent , The reduction of the distribution coefficient with the solvent content is not limited to nitric acid, but also occurs in other electrolyte solutions, such as. As HCI, on.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß im Eluat ein günstiges Perrhenat-Elektrolyt-Verhältnis vorliegt, wodurch sowohl die Gewinnung einer reinen Rheniumverbindung als auch die Regenerierung des Austauschers erleichtert wird.The advantage of the invention is that in the eluate a favorable perrhenate-electrolyte ratio is present, whereby both the recovery of a pure rhenium compound and the regeneration of the exchanger is facilitated.

embodiment

Durch eine Mikrosäule mit 205mg AnionenaustauscherWofatit SBW in der NO₃-Form und einer Korngröße von 40-63μ,ιτι werden 6,5ml einer perrhenathaltigen schwach salpetersauren Lösung mit einer Rheniumkonzentration von 20,1 mg Re/ml filtriert. Dabei wird das Perrhenat quantitativ vom Anionenaustausch^ aufgenommen. Die Säule wird anschließend mit 1 ml Wasser gewaschen. Die Elution des sorbierten Perrhenats erfolgt mit 1,6 ml 1 _;2 m HNO3, die BO Vol.-% Methylethylketon enthält, und ist quantitativ. Die mittlere Rheniumkonzentration im Eluat beträgt 82mg Re/ml, das Verhältnis HReO₄:HNO₃ hat den Wert 1:1,7.Through a microcolumn with 205mg AnionaustauscherWofatit SBW in the NO ₃ -form and a particle size of 40-63μ, ιτι 6,5ml of a perrhenate-containing weakly nitric acid solution with a rhenium concentration of 20.1 mg Re / ml are filtered. The perrhenate is absorbed quantitatively by anion exchange. The column is then washed with 1 ml of water. The elution of the sorbed perrhenate is carried out with 1.6 ml of 1 _; 2M HNO3 containing BO vol.% Methyl ethyl ketone and is quantitative. The mean rhenium concentration in the eluate is 82 mg Re / ml, the ratio HReO ₄ : HNO ₃ is 1: 1.7.

Wird dagegen die Elution mit 5 m HNO₃ vorgenommen, so sind für die quantitative Rheniumelution 2,5 ml erforderlich. In diesem Falle beträgt das Verhältnis von HNO3ZU HReO₄ im Eluat 17:1, d.h., derHNO3-Anteil ist um eine Größenordnung höher.If, on the other hand, elution is carried out with 5 m HNO ₃ , 2.5 ml are required for quantitative rhenium elution. In this case, the ratio of HNO3ZU _HReO4 in the eluate is 17: 1, ie, derHNO3 content is higher by one order of magnitude.

Claims

1. A process for the elution of perrhenate from anion exchangers, characterized in that a mixture of an electrolyte and an organic solvent which is miscible with aqueous solutions is used as the eluent.

2. The method according to item 1, characterized in that is used as the electrolyte, nitric acid or hydrochloric acid.

3. The method according to item 1, characterized in that ketones such as acetone or methyl ethyl ketone or alcohols such as ethanol or isopropanol are used as the solvent.

4. The method according to item 1, characterized in that the elution is carried out in a column process or during shaking of the loaded exchanger with the eluent in a batch process.