DE2404185C2

DE2404185C2 - Verfahren zum Extrahieren von Eisen(III)verbindungen aus einer wäßrigen Lösung

Info

Publication number: DE2404185C2
Application number: DE2404185A
Authority: DE
Inventors: Peter Amsterdam Koenders; Abraham Johannes Van Der Zeeuw
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1973-01-31
Filing date: 1974-01-29
Publication date: 1983-02-17
Also published as: NL174019C; NL7301353A; FR2216356B1; FR2216356A1; NO135090C; AU6495974A; NL174019B; JPS49106493A; NO135090B; CA1024350A; BR7400606D0; GB1459251A; DE2404185A1; BE810014A; ES422726A1; JPS5719048B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Extrahieren von Eisen(III)verbindungen aus einer wäßrigen, eine oder mehrere Eisen(III)verbindungen enthaltenden Lösung durch Kontaktieren mit einem nicht mit Wasser mischbaren, Alkanmonocarbonsäuren mit 5 bis 21 kohlenstoffatomen enthaltenden organischen Lösungs- J5 mittel bei Temperaturen oberhalb 50⁰C

Wäßrige, eine oder mehrere Eisen(IH)verbindungen enthaltende Lösungen, aus denen die Eisen(III)verbindungen auf die vorgenannte Weise extrahiert werden sollen, werden nachstehend auch als »Ausgangsflüssigkeiten« bezeichnet Diese Ausgangsflüssigkeiten können z. B. durch Behandeln vorbehandelter oder nicht vorbehandelter Erze oder Metall enthaltender Abfallmaterialien mit einer wäßrigen, eine starke Mineralsäure enthaltenden Lösung erhalten worden sein. Die Ausgangsflüssigkeiten enthalten üblicherweise Verbindungen von 2 oder mehreren Metallen. Es wird dabei z. B. auf die Behandlung von Zink enthaltenden Erzen oder Abfallmaterialien mit einer wäßrigen, eine starke Mineralsäure enthaltenden Lösung Bezug genommen, mittels derer Ausgangsflüssigkeiten erhalten werden, die neben Zinkverbindungen im allgemeinen auch einen so hohen Gehalt an Eisen(! I !^erbindungen aufweisen, daß der Gehalt an Eisen(l I ^verbindungen herabgesetzt werden muß, bevor das Zink elektrolytisch gewonnen werden kann. Üblicherweise enthalten die Ausgangsflüssigkeiten außerdem freie Mineralsäure. ■ '

Beim Extrahieren von Eisen(III)verbindungen aus wäßrigen Lösungen mittels in einem organischen Lösungsmittel gelöster tertiärer Alkanmonocarbonsäu- w ren, wie es in der GB-PS 9 59 813 und in »Bulletin of the Institution of Mining and Metallurgy« 693 (1964), Seiten 765 bis 777 beschrieben ist, werden bei von z. B. I ansteigenden pH-Werten der wäßrigen Lösung zuerst die Eisen(lll)verbindungen und erst bei weiter steigen- *'> den pH-Werten die Verbindungen anderer Metalle und von zweiwertigem Eisen extrahiert. Dadurch ist es möglich, Eisen(lll)verbindungen selektiv zu extrahieren.

Unter »Eisen(UI)verbindungen« wird in der vorliegenden Beschreibung jede Form verstanden, in der dreiwertiges Eisen vorliegen kann, wie z, B, Eisen(HI)ionen oder Eisen(IH)salze.

Aus F i g. 1 der letztgenannten Veröffentlichung ist ersichtlich, daß mit steigenden pH-Werten auch der Verteilungskoeffizient D steigt Unter »Verteilungskoeffizient« wird der Quotient aus dem Eisen(III)gehalt in der Phase des organischen Lösungsmittels und dem Eisen(III)gehalt b der wäßrigen Lösung nach Erreichen des Gleichgewichts verstanden. Die untere Grenze des pH-Wertes ist nicht kritisch. Vorzugsweise wird das Extrahieren jedoch bei pH-Werten oberhalb 1,7 durchgeführt, weil sonst nur verhältnismäßig wenig Eisen(III)verbindungen extrahiert werden. Die obere Grenze des pH-Wertes von ungefähr 3,0 ist erreicht, wenn Eisen(III)verbindungen aus der wäßrigen Lösung auszufallen beginnen. Das Extrahieren der Ausgangsflüsiigkeit wird deshalb vorzugsweise bei einem so nahe wie möglich an 3,0 angenäherten pH-Wert durchgeführt

Da die Ausgangsflüssigkeiten üblicherweise einen zu niedrigen pH-Wert für eine zufriedenstellende Extraktion aufweisen und beim Extrahieren Wasserstoffionen freigesetzt werden, ist es in diesen Fällen wesentlich, vor und üblicherweis= auch während des Extrahierens basische Verbindungen, wie Ammoniak, Natriumhydroxyd, Natriumacetat oder Zinkoxyd, zur Ausgangsflüssigkeit zuzusetzen, bis ein pH-Wert von z. B. 2,4 bis 3,0 erreicht ist

In der GB-PS 10 60462 wird ein Verfahren zur Extraktion von Eisen( 11 ^verbindungen aus wäßrigen Lösungen mit Alkanmonocarbonsäuren mit 8 bis 11 Kohlenstoffatomen im Molekül in einem organischen Lösungsmittel, wie Kerosin, beschrieben. Aus Lösungen, die 1,21 bzw. 1,72 g/l Eisen enthalten, werden nach Mischzeiten von 12 bis 35 Minuten 76 bis 89% der Eisenwerte extrahiert.

Aufgabe der Erfindung war es nun, ein Verfahren zur Verfugung zu stellen, mit dem höhere Extraktionswerte erreicht werden können und außerdem die Zugabe von basischen Verbindungen während der Extraktion nicht notwendig ist

Die Erfindung betrifft demgemäß ein Verfahren zum Extrahieren von Eisen(III)verbindungen aus einer wäßrigen, eine oder mehrere Eisen(ll^verbindungen enthaltenden Lösung durch Kontaktieren mit einem nicht mit Wasser mischbaren Alkanmonocarbonsäuren mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen enthaltenden organischen Lösungsmittel, wobei gegebenenfalls die beim Extrahieren gebildete Extraktphase abgetrennt wird und die Eisen(III)verbindungen aus der abgetrennten txtraktphase gewonnen werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Extraktion bei Temperaturen oberhalb 50° C durchgeführt wird und das Lösungsmittel gegebenenfalls außerdem ein Salz einer Alkanmonocarbonsäure mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen im Molekül und eines anderen Metalls als Eisen(lll) enthält.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß der Verteilungskoeffizient von Eisen(lll) bei von 50 auf 6O⁰C steigenden Temperaturen annähernd linear mit der Extraktionstemperatur steigt, während der Verteilungskoeffizient von Zink, Kupfer, Kobalt und Nickel bei von 25 bis 100"C steigenden Extraktionstemperaturen keine oder fast keine Veränderung zeigt. Außerdem nimmt der Verteilungskoeffizient von Eisen(lll) mit auf über 60"C steigenden Extraktionstemperaturen progressiv zu.

Vergleicht man oberhalb und unterhalb 50⁰C und insbesondere oberhalb 60⁰C und unterhalb 50⁰C durchgeführte Extraktionen, bei denen der pH-Wert der wäßrigen Lösung so eingestellt wird, daß sich in beiden Fällen der gleiche Verteilungskoeffizient für die Etsen(M)verbindung(en) ergibt, so führt die vorliegende Erfindung zu dem vorteilhaften Ergebnis, daß bei Extraktionen, die bei Temperaturen oberhalb 50⁰C durchgeführt werden, ein niedrigerer pH-Wert ausreicht und demgemäß geringere Mengen an basischen Verbindungen zur Neutralisation ausreichen. Wenn es jedoch wünschenswert ist, die Extraktion in beiden Fällen bei dem gleichen pH-Wert durchzuführen, so weist das erfindungsgemäße Verfahren einen höheren Verteilungskoeffizienten auf, was zu einer wirksameren Extraktion führt Wegen dieser vorteilhaften Wirkung wird die Extraktion vorzugsweise bei Temperaturen von 60 bis 100° C durchgeführt, wobei vorteilhafterweise keine erhöhten Drücke verwendet werden. Die Extraktion kann auch bei Temperaturen oberhalb 100⁰C durchgeföist werden, was jedoch zu keinen zusätzlichen Vorteilen mehr führt. _

Das erfindungsgemäße Verfahren weist außerdem den Vorteil auf, daß die Ausgangsflüssigkeiten in den meisten Fällen bei solchen Temperaturen erhalten werden, daß es nicht erforderlich ist, sie zunächst zu erhitzen oder abzukühlen.

Da beobachtet wurde, daß der Verteilungskoeffizient als Funktion der Extraktionstemperatur schneller als der pH-Wert der wäßrigen Lösung wächst, wenn das Gleichgewicht bei höheren Werten eingestellt wird, wird bei der Extraktion vorzugsweise ein pH-Wert zwischen 2,0 und 3,0 und insbesondere zwischen 2,6 und 23 aufrechterhalten.

Die Konzentrationen der Eisen(III)v^rbindungen und von anderen gegebenenfalls in der wäßrigen Lösung vorhandenen Metallverbindungen und die Konzentration der Alkanmonocarbonsäurs im organischen Lösungsmittel sind nicht kritisch und können erheblich schwanken. Die Konzentrationen der Eisen(III)- und der anderen Metallverbindungen betragen üblicherweise von 0,01 bis 1 Mol/l und die Konzentrationen der Carbonsäuren von 0,5 bis 2 Mol/l. Es sind jedoch auch Konzentrationen außerhalb der vorbeschriebenen Grenzen zulässig. Zur Erzielung guter Ergebnisse ist es wünschenswert, die Carbonsäuren in stöchiometrischem Überschuß gegenüber den in der Ausgangsflüssigkeit vorhandenen Eisen(III)verbindungen zu verwenden. Carbonsäurekonzentrationen oberhalb 3 Mol/I sind jedoch wegen der hohen Viskosität solcher Lösungen weniger geeignet.

Gemäß einer vorzugsweise verwendeten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das organische Lösungsmittel außer einer Alkanmonocarbonsäure mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen im Molekül noch das Salz einer Alkanmonocarbonsäure mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen im Molekül und eines Metalls, das jedoch nicht Eisen(lll) ist. Diese vorzugsweise verwendete Ausführungsform führt zu einem Gleichgewicht, bei dem das organische Lösungsmittel Eisen(lll)verbindungen und die wäßrige Phase Salze eines Metalls, jedoch nicht von dreiwertigem Eisen, enthalten. Es können z.B. Metalle, wie /.inn(ll). Aluminium. Zink. Silber. Cadmium, Nickel, Kobalt. F.isen(ll), Mangan. Calcium und Magnesium, verwendet werden. Alkanmonorarbonsiiuresal/e der vorgenannten Metalle sind in der Lage. FisenfllOverbindungen in hoehsclektivcr Weise /u extrahieren. Insbesondere hüben die Alkanmonocarbonsäuresalze von Zink zu sehr guten Ergebnissen geführt Dies ist für die Entfernung von Eisen(IH)verbindungen aus Zinkverbindungen enthaltenden Lösungen wichtig, die zur elektrolytischen Herstellung von Zink verwendet werden sollen.

Ein Vorteil der vorbeschriebenen vorzugsweise verwendeten Ausführungsform der Erfindung liegt darin, daß keine Wasserstoffionen bei der Extraktion freigesetzt werden, so daß sich der pH-Wert der

ίο wäßrigen Lösung während der Extraktion nicht uder nur geringfügig verändert und demgemäß keine basischen Verbindungen, wie Ammoniak, im Verlauf der Extraktion zugesetzt werden müssen. Wenn der pH-Wert der Ausgangsflüssigkeit wegen der Anwesen-

heh freier Mineralsäure für eine zufriedenstellende Extraktion zu niedrig ist kann der pH-Wert natürlich durch Zusetzen basischer Verbindungen, wie Ammoniak, angehoben werden, obwohl der pH-Wert vorzugsweise dadurch erhöht wird, daß eine solche Menge eines Alkanmonocarbonsäuresalzes eines Metalls, das jedoch nicht Eisen(III) ist, im organischen Lösungsmittel verwendet wird, daß das entsprechende Salz der Mineralsäure, das sich in der wäßrigen Lösung löst und freie Alkanmonocarbonsäure, die sich im organischen Lösungsmittel löst entstehen. Der pH-Wert der wäßrigen Lösung wird vorzugsweise auf einen Wert von 2,0 bis 3,0 und insbesondere von 2,6 bis 23 eingestellt

Enthält die Ausgangsflüssigkeit außer den Eisen(IH)-verbindungen noch andere Metallverbindungen, so enthält die erhaltene Raffinatphase diese anderen Metallverbindungen, und wenn das Alkanmonocarbonsäuresalz eines anderen Metalls als Eisen(HI) als Extraktionsmittel verwendet wird, enthält sie ein Salz dieses Metalls. Vorzugsweise wird ein Alkanmonocarbonsäuresalz des gleichen Metalls verwendet, das gegebenenfalls außer Eisen(IIi)verbindungen in der Ausgangsflüssigkeit vorhanden ist Das in der Raffinatphase enthaltene Metall kann von dieser mittels herkömmlicher Verfahren, z. B. a!s Salz..ii'rch Verdampfen des Wassers und/oder durch Kristallisieren oder durch Elektrolyse als Metall abgetrennt werden.

Die extrahierten Eisen(IIl)verbindungen können auf beliebige herkömmliche Weise aus der gebildeten Extraktphase gewonnen werden. Gemäß einem besonders geeigneten Verfahren werden die Eisen(III)verbindungen gewonnen, indem man die Extraktphase mit einer wäßrigen, eine starke Mineralsäure, wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Salpetersäure, enthaltenden Lösung kontaktiert Dabei werden die Eisen(lil)salze, wie E'isen(lll)chlorid, gebildet, die sich in der wäßrigen Phase lösen, und es wird die sich in der Phase des organischen Lösungsmittels lösende Alkanmonocarbonsäure freigesetzt Gegebenenfalls kann die freigesetzte Alkanmonocarbonsäure als solche oder vorzugsweise nach Umwandlung in ein Metallsalz eines anderen Metalls als Eisen(lll) wieder zum Extrahieren von Eisen(III)verbindungen aus frischer Ausgangsflüssigkeit verwendet werden. Diese vorgenannte Umwandlung kann z. B. durch Zusetzen eines Metalloxyds, wie Zinkoxyd oder Zinkcarbonat, durchgeführt werden. Da die Gegenwart von freier Alkanmonocarbonsäure diu Löslichkeit von Eiscn(lll)verbindungen in der Phase des organischen Lösungsmittels erhöhl, kann diese Um-

h! wandlung jedoch nicht vollständig durchgeführt werden. Die in der wäßrigen Phase gelösten r.iscn(lll)salze können aus dieser mittels herkömmlicher Verfahren. /. Ii. als SaI/ durch Verdampfen des Wassers und/oder

Kristallisieren, gewannen werden.

Es wurde außerdem gefunden, daß die Geschwindigkeit, mit der die Eisen(! ^verbindungen beim Kontaktieren der Extraktphase mit der wäßrigen, eine starke Mineralsäure enthaltenden Lösung erhalten werden, bei Temperaturen oberhalb 50⁰C und insbesondere oberhalb 60° C erheblich höher als bei Raumtemperatur, z, B, bei 25°C, ist, was natürlich einen großen Vorteil darstellt Bei Temperaturen oberhalb 100⁰C wird üblicherweise kein weiterer Vorteil erzielt, obwohl keine kritische obere Temperaturgrenze besteht Die Extraktion von Eisen(III)verbindungen aus der Ausgangsflüssigkeit und die Gewinnung der Eisen(III)verbindungen aus der Extraktphase werden, insbesondere bei der gleichen oder praktisch gleichen Temperatur durchgeführt

Das organische Lösungsmittel darf nicht mit Wasser mischbar sein, wenn auch eine gewisse gegenseitige Löslichkeit zulässig ist Geeignete organische Lösungsmittel sind z. B. (cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Octane, Decane, Dodecane, Octene, Decene, Dcdecene, Cyclodecan und Gemische, wie Leichtbenzin und Kerosinfraktionen, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, o-, m- und p-XyloI und Cumol, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie 1,2-Dichloräthan, Monochlorbenzol und Monobrombenzol. Beispiele anderer geeigneter Verbindungen sind Decahydronaphthalin, Tetrahydronaphthalin und aliphatische Alkohole und Äther mit langen Alkylresten.

reich von 210 bis 240°C auf. Die Extraktion wird in einem Rundkolben durchgeführt, der mit einem mit 2000UpM arbeitenden Propellermischer ausgestattet ist,

Beispiel 1

Eine wäßrige 0,05molare Eisen(lll)sulfatlösung, die

gerade so viel Schwefelsäure enthält daß sie noch khr

ist wird bei 25° C mit einem gleichen Volumen einer

ίο !molaren Lösung von tertiären Qo-Alkanmonocarbonsäuren in Kerosin extrahiert Im Verlauf der Extraktion wird eine solche Menge einer wäßrigen, 14,7 n-Ammoniaklösung mit einer Geschwindigkeit von 0,1 ml/mirv zugesetzt daß der pH-Wert der wäßrigen Lösung nach

der Einstellung des Gleichgewichts auf einen Wert von 2,54 gestiegen ist Die Eisen(III)gehalte in der Kerosinphase und in der Wasserphase werden anschließend bestimmt und der Verteilungskoeffizient D wird als das Verhältnis von Eisen(III)gehaIt in der Kerosinphase zum EisenfIII)gehalt in der Wasserphase berechnet. Es wurde gefunden, daß D einen W^rt von 0,15 aufweist

Die Temperatur der beiden Phasen wird dann auf 42°C erhöht und das Rühren ohne Zusetzen von Ammoniaklösung bis zur Einstellung eines neuen Gleichgewichts fortgeführt wonach der Verteilungskoeffizient wieder bestimmt wird. Der Wert von D ist auf 0,43 gestiegen. Die Temperatur wird dann auf 60°C erhöht und wieder ohne Zusetzen von Ammoniaklösung bis zur Einstellung eines neuen Gleich-

g g enes neuen Gleich

Von den Alkanmonocarbonsäuren, d.h. den primären, 30 gewichts gerührt wonach wieder der Verteilungssekundären und tertiären Säuren, werden vorzugsweise koeffizient bestimmt wird. Der Wert von D hat sich tertiäre Säuren verwendet da sich die Metallsalze von auf 0,74 erhöht Versuch 4 wird auf die gleiche Weise tertiären Alkanmonocarbonsäuren üblicherweise lelch- durchgeführt Die Versuche 5 bis 8 und 9 bis 12 werden ter in anorganischen Lösungsmitteln als Metallsalze von auf die gleiche Weise, wie die Versuche 1 bis 4, durchprimären und sekundären Alkanmonocarbonsäuren 35 geführt, wobei jedoch bei den Versuchen 5 und 9 der lösen. Tertiäre Alkanmonocarbonsäuren können mittels pH-Wert im Gleichgewicht auf 2,62 bzw. 2,81 einder Koch-Reaktion hergestellt werden, d.h. durch gestellt wird.

Umsetzen eines Alkens mit Kohlenmonoxyd und I_n Tabelle A sind die verwendeten Temperaturen die

Wasser in Gegenwart eines sauren Katalysators, wie erhaltenen pH-Werte der wäßrigen Lösung und die Schwefelsäure, Fluorwasserstoff oder Gemischen von ₄₀ berechneten Verteilungskoeffizienten D angegeben. Es

Bortriflrorid und Phosphorsäure. Tertiäre Alkanmonocarbonsäuren, die als einen Alkylrest immer eine Methylgruppe aufweisen und bei denen die anderen beiden Alkylreste linear sind, sind im Handel erhältlich. f| Vorzugsweise werden tertiäre Alkanmonocarbonsäu-

^l ren mit 9 bis einschließlich 11 Kohlenstoffatomen im

ft Molekül verwendet. Diese handelsüblichen Säuren

{? enthalten außerdem geringe Mengen an sekundären

Alkanmonocarbonsäuren.

_t Das erfindungsgemäße Verfahren kann mittels einer

>f beliebigen, beim Extrahieren durchgeführten Arbeits-

'; weise im Parallelstrom oder im Gegenstrom durchge-

.'' führt wurden.

Die Alkanmonocarbonsäuren weisen eine geringfügige Löslichkeit in Wasser auf, so daß beim Extrahieren eine geringe Menge dieser Säuren in die wäßrige Lösung gelangt. Dies führt dazu, daß das Volumenverhältnis zwischen der organischen Phase und der , wäßrigen Lösung im Gleichgewicht geringfügig niedriger ist als das Volumenverhältnis zwischen dem 60 organischen Lösungsmittel und der Ausgangsflüssigkeit Die Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen verwendet man eine synthetische, aus einem Gemisch von gesättigten, hauptsächlich tertiären Alkanmonocarbonsäuren mit 10 Kohlenstoffatomen im « Molekül, bestehende Säure. Die Kcrosinfraktion. in der diese Säure gelöst wird, weist einen geringen Arotmtengchalt und bei /.'.mosphärendruck einen Siedebcwurde gefunden, daß sich der Verteilungskoeffizient mit steigenden Extraktionstemperaturen erhöht.

Tabelle A

Versuch	Temperatur	pH-Wer'	T) der
Nr.			Eisen(III)-
	⁰C		verbindung
1	25	2,54	0,15
2	42	2,39	0,43
3	60	2,57	0,74
4	80	2,63	1,41
5	25	2,62	0,43
6	42	2,69	0,72
7	en	2,80	1,10
8	80	2,86	2,04
9	25	2,81	0,68
10	41	2,70	1,18
11	50	2,82	2,34
12	80	2,82	3,98

Eine wäßrige 0,05molare Zinksuifatlösung wird bei 20⁰C mit einem gleichen Volumen einer 1 molaren Lösung von tertiären Cio-Alkanmonocarbonsäuren in Kerosin extrahiert. Bei der Extraktion wird ei,ic .solche Menge einer wäßrigen, 14,7 η-Ammoniaklösung mit einer Geschwindigkeit von 0.1 ml/min zueesetzt. daß die

wäßrige Lösung nach Erreichen des Gleichgewichts einen pH-Wert von 5,47 aufweist. Die Zinkgehalte in der Kerosinphase und in der Wasserphase werden anschließend bestimmt und der Verteilungskoeffizient D daraus als Verhältnis des Zinkgehalts der Kerosinfraktion zum Zinkgehalt der Wasserphase bestimmt. Es wurde gefunden, daß D einen Wert von 0,63 aufweist, der in Tabelle B bei Versuch 13 angegeben ist. Die Versuche 13

Tabelle B

bis 16 werden auf die gleiche Weise wie die Versuche I bis 4 durchgeführt.

In Tabelle B sind die verwendeten Temperaturen, die erhaltenen pH-Werte der wäßrigen Lösungen und die berechneten Verteilungskoeffizienten D angegeben. Es wurde gefunden, daß der Verteilungskoeffizient von Zink nicht von der bei der Extraktion angewendeten Temperatur abhängt.

Versuch

Nr.

Temperatur pH-Wert
"C

IJ der Zink-Verbindung

13
14
15
16

20	5,47	0,63
43	5,36	0,61
60	5,19	0,63
80	4.97	0.61

Beispiel 2

Eine wäßrige, je Liter 0.17 > Mol Eisen(III)sulfat und 0,3 Mol Zinksulfat enthaltende Lösung wird mit verdünnter Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 1,0 : angesäuert. Die angesäuerte Lösung wird in 4 Proben aufgeteilt. Jede Probe wird bei einer Temperatur von 60" C mit einem gleichen Volumen einer 2molaren

Tabelle C

Lösung von tftiären Cio-Alkanmonocarbonsäuren in Kerosin extrahiert und dabei das in Tabelle C angegebene Neutralisierungsmittel bis zur Erreichung des in Tabelle C angegebenen pl I-Wertes der wäßrigen Phase im Gleichgewicht zugesetzt. In Tabelle C sind die Prozentsatz der extrahierten Eisen(lll)verbindiing und des extrahieren Zinks angegeben.

Neutralisierungs	pH-Wert der
mittel	wäßrigen Phase
	im Gleichgewicht
Zinkoxyd	1,95
25% wäßriges Ammoniak	2,20
desgl.	2,35
desgl.	2,50

Prozent extrahierte

Eisen(III)-verbinJung

Zinkverbindung

34	0,05
64	0,1
79	0,2
90	0,4

Aus Tabelle C ist ersichtlich, daß bei einem pH-Wert oberhalb 2.4 mehr als 80 Prozent der Eisen(lll)verbindung und nur sehr wenig Zink extrahiert werden.

Beispiel 3

Eine wäßrige, je Liter 0.175 Mol Eisen(lll)sulfat und 0.3 Mol Zmksulfat enthaltende Lösung wird in 3 Proben aufgeteilt und jede Probe mit 1.4 Mol je Liter eines Gemisches von tertiären Cio-Alkanmonocarbonsäuren und 0.3 Mol je Liter des Zinksalzes der tertiären C:o-A!kanmonocarbonsäuren enthaltendem Kerosin extrahiert. Die angewendeten Temperaturen und die Atomverhältnisse von Zink in der Kerosinlösung/ Eisen(IIl)verbindung in der wäßrigen Lösung, die als Ausgangsmaterial verwendet worden ist, sind in Tabelle D angegeben. In Tabelle D sind außerdem die pH-Werte der wäßrigen Lösung und die Prozentsätze an extrahierter Eisen(III)verbindung und an Zinkverbindung nach Erreichen des Gleichgewichts sowie die aus diesen Prozentsätzen errechneten Verteilungskoeff zienten angegeben.

Tabelle D

Versuch	Tempe	Atomverhältnis Zn	pH-Wert	Prozent extrahierte	Zink	D Eisen(III)-	D Zink
Nr.	ratur	in Kerosin/Eisen(IIT)-			verbindung	verbindung	verbindung
		verbindung in der als		Eisen(IH)-
		Ausgangsmaterial		verbindung
		verwendeten
		wäßrigen Lösung

20
60
60

1,48
1,48
1,44

2,75	95	0,5	19	0,005
2,80	99,5	1,0	199	0,01
2,40	97	0.15	32	0.0015

Es zeigt sich, daß bei 60°C der Wert D der Eisen(lll)verbindung beim gleichen Atomverhältnis von Zink/Eisen(l!l)verbindung mehr als lOinal so groß ist als bei 20"C, während sich der Wert D von Zink nur verdoppelt hat. Beispiel 3 zeigt, daß die Zinkverbindung wegen des verhältnismäßig niedrigen Atomverhältnisses von Zink/Eisen(lll)verbindung einen besonderen niedrigen Verteilungskoeffizienten D aufweist.

Beispiel 4

Zwei Proben der bei 60°C in Versuch 2 von Beispiel 3 erhaltenen Extraktphasc werden mit einem gleichen Volumen wäßriger 6 η-Salzsäure extrahier! und dabei bei der einen Probe eine Temperatur von 20" C und bei

Tabelle E

der anderen Probe eine Temperatur von 60"C angewendet. In Tabelle E sind die Prozentsätze an Eisen(III)verbindung angegeben, die nach der angegebenen Zeit in die Salzsäurephase gelangt sind.

Temperatur	Zeit	Prozent an in die
		Salzsäurephasc
		gelangter
»C	Min.	f-jscn(III)verbindung

70
20
60

5
15

74 98 99

Beispiel 5

Als Ausgangsmaterial wird eine wäßrige, 1.84 Mol je Liter Zinksulfat. 0.224 Mol je Liter Eisen(lll)sulfat. 0,247 Mol je Liter Magnesiumsulfat, 0.11 Mol je Liter Mangiinsulfat und 10 Gramm je Liter Schwefelsäure enthaltende Lösung, die einen pH-Wert von 0.8 aufweist, verwendet. Die Losung wird in 3 Proben a'ifgeteilt, und jede Probe bei einer Temperatur von 60"C mit 1.4 Mol je Liter eines Gemisches von tertiären Ciii-Alkanmonoearbonsäuren und 0.3 Mol je Liter Zinksalz der Cio-Alkanmonocarbonsäuren enthalten-

Tabelle F

dem Kerosin extrahiert.

)ede Pro^e wird unter Verwendung eines anderen Atomverhältnisses von Zink in Kerosin/Eisen(lll)verbindung in der wäßrigen Lösung zu Beginn der Extraktion extrahiert. In Tabelle F sind diese Atomverhähnisse, der pH-Wert der wäßrigen Lösung nach Erreichen des Gleichgewichts und die Prozentsätze an Eisen(lll)verbindung und an Zink verbindung, die aus der wäßrigen Lösung extrahiert worden sind, angegeben.

Atomverhältnis von Zink
in Kerosin/Eisen(III)-verbindung in der als
Ausgangsmaterial
verwendeten
wäßrigen Phase

pH-Wert

Prozent e-arahierte

Eisen(III)-verbindung

Zinkverbindung

1,66
1,74
1.82

2.45
2,70
3.00

96	0,12
99	0.8
99,8	2.2

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Extrahieren von Eisen(lU)verbindungen aus einer eine oder mehrere Eisen(HI)- * verbindungen enthaltenden Lösung durch Kontaktieren mit einem nicht mit Wasser mischbaren, Alkanmonocarbonsäuren mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen enthaltenden organischen Lösungsmittel, wobei gegebenenfalls die beim Extrahieren gebildete Extraktphase abgetrennt wird und die Eisen(IIl)-verbindungen aus der abgetrennten Extraktphase gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktion bei Temperaturen oberhalb 50⁰C durchgeführt wird und das Lösungsmittel gegebenenfalls außerdem ein Salz einer Alkanmonocarbonsäure mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen im Molekül und eines anderen Metalls als Eisen(IÜ) enthält

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktion bei Temperaturen von 60 bis 100⁰C durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein Zinksalz einer Alkanmonocarbonsäure enthält