EA020434B1 - Способ извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах - Google Patents
Способ извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах Download PDFInfo
- Publication number
- EA020434B1 EA020434B1 EA201200648A EA201200648A EA020434B1 EA 020434 B1 EA020434 B1 EA 020434B1 EA 201200648 A EA201200648 A EA 201200648A EA 201200648 A EA201200648 A EA 201200648A EA 020434 B1 EA020434 B1 EA 020434B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- platinum
- rhodium
- solutions
- extraction
- separation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
Способ извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах относится к области аналитической химии платиновых металлов, в частности к методам разделения и концентрирования, и может быть использован при разделении платины и родия в сульфатных растворах сорбционным методом в динамических условиях на сильноосновном анионите Purolite A-500, содержащем в качестве функциональной группы четвертичное аммонийное основание. При этом извлечение и последующее разделение ведут из свежеприготовленных и выдержанных в течение трёх месяцев растворов после их переведения в сульфатно-хлоридные, содержащие платину и родий в виде лабильных хлоридных комплексов, путём добавления хлороводородной кислоты. Десорбцию платиновых металлов с анионита осуществляют в динамических условиях раствором 2 М NaNO, а затем 2 М раствором HCl. Способ не требует дополнительной регенерации сорбента и является экологически безопасным. Техническим результатом изобретения является упрощение и удешевление как способа перевода сульфатных форм платиновых металлов в хлоридные, так и процесса извлечения и разделения в свежеприготовленных и в выдержанных растворах.
Description
Настоящее изобретение относится к области аналитической химии платиновых металлов, в частности к методам разделения и концентрирования, и может быть использовано при разделении платины и родия в сульфатных свежеприготовленных и выдержанных растворах сорбционным методом с использованием сильноосновного анионита.
Известен способ извлечения благородных металлов из растворов сорбцией [патент РФ №2201983, С22В 11/00, С22В 3/24, опубл. 10.04.2003], включающий сорбционное извлечение благородных металлов органическим сорбентом - 2-(1,3,5-дитиазин-5-ил) уксусной кислоты - в широком интервале температур (90-100°С) и кислотности среды (рН 1-14) в течение 40-60 мин, включающий стадии отфильтровывания, высушивания и озоления сорбента-концентрата. При этом зола представляет собой извлекаемый металл или сумму извлекаемых металлов (в случае серебра - оксид серебра).
К недостаткам этого способа относится использование только свежеприготовленных растворов, а также невозможность повторного использования ионитов ввиду их сжигания. Следовательно, другим существенным недостатком известного способа является экологическая опасность.
Существует также способ извлечения благородных металлов из кислых сульфатных растворов [патент РФ №2067125, С22В 3/24, С22В 11/00, опубл. 27.09.1996], включающий пропускание исходного раствора через слой углеродного адсорбента, предварительно подвергнутого деминерализации методом кислотной обработки и термообработке в инертной атмосфере, обработку угля азотной кислотой, последующую его промывку, сушку и термообработку для повторного использования при извлечении металлов платиновой группы.
Недостатками этого способа являются низкая механическая прочность углеродных сорбентов и невозможность их многократного (более 10 раз) использования.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ извлечения платиновых металлов из бедных сульфатных растворов [патент РФ №2323986, С22В 11/00, С22В 3/24, опубл. 10.05.2008], включающий одновременный перевод платиновых металлов в активносорбируемую форму хлорированием и их извлечение. В качестве сорбентов используют ионообменные смолы на основе сополимера стирола и дивинилбензола: сильноосновной анионит гелевой структуры Россион-5, содержащий бензилтриметиламмониевые группы, или слабоосновную смолу макропористой структуры Россион-10, содержащую первичные, вторичные и третичные аминогруппы.
Недостатками данного способа являются использование высоких температур (90°С), длительность и трудоёмкость процесса (постоянное перемешивание в течение 4 ч, пропускание токсичной хлорвоздушной смеси в течение 30 мин).
Техническим результатом изобретения является упрощение и удешевление как способа перевода сульфатных форм платиновых металлов в хлоридные, так и процесса их извлечения и разделения в свежеприготовленных и в выдержанных растворах.
Технический результат достигается тем, что в способе извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах, включающем перевод платиновых металлов в активносорбируемую форму, сорбцию на сильноосновном анионите, новым является то, что предварительно свежеприготовленные и выдержанные в течение трех месяцев сульфатные растворы платины и родия переводят в сульфатнохлоридные путём добавления к ним хлороводородной кислоты, сорбцию осуществляют в динамических условиях из полученных растворов на анионите РигоШе А-500, содержащем в качестве функциональной группы четвертичное аммонийное основание, а их десорбцию осуществляют в два этапа: на первом этапе пропускают через сорбент раствор 2 М Ν;·ιΝ03, для извлечения платины и на втором этапе раствор 2 М НС1 для извлечения родия. Так же новым является то, что анионит после десорбции используют для повторной сорбции платиновых металлов без дополнительной регенерации.
Сущность способа заключается в следующем. На первом этапе происходит активация свежеприготовленных и выдержанных в течение трёх месяцев сульфатных растворов без дополнительных затрат путём добавления к ним 0,01-2,0 М хлороводородной кислоты так, чтобы соотношение концентраций НС1 и Н2§04 составляло 1:1. При этом в полученных системах кинетически инертные сульфатные комплексы платиновых металлов, такие как [Р12(Н20)2(804)4]2-, [КЬ(Н20)2(804)2]-, [КЬ(0Н)(Н20)(804)2]2- и др., которые вызывают значительное осложнение при извлечении этих металлов, переходят в более лабильные хлоридные формы, о чем свидетельствуют электронные спектры поглощения платиновых металлов, приведённые на чертеже. Из них видно, что максимумы поглощения спектров хлоридных и сульфатно-хлоридных растворов идентичны, то есть в таких системах платина и родий находятся в хлоридных комплексах, таких как [Р1С16]2-, |РНС16|3’-. [Р1(0Н)С15]2-, [Р1(0Н)6]2-, [КЬ(Н20)2С14]- и др. Далее на втором этапе проводится извлечение платиновых металлов из приготовленных растворов на сильноосновном анионите РигоШе А-500, содержащем в качестве функциональной группы четвертичное аммонийное основание, обладающем высокой обменной ёмкостью по платине и родию. Сорбционные характеристики ионита в зависимости от кислотности среды практически не изменяются при уменьшении концентрации кислот. Для полного извлечения благородных металлов из растворов эксперимент проводится в динамических условиях. При выдерживании растворов в течение трёх месяцев сорбционные параметры несколько ухудшаются, однако остаются на высоком уровне, что имеет огромное значение для
- 1 020434 промышленности. Третий этап включает десорбцию благородных металлов с анионита, которую осуществляют растворами 2 М ЫаМОз, а затем 2 М НС1. Анионит после десорбции используют для повторной сорбции благородных металлов в описываемом способе.
Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию новизна. Признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей химии и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию изобретательный уровень.
Изобретение поясняется чертежом, где представлены спектры поглощения хлоридных (1, 3) и сульфатно-хлоридных (2, 4) растворов платины и родия при совместном присутствии, полученные из сульфатных растворов разного времени выдерживания (свежеприготовленные растворы (1, 2) и выдержанные в течение трёх месяцев (3, 4)).
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.
Переводят платину и родий в активносорбируемую форму путем введения в свежеприготовленный и выдержанный в течение трёх месяцев сульфатный раствор хлороводородной кислоты так, чтобы получились растворы следующего состава: концентрации Н2§04 и НС1 0,01-2,0 моль/л (молярное соотношение 1:1), концентрация по платине 2,5-10-4 моль/л (49 мг/л), по родию 2,5-10-4 моль/л (26 мг/л). Затем предварительно набухший анионит РигоШс А-500 в хлоридной форме массой 2,3 г помещают в хроматографическую колонку и пропускают через него 50 мл полученного сульфатно-хлоридного раствора со скоростью 1,5 мл/мин. После насыщения сорбента ионами платиновых металлов пропускают 2 М раствор ΝαΝ03. При этом платина переходит в раствор, а родий остаётся в анионите. Далее сорбент промывают 100 мл воды и пропускают через него 2 М раствор НС1. После раздельной десорбции платину и родий можно использовать для дальнейшей работы либо в виде растворов, либо можно перевести их в металлическую форму путем электролиза. Анионит после десорбции используют для повторной сорбции благородных металлов в описываемом способе. Характеристики предлагаемого способа представлены в таблица, где С - концентрации платины, родия, серной и хлороводородной кислоты в контактирующих растворах (моль/л), К - процент сорбции или десорбции платиновых металлов (%).
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
Переводят платину и родий в активносорбируемую форму путем введения в свежеприготовленный сульфатный раствор хлороводородной кислоты так, чтобы получился раствор следующего состава: концентрации Н2§04 и НС1 0,01 моль/л (молярное соотношение 1:1), концентрация по платине 2,5-10-4 моль/л (49 мг/л), по родию 2,5-10-4 моль/л (26 мг/л). Затем предварительно набухший анионит РигоШс А500 в хлоридной форме массой 2,3 г помещают в хроматографическую колонку и пропускают через него 50 мл полученного сульфатно-хлоридного раствора со скоростью 1,5 мл/мин (таблица). После насыщения сорбента ионами платиновых металлов пропускают 2 М раствор ΝαΝΟ3 для извлечения платины. Затем сорбент промывают 100 мл воды и пропускают через него 2 М раствор НС1 для извлечения родия.
Пример 2.
Переводят платину и родий в активносорбируемую форму путем введения в свежеприготовленный сульфатный раствор хлороводородной кислоты так, чтобы получился раствор следующего состава: концентрации Н2§04 и НС1 2,0 моль/л (молярное соотношение 1:1), концентрация по платине 2,5-10-4 моль/л (49 мг/л), по родию 2,5-10-4 моль/л (26 мг/л). Затем предварительно набухший анионит РигоШс А-500 в хлоридной форме массой 2,3 г помещают в хроматографическую колонку и пропускают через него 50 мл полученного сульфатно-хлоридного раствора со скоростью 1,5 мл/мин (таблица). После насыщения сорбента ионами платиновых металлов пропускают 2 М раствор ΝαΝΟ3 для извлечения платины. Затем сорбент промывают 100 мл воды и пропускают через него 2 М раствор НС1 для извлечения родия.
Пример 3.
Переводят платину и родий в активносорбируемую форму путем введения в выдержанный в течение трёх месяцев сульфатный раствор хлороводородной кислоты так, чтобы получился раствор следующего состава: концентрации Н2§04 и НС1 0,01 моль/л (молярное соотношение 1:1), концентрация по платине 2,5-10-4 моль/л (49 мг/л), по родию 2,5-10-4 моль/л (26 мг/л). Затем предварительно набухший анионит РигоШс А-500 в хлоридной форме массой 2,3 г помещают в хроматографическую колонку и пропускают через него 50 мл полученного сульфатно-хлоридного раствора со скоростью 1,5 мл/мин (таблица). После насыщения сорбента ионами платиновых металлов пропускают 2 М раствор ΝαΝ03 для извлечения платины. Затем сорбент промывают 100 мл воды и пропускают через него 2 М раствор НС1 для извлечения родия.
- 2 020434
Результаты по сорбции Ρί и КО при совместном присутствии из свежеприготовленных (а) и выдержанных (б) растворов и их десорбции при помощи различных десорбентов (С(Р1)=С(КЬ)=2,5-10-4 моль/л)
| Металлы | Сн25О1, Сна, моль/л | &сор6цкн> | ^десорбции? % | |
| 2 Μ ΝαΝΟ3 | 2МНС1 | |||
| Р( | (а) 2,0 | 99,9 | 99,6 | - |
| (а) 0,01 | 99,9 | 99,8 | - | |
| (б) 0,01 | 97,8 | 99,5 | ||
| КЬ | (а) 2,0 | 99,9 | - | 99,8 |
| (а) 0,01 | 99,9 | - | 99,9 | |
| (б) 0,01 | 95,7 | - | 99,6 |
Использование заявляемого изобретения открывает возможность раздельного получения родия и платины из сульфатных растворов отработанных катализаторов. Для процессов сорбции и десорбции применяются дешевые, нетоксичные растворы нитрата натрия и хлороводородной кислоты, необходимые в малых количествах, что позволяет разработать экологически безопасные технологии извлечения платиновых металлов и избежать дополнительной операции регенерации анионита. Способ позволяет извлекать платиновые металлы более 99%.
Таким образом, в результате использования заявляемого технического решения упрощается и удешевляется как перевод платиновых металлов в активносорбируемую форму, без дополнительных затрат, так и сам процесс сорбции, нет необходимости проводить её при температуре 90°С и пропускать через раствор хлоровоздушную смесь. Также появляется возможность проведения извлечения и разделения не только в свежеприготовленных, но и в выдержанных растворах, которые характеризуются наличием кинетически инертных форм аква- и гидроксокомплексов Ρί и КО и являются трудносорбируемыми соединениями.
Claims (2)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах, включающий перевод платиновых металлов в активносорбируемую форму, сорбцию на сильносновном анионите, отличающийся тем, что предварительно свежеприготовленные и выдержанные в течение трех месяцев сульфатные растворы платины и родия переводят в сульфатно-хлоридные путем добавления к ним 0,01-2,0 М хлороводородной кислоты так, чтобы соотношение концентраций НС1 и Н2§04 составляло 1:1, сорбцию осуществляют в динамических условиях из полученных растворов на анионите РигоШс А-500, содержащем в качестве функциональной группы четвертичное аммонийное основание, а их десорбцию осуществляют в 2 этапа: па первом этапе пропускают через сорбент раствор 2 М ΝαΝ03 для извлечения платины и на втором этапе раствор 2 М НС1 для извлечения родия.
- 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что анионит после десорбции используют для повторной сорбции платиновых металлов без дополнительной регенерации.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012101022/02A RU2479651C1 (ru) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | Способ извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201200648A1 EA201200648A1 (ru) | 2013-07-30 |
| EA020434B1 true EA020434B1 (ru) | 2014-11-28 |
Family
ID=48916295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201200648A EA020434B1 (ru) | 2012-01-11 | 2012-05-25 | Способ извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA020434B1 (ru) |
| RU (1) | RU2479651C1 (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2573853C2 (ru) * | 2014-02-11 | 2016-01-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) | Способ сорбционного извлечения и разделения родия и рутения |
| RU2682907C1 (ru) * | 2018-04-28 | 2019-03-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Способ извлечения родия из многокомпонентных хлоридных растворов |
| CN109385525B (zh) * | 2018-11-09 | 2020-05-12 | 云南大学 | 一种用聚苯乙烯-三丁基季膦树脂从碱性氰化液中分离铂、铑的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU854883A1 (ru) * | 1979-11-11 | 1981-08-15 | Сибирский государственный проектный и научно-исследовательский институт цветной металлургии | Способ концентрировани благородных металлов из сульфатных растворов |
| US5879644A (en) * | 1995-07-25 | 1999-03-09 | Matthey Rustenburg Refiners (Pty) Limited | Interseparation of platinum group metals |
| EP1074635A1 (en) * | 1999-08-05 | 2001-02-07 | Anglo American Platinum Corporation Limited | Separation of platinum group metals |
| RU2323986C1 (ru) * | 2006-07-31 | 2008-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ извлечения платиновых металлов из бедных сульфатных растворов |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3741117B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2006-02-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 白金族元素の相互分離方法 |
-
2012
- 2012-01-11 RU RU2012101022/02A patent/RU2479651C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-05-25 EA EA201200648A patent/EA020434B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU854883A1 (ru) * | 1979-11-11 | 1981-08-15 | Сибирский государственный проектный и научно-исследовательский институт цветной металлургии | Способ концентрировани благородных металлов из сульфатных растворов |
| US5879644A (en) * | 1995-07-25 | 1999-03-09 | Matthey Rustenburg Refiners (Pty) Limited | Interseparation of platinum group metals |
| EP1074635A1 (en) * | 1999-08-05 | 2001-02-07 | Anglo American Platinum Corporation Limited | Separation of platinum group metals |
| RU2323986C1 (ru) * | 2006-07-31 | 2008-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ извлечения платиновых металлов из бедных сульфатных растворов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2479651C1 (ru) | 2013-04-20 |
| EA201200648A1 (ru) | 2013-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Removal of uranium (VI) ion from aqueous solution by SBA-15 | |
| US20130168321A1 (en) | Nitrogen-containing activated carbon material | |
| Jia et al. | Adsorption and separation of rhenium (VII) using N‐methylimidazolium functionalized strong basic anion exchange resin | |
| Gurnani et al. | Cellulose based macromolecular chelator having pyrocatechol as an anchored ligand: synthesis and applications as metal extractant prior to their determination by flame atomic absorption spectrometry | |
| Didukh-Shadrina et al. | Determination of metals in natural waters by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy after preconcentration on silica sequentially coated with layers of polyhexamethylene guanidinium and sulphonated nitrosonaphthols | |
| Dwivedi et al. | Distinct adsorption enhancement of bi-component metals (cobalt and nickel) by Fireweed-derived carbon compared to activated carbon: Incorporation of surface group distributions for increased efficiency | |
| KR101599367B1 (ko) | 금속 촉매 담지 음이온 교환수지 및 이를 이용한 독성 음이온의 제거방법 | |
| El-Shahawi et al. | Separation and determination of cadmium in water by foam column prior to inductively coupled plasma optical emission spectrometry | |
| Sussman et al. | Metal Recovery by Anion Exchange. | |
| Nagireddi et al. | Role of protonation and functional groups in Pd (II) recovery and reuse characteristics of commercial anion exchange resin-synthetic electroless plating solution systems | |
| EA020434B1 (ru) | Способ извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах | |
| CN110117043B (zh) | 一种利用离子交换树脂去除废水中重金属离子的方法及树脂的再生方法 | |
| Solińska et al. | Modified zeolite as a sorbent for removal of contaminants from wet flue gas desulphurization wastewater | |
| US20070056911A1 (en) | Selective removal of toxic compounds like arsenic from drinking water using a polymeric ligand exchanger | |
| CN103301890B (zh) | 一种选择性强碱阴离子交换树脂及其制备方法 | |
| EA019142B1 (ru) | Способ разделения платины (ii, iv) и родия (iii) в солянокислых водных растворах | |
| RU2294392C1 (ru) | Способ извлечения рения из растворов | |
| An et al. | Adsorptive removal of trace oxytetracycline from water by acid-modified zeolite: influencing factors | |
| CN103537325A (zh) | 一种双功能基弱碱性阴离子交换树脂的制备方法 | |
| Kravchenko et al. | Chemical precipitation of copper from copper–zinc solutions onto selective sorbents | |
| Słota et al. | The use of H-form clinoptilolite to preconcentrate trace amounts of Nd (III) from aqueous solution under dynamic conditions | |
| Wang et al. | Adsorption of bismuth (III) by bayberry tannin immobilized on collagen fiber | |
| RU2527830C1 (ru) | Способ разделения платины (ii, iv), родия (iii) и никеля (ii) в хлоридных растворах | |
| RU2637547C1 (ru) | Способ разделения платины (ii, iv), меди (ii) и цинка (ii) в солянокислых растворах | |
| KR20100030250A (ko) | 수용액으로부터 요오드 혼합물을 제거하는 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |