FI56702C - Loesningsextraheringsfoerfarande foer utvinning av molybden och renium ur molybdenit - Google Patents

Description

gysem Γβ1 kuulutusjulkaisu _ ^ (1) UTLÄGCN I NOSSKRIFT 56702 C .... Patentti myönnetty 10 03 1930 Patent meddelat ^ y ^ (51) ICv.lk.'/Irrt.CI.* C 22 B 3V3* SUOMI—FINLAND (21) p,tenttlhtk*muI—ρ*·«»·6ΐα«»η* 88U/73 (22) H»k*ml«pilvt — An*eknlnpd»j 21.03.73 ^ ^ (23) Alkupllvi—Gihl|h«tad«| 21.03.73 (41) Tullut |utklMlul — Blivlt affwKlig 23 09 73

Patentti Ja rakitterihallitut N«hav«k..,»non |. ku«U|ulkteun pvm.-

Patent- och ragiatarstyralsan ' Antökan utlifd och utl.ikrtft·» public· r»d 30.11.79 (32)(33)(31) Pyydetty •tuolkau»—Begird priority 22.03.72 USA(US) 236838 (71) Molybdenum Corporation of America, Highway No. 85, Louviers,

Colorado 80131, USA(US) (72) Hal D. Peterson, Boulder, Colorado, USA(US) (7*0 Leitzinger Oy (5*0 Liuotinuuttomenetelmä molybdeenin ja reniumin talteenottamiseksi molybdeniitista- Lösningsextraheringsförfarande för utvinning av molybden och renium ur molybdenit

Molybdeenin talteenottamiseksi molybdeniitista on esitetty menetelmiä, joissa molybdeniittikonsentraatti pasutetaan ilmassa tai käsitellään muulla tavoin korkeassa lämpötilassa. Tämän seurauksena ilmakehään pääsee saastuttavia kaasuja, kuten rikin oksideja. Lisäksi syntynyttä molybdeeni(3,6)oksidia on tavallisesti vielä puhdistettava paljon. Ottaen huomioon yhä kasvavan huolen saastuttavien kaasujen, kuten rikkidioksidin, pääsystä ilmakehään, on etsitty menetelmiä, joilla metallit voidaan ottaa talteen molybdeniitista päästämättä rikkiä sisältäviä kaasuja ilmakehään, erityisesti puhtaamman molybdeeni(3,6)ok-sidin valmistuksen yhteydessä.

Renium, jonka tärkein lähde on molybdeniitti, on arvokas metalli, esim. katalyyttinä ja muihin tarkoituksiin. Tähän mennessä ehdotettuja mene-telmiä molybdeenin talteenottamiseksi molybdeniitista ei ole yleensä kuitenkaan suunniteltu reniumin ja molybdeenin samanaikaista talteenottoa varten. Jos reniumia ja molybdeeniä saataisiin huomattavasti talteen, niin tämä lisäisi jokaisen molybdeenin talteenottomenetelmän C 22 B 61/00 2 56702 kaupallista tuottavuutta.

Molybdeniitti on esitetty hapetettavaksi typpihapolla, jolloin hapettavassa uutossa molybdeniitin sisältämät molybdeeni ja renium liukenevat. Suurin osa molybdeenista otetaan talteen liukenemattomana, hyd-ratoituneena molybdeeni(3,6)oksidina, mutta loput molybdeenista ja reniumista liukenevat uuttoliuokseen.

Eräs typpihappouuttoprosessin etu on se, että se on märkäprosessi, jolloin voidaan välttää saastuttavien kaasujen vapautuminen ilmakehään. Koska lisäksi sekä renium että molybdeeni voidaan saada oleellisesti kvantitatiivisesti talteen, se voi olla kaupallisesti taloudellinen menetelmä.

Molybdeniittiä uutettaessa hapettavasti typpihapolla syntyy kuitenkin rikkihappoa, jolloin syntyvä uuttoliuos on tavallisesti erittäin hapan. Rikkihapon konsentraatiot voivat nousta jopa 600 g/l:aan. Niinpä jos liuotinuuttoa käytetään molybdeenin ja reniumin talteenottoon uutto-liuoksesta, uuttoaineen on oltava tehokas erittäin happamissa oloissa.

Tätä aikaisemmin rikkihappo on täytynyt neutralisoida ennen molybdeenin ja reniumin talteenottoa. Tämä neutralisointi on aikaavievää ja neutralisointiaineet lisäävät menetelmän kustannuksia. Rikkihapon neutralisoiminen poistaa myös mahdollisuuden pienentää kustannuksia myymällä happo. Lisäksi saastemetallien tai -metalloidien mukanaolo monimutkaistaa talteenottomentelmää ja vaikeuttaa erittäin puhtaan tuotteen valmistusta.

Vaikkakin reniumia on otettu talteen savukaasuista, joita saadaan molybdeniitin pasutuksesta kalsinoiduksi molybdeeniO,6)oksidiksi, tiettävästi ei ole ehdotettu mitään menestyksellistä märkää menetelmää, jolla voitaisiin samanaikaisesti ottaa talteen molybdeeniä ja reniumia huomattavia määriä molybdeniitista.

Oheisen keksinnön mukaisesti tuodaan esiin menetelmän molybdeenin ja/ tai reniumin talteenottamiseksi niiden happamista vesiliuoksista, jossa menetelmässä uutetaan liuos veteen sekoittumattomalla orgaanisella liuottimena, joka sisältää orgaanista fosfonaattia, jonka kaava on 3 66702

Ri-

? I

/ \ R2 0 R3 (jossa R^, R2 ja R^ , jotka voivat olla samoja tai erilaisia, ovat kukin substituoitu tai substituoimaton alkyyli-, aryyli- tai aral-kyyliryhmä), ja orgaanista fosforihappoa, jonka kaava on:

Ri — °\

P II

1 / \

Rj - 0 OH

(jossa R.^ ja R2, jotka voivat olla samoja tai erilaisia, ovat kukin substituoitu tai substituoimaton alkyyli-, aryyli- tai aralkyyliryh-mä), ja otetaan molybdeeni ja renium talteen syntyvästä orgaanisesta faasista.

Käyttämällä keksinnön mukaista menetelmää voidaan sekä molybdeeni että renium saada talteen niiden erittäin happamista liuoksista uuttamalla. Lisäksi menetelmää voidaan yleisesti soveltaa molybdeenia ja reniumia sisältäviin happamiin liuoksiin, joita on saatu uutettaessa hapettavasti molybdeniittiä typpihapolla. Tällaiset liuokset voivat sisältää muita metalli- ja metalloidisaasteita.

Molybdeeniä ja reniumia sisältävät vesiliuokset uutetaan suositellusta keksinnön mukaisesti veteen liukenemattomalla orgaanisella liuottimena, joka sisältää alkyylifosfonaattia, kuten 0,0-(di-butyyli)bu-tyylifosfonaattia (DBBP), ja orgaanista fosforihappoa, kuten di-(2-etyyliheksyyli)fosforihappoa (DEHPA), molybdeenin ja reniumin uuttamiseksi syntyvään orgaaniseen faasiin, jonka jälkeen talteenotto tapahtuu tunnetuilla strippausmenetelmillä käyttämällä ammoniumhydrok-sidia reniumin selektiiviseen poistoon eluaatista. Lopuksi renium ja bolybdeeni otetaan talteen. Haluttaessa voidaan käyttää myös anionis-ta amiiniuuttoainetta ja/tai alkyylifosfaattia. Lisäksi renium voidaan ensin uuttaa selektiivisesti käyttämällä alkyylifosfonaattia, jonka jälkeen molybdeeni uutetaan orgaanisella fosforihapolla, jolloin siihen lisätään amiiniuuteainetta ja/tai alkyylifosfaattia tai lisäystä ei suoriteta.

56702

Molybdeeni ja renium voidaan uuttaa keksinnön mukaisesti oleellisesti kvantitatiivisesti, esim. liuoksista, jotka sisältävät jopa 600 g rikkihappoa per litra.

Kaavojen I ja II yhdisteissä alkyyliryhmät sisältävät parhaiten 4-18 hiiliatomia, liittyen niiden liukoisuuteen orgaanisiin liuottimiin ja veteen liukenemattomuuteen. Kaavojen I ja II mukaisissa yhdisteissä alkyyli-, aryyli- ja aralkyyliryhmät voivat olla substituoituja inerteilla substituenteilla, kuten esim. halogeenisubstituenteilla.

Esimerkkejä sopivista kaavan I mukaisista yhdisteistä ovat 0,0-(di-butyyli)butyylifosfonaatti, 0,0-(di-oktyyli)butyylifosfonaatti, 0,0-(di-butyyli)oktyylifosfonaatti, 0,0-(di-oktadesyyli)heptadesyyli-fosfonaatti, 0,0-(di-heptadesyyli)heksadesyylifosfonaatti, 0,0-/di-(1-metyyliheptyyli)/oktyylifosfonaatti, 0,0-(di-oktyylifenyyli)oktyy-lifosfonaatti, O,0-(di-oktyyli)fenyylifosfonaatti ja 0,0-(di-fenyyli-heptyyli)heptyylifosfonaatti.

Kaavan I mukaiset alkyylifosfonaatit ovat tavallisesti tehokkaita reniumin solvatoimisaineita ja ne näyttävät olevan erityisen tehokkaita happamessa liuoksessa. Erityisen tehokas kaavan I mukainen yhdiste on 0,0-(di-butyyli)butyylifosfonaatti (DBBP). Suurten vetyjen ja väkevyyksien uskotaan yleensä auttavan DBBP:tä reniumin uutossa. DBBP:n reniumin uuttotehokkuus ei rajoitu rikkihappoa sisältäviin happamiin liuoksiin, koska yleensä tärkeänä tekijänä on vetyionikon-sentraatio. Sen on havaittu olevan tehokas happamissa liuoksissa, jotka sisältävät muita mineraalihappoja, kuten esim. suolahappoa, typpihappoa ja vastaavia. Hapon anioni ei yleensä näytä olevan tärkeä.

Esimerkkejä sopivista kaavan II mukaisista orgaanisista fosforihapois-ta ovat di-(2-etyyliheksyyli)fosforihappo, di-heptadeayyli-fosfori-happo, di-desyyli-fosforihappo, di-(1-metyyliheptyyli)fosforihappo, d i-is o-oktyy1i-fos forihappo, di-(2-etyyli-4-metyy1ipentyyli)fosfori-happo, di-oktyylifenyyli-fosforihappo, alkyylihappofosfaattien iso-oktyyli- tai stearyylijohdannaiset ja vastaavat.

Voidaan käyttää useita erilaisia orgaanisia liuottimia. Minimivaatimuksina liuottimelle on kuitenkin se, että se on olennaisesti veteen sekoittumaton, että se liuottaa uuttamiseen käytetyt yhdisteet ja että 06702 se ei vaikuta vahingollisesti metallien uuttamiseen vesiliuoksista. Liuotin voi olla esim. alifaattinen tai aromaattinen hiilivety) ha-logenoitu hiilivety, petrolijohdannainen, eetteri jne. Erityisiä esimerkkejä sopivista liuottimista ovat tolueeni, hiilitetrakloridi, bentseeni, kloroformi, 2-etyyliheksanoli ja erityisesti kerosiini.

Kaavan I mukaisten yhdisteiden tilavuussuhde kaavan II mukaisiin yhdisteisiin orgaanisessa liuottimessa on parhaiten 1,5:1 - 2,5:1, jolloin kaavan II mukaista yhdistettä on parhaiten mukana noin 10 tilavuusprosenttia orgaanisesta liuottimesta.

Haluttaessa uuttamisvaiheeseen käytetty liuos voi sisältää yhdistettä, jonka kaava on: R“-°\ 0

^ P ^ III

R*1 — 0^ ^^TORg1 (jossa R^, Rj1 ja Rg\ jotka voivat olla samoja tai erilaisia, ovat kukin substituoitu tai substituoimaton alkyyli-, aralkyyli- tai aryy-liryhmä). Kaavan III mukaisten yhdisteiden alkyyliryhmät sisältävät parhaiten 4-18 hiiliatomia. Esimerkkejä substituenteista, joita voi olla mukana ryhmissä R^1, Öa R3^’ ovat sellaiset inertit substi-tuentit kuten halogeenisubstituentit.

Esimerkkejä kaavan III mukaisista sopivista yhdisteistä ovat tri-bu-tyylifosfaatti, tri-oktadesyylifosfaatti, O-metyylifenyyli-0,0-(di-fenyyli)fosfaatti, tri-(metyylifenyyli)fosfaatti, tri-fenyylifosfaat-ti, tri-oktyylifosfaatti, tri-propyylifosfaatti, tri-(4-t-butyyli-fenyyli)fosfaatti, tri-heptadesyylifosfaatti, tri-(l-metyylibutyyli)-fosfaatti ja tri-(1-fenyylibutyyli)fosfaatti.

Myös amiiniuuteaineita voidaan käyttää uuttovaiheessa. Suositeltuja keksinnön mukaisesti käytettäviä amiiniuuteaineita ovat ne, joiden alkyyliryhmät sisältävät kuusi tai useampia hiiliatomeja alkyyliryh-mää kohti, mukaan lukien haaraketjuiset alkyyliryhmät. Esimerkkejä suositelluista uuteaineista ovat tri-lauryyliamiini (tertiäärinen C^2 suoraketjuinen amiini), tri-kapryyliamiini (tertiäärinen amiini), di-lauryyliamiini (sekundäärinen suoraketjuinen amiini), N-dodekenyy-li-N-(tri-alkyylimetyyli)amiinit (homologisia seoksia yhdisteistä.

6 &Ö702 jotka sisältävät 24-27 hiiliatomia, sekundäärisiä amiineja), ja tri-alkyylimetyyliamiinit (homologisia seoksia, jotka sisältävät 18-24 hiiliatomia, primäärisiä amiineja). Sopivia amiineja on kuvattu esim. amerikkalaisissa patenteissa n:o 3,052,516 ja 3,156,524.

Molybdeenin uuttamiseen voidaan käyttää di-(2-etyyliheksyyli)fosfori-happoa (DEHPA), koska se on kationinvaihdin. Molybdeeniä on tavallisesti mukana kationina molybdeeniä sisältävissä liuoksissa happamuuden ollessa kohtalainen tai suuri. Kun happamuus on pienempi, molybdeeni on tavallisesti mukana anionina, ja amiineja voidaan käyttää anionin uuttamiseen. DEHPA ei ole kuitenkaan yleensä tehokas reniumin uuttamiseen sopivilla syöttöliuoksilla ja vain vähän tehokas molybdeenilla. Kun DBBP:tä käytetään DEHPA:n kanssa, reniumin talteenotto voidaan saada aikaan selvästi synergistisesti, jolloin molybdeeni uut-tuu nopeasti lähelle DEHPA:n maksimikapasiteettikohtaa. Tri-butyyli-fosfaatti (TBP) vaikuttaa myös synergistisesti DEHPA:11a tapahtuvaan molybdeenin uuttoon, vaikkakaan vaikutus ei yleensä ole niin selvä kuin DBBP:n.

DBBP estää yleensä myös häviöt, jotka aiheutuvat DEHPA:n liuokoisuudes-ta liukenevana suolana ammoniumhydroksidi-strippauksen aikana. Se voi myös parantaa faasin eroamista uuttamisvaiheen aikana. Liuokset, joita voidaan käsitellä keksinnön mukaisella menetelmällä ja jotka ovat syntyneet esim. uutettaessa molybdeniittiä typpihapolla, sisältävät usein liukenevia orgaanisia happoja, kuten esim. oleiinihappoja ja muita happoja, jotka on lisätty esim. molybdeniittimalmien rikastamisen aikana.

Malmin hapettaminen typpihapolla muodostaa nitraatteja ja k^rbonihap-poja, jotka voivat myrkyttää amiinit sillä seurauksella, että alkali-sella pesulla on usein vaikea poistaa uutetut orgaaniset aineet. Jo pienetkin määrät näitä orgaanisia happoja voivat huomattavasti pienentää saantoja amiineilla uuttamisen aikana. Käytännössä on usein mahdotonta poistaa nämä orgaaniset hapot edes malmia pasuttamalla. Tämän vuoksi tulisi ottaa huomioon näiden happojen mukanaolo käytettäessä amiiniuuttoaieita. Amiineja voidaan yleensä käyttää hyödyllisesti DEHPA:n kanssa ferriraudan pienentämiseen, jolloin DEHPA ei uuta sitä molybdeenin kanssa. DBBP voi yllättäen laimentaa orgaaniset hapot, joten amiineja voidaan käyttää DEHPA:n kanssa sen jälkeen, kun vesipitoista syöttöliuosta on ensin käsitelty DBBP:llä.

56702

Reniumia ja molybdeeniä sisältävät happamet vesiliuokset voidaan haluttaessa uuttaa ensin kaavan I mukaisen yhdisteen (kuten edellä on määritelty) liuoksella oleellisesti veteen sekoittumattomassa orgaanisessa liuottimessa, esim. liuottimessa, jota voidaan käyttää keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamisessa. Tällaiset liuokset sisältävät parhaiten noin 1 tilavuusosaa kaavan I mukaista yhdistettä ja noin 10 tilavuusosaa orgaanista liuotinta.

Happamen liuoksen uuttaminen tällaisella kaavan I mukaisen yhdisteen liuoksella voi johtaa siihen, että renium saadaan aluksi talteen valikoivasti.

Mukaan liitetty piirustus esittää uuton tasapainokäyriä molybdeeni-uutolle käytettäessä DEHPA-DBBP ja DEHPA-TBP seoksien liuoksia. Näiden käyrien saamiseen käytetty vesiliuos sisälsi 26,64 g/1 molybdeeniä, 89,97 ppm reniumia ja 385 g/1 rikkihappoa. Uuton tasapainokäyrät esittävät DBBP:n ja TBP:n synergistä vaikutusta molybdeenin DEHPA-uuttoon. Käyrät osoittavat, että kun DBBP:tä ja TBP:tä käytetään yksinään, ne yleensä uuttavat vain pieniä molybdeenimääriä. DEHPArn ja TBPcn seokset aiheuttavat huomattavan kasvun molybdeenin uuttamisessa verrattuna pelkästään DEHPA:han, ja DEHPA:n ja DBBP:n seokset voivat johtaa oleellisesti kvantitatiiviseen molybdeenin talteenottoon.

Uuton tasapainokäyrä DBBP:tä ja DEHPA:ta sisältävällä liuoksella osoittaa sen uuttavan erittäin tehokkaasti käytetystä vesiliuoksesta sekä molybdeeniä että reniumia. Käyrästö osoittaa lisäksi, että DEHPA:n kanssa käytettynä isodekanoli voi pienentää molybdeenin uuttumista.

Keksinnön mukaisten menetelmien on havaittu olevan hyödyllisiä uutettaessa reniumia ja molybdeeniä uuttoliuoksista, jotka on saatu hapet-tavasti uuttamalla molybdeniittiä typpihapolla. Hapettavassa uutossa molybdeniittiä tavallisesti hapetetaan autoklaavissa typpihapolla ja hapella lämpötilassa välillä 125 ja 200°C ja paineessa aina noin 2 ...

22 kg/cm asti. Menetelmässä syntyy rikkihappoa 3a sitä voi olla syntyneessä uuttoliuoksessa jopa 600 g per litra. Oleellisesti kaikki renium ja jonkin verran molybdeenistä liukenee hapettavassa uutossa.

Seuraavat esimerkit ovat annettu Vain esimerkkimäisesti. Jokaisessa esimerkissä syöttöliuos eli vesifaasi on uuttoliuos, joka on saatu hapettavasta typpihappouutosta, kuten edellä on kuvattu.

56702 8

Esimerkki 1 Tämä esimerkki osoittaa DBBP:n vaikutuksen reniumin uutossa erittäin happamissa liuoksissa. Saadut arvot ovat tyypillisiä uuton tasapaino-arvoja. Orgaaninen liuos sisälsi 25 tilavuusprosenttia DBBP:tä tri-etyylibentseenissä (Cyclosol 53).

Taulukko 1

Uuton tasapainoarvot DBBP:n liuokselle _ Liuosanalyysi_ org. aines/ _Mo (g/1) Re (ppm) Vapaa happo vesisuhde . H2SOh:na vesi- vesi: org. vesi- org. f|asJSse Cg/1) faasi faasi faasi faasi 6 10 15,1·+ 0,67 1,79 14,07 205,9 5 17,89 0,80 3,57 27,78 205,9 1 21,01 0,88 16,67 125,83 208,8 0,5 21,38 1,02 35,71 213,58 208,8 0,2 21,65 1,20 77,38 325,60 208,8 0U 21,74 1,50 101,19 413,10 208,8 vesisyöttö 21,89 ---- 142,50 ----- 210,8 Tämä esimerkki osoittaa, että reniumia voidaan uuttaa kvantitatiivisia arvoja läheneviä määriä käyttämällä DBBP:tä ja eri vahvuisia happamia liuoksia.

Havaitaan, että DBBP:tä voidaan käyttää reniumin uuttamiseen muista sen kanssa liuoksessa olevista metalleista. Eräänä etuna DBBP:n käyttämisellä reniumin solvatoimiseen on se, että renium voidaan stripata siitä käyttämällä vettä, jolloin voidaan huomattavasti pienentää strip-pausaineen kustannuksia.

Esimerkki 2 Tänul esimerkki osoittaa, että reniumia sisältävää DBBPrtä voidaan stripata vettä käyttämällä. Annetut arvot ovat tyypillisiä uuton ta-eapainoarvoja. Reniumia sisältävä orgaaninen liuotin sisälsi 25 pai-no-% DBBPrtä tri-etyylibentseenissä (Cyclosol 53), ja strippausainee-na käytettiin vettä.

9 5ώ702

Taulukko 2

Reniumin vesistrippaus DBBP:stä __Liuosanalyysi________ org. aines/ _Mo (g/1)_ Re (ppm)_ Ves if aasin vesisuhde . . t>h vesi- org. vesi- org. ^ faasi faasi faasi faasi 20 5,05 1,34 625 267,7 0,80 10 3,19 1,27 575 241,5 0,90 5 1,80 1,23 525 194,0 1,00 1 0,48 1,11 250 49,0 1,30 0,5 0,28 1,03 150 ei 1,68 kuormitettu ---- 1,59 --- 299,0 ---- org. syöttö

Pelkkä vesi voi olla siten erittäin tehokas reniumia sisältävän DBBP:n strippausaine.

Esimerkki 3 Tämä esimerkki havainnollistaa sekä bolybdeenin että reniumin uuttamista käyttämällä DEHPA-DBBP-seoksia. Käytettiin kuutta uuttovaihet-ta, joita seurasi kaksi vesipesuvaihetta. Molybdeenin ja reniumin poistamiseen uuttoaineesta käytettiin kolmea strippausvaihetta ammo-niumhydroksidillä. Uuttoaineena oli kerosiini, jossa oli 25 tilavuusprosenttia DBBP:tä ja 10 tilavuusprosenttia DEHPA:ta.

Taulukko 3

Molybdeenin ja reniumin uutto DBBP:n ja DEHPAYn seosuuttoaineella Näyte Re v S04 (g/1) (ppm) (g/1; (g/1)

Syöttöliuos 22,4 130,0 210,0 ---

Lopullinen raffinaatti 0,03 1,0 138,0 --- uuttovaihees sa

Lopullinen pesuliuos 1»41 150,0 13,2 ---

Vesikonsentraatti 44,72 257,6 -- 0,59 NH^OH-strippauksesta.

56702 10

Mo-talteenotto = 99,8 %; Re-talteenotto = 99,1 % DBBP:n ja DEHPA:n seoksia voidaan täten käyttää uuttamaan renium oleellisesti kvantitatiivisesti salvatoimalla DBBPrllä. Seoksia voidaan käyttää molybdeenin uuttamiseen kationina käytettäessä DEHPA:ta, mitä auttaa DBBP:n synergistinen vaikutus. Kumpaakin metallia saatiin talteen yli 99 %.

Esimerkki 4

Seuraava esimerkki havainnollistaa kolmikomponenttisen uuttojärjes-telmän, joka sisältää DBHPA: ta, DBBP:tä ja amiiniuuttoainetta, käyttöä. DBBPitä lisättiin tukemaan amiinia reniumin uuttoaineena siinä tapauksessa, että orgaaniset hapot myrkyttäisivät amiinin,samalla kun se vielä jonkin verran omasi amiinin rautaa tukahduttavan vaikutuksen. Kolmikomponenttinen uuttoaine sisälsi 10 tilavuus-% DEHPA:ta, 5 tilavuus-% DBBP:tä ja 6 tilavuus-% Alamine 304:ää kero-siinissä. Alamine 304 on Dow Chemical Company of Midland, Michigan, USA·, myymä trilauryyliamiini.

Käytettiin viittä uuttovaihetta, kolmea vesipesuvaihetta (syöttö ensimmäiseen uuttovaiheeseen) ja kolmea strippausvaihetta, jolloin käytettiin ammoniumhydroksidiliuosta molybdeeniä ja reniumia sisältävän uuttoaineen strippaamiseksi.

Taulukko 4

Molybdeenin ja reniumin uutto DBBP-DEHPA-amiini-seosuuttoaineella Näytteen koostumus Nävte HgSOi^ SOn y (g/1) (ppm) (g/1) (g/1)

Syöttöliuos 18,64 85,46 269,7 ----

Lopullinen raffinaatti 0,17 0,10 183,3 ----

Lopullinen vesiliuos 9,86 6,90 146,8 ---- NH^OH-vesikonsentraatti 92,70 395,8 --- 0,15

Mo-talteenotto 98,92 %j Re-talteenotto 99,74 % 11 66702

Molybdeeniä ja reniumia saatiin talteen oleellisesti kvantitatiivisesti. DBBP:tä uuttoseoksessa käytettiin pääasiallisesti reniumin uuttumisen ja sen synergististen vaikutusten muunteluaineena. Alamine 304:ää käytettiin DEHPA:n uuttaman rautamäärän pienentämiseen ja edistämään aluksi molybdeenin ja reniumin kuormituskykyjä.

Esimerkki 5

Seuraava esimerkki havainnollistaa kaksivaiheista järjestelmää tai prosessia, jossa renium ensin otetaan talteen selektiivisesti DBBPrllä ja molybdeeni otetaan talteen raffinaatista käyttämällä DEHPA:sta, Alamine 304:stä ja tri-butyylifosfaatista muodostuvaa orgaanista uut-toainetta. Tri-butyylifosfaatti vaikutti jonkin verran synergistises-ti molybdeenin DEHPA:uuttoon.

Kahta erillistä orgaanista seosta käytettiin erillisissä uuttopiireis-sä käyttämällä yhtä vesipitoista syöttöliuosta. Syöttöliuos käsiteltiin ensin orgaanisella uuttoaineella, joka sisälsi 25 % DBBP:tä Cyclosol 53:ssa, jotta poistettaisiin suurin osa orgaanisista hapoista ja reniumin uuttamiseen solvatoimalla. Tässä ensimmäisessä uutto-piirissä oli viisi uuttovaihetta, ei lainkaan pesuvaiheita ja kaksi strippausvaihetta, jossa käytettiin ammoniumhydroksidia reniumin poistamiseen uuttoaineesta.

Tästä piiristä poistuva vesiliuos sisälsi vielä suurimman osan molybdeenistä ja pieniä määriä reniumia. Se johdettiin toisen uuttopiirin uutto-osaan, jossa uuttoaine sisälsi 5 tilavuus-% DEHPA:ta, 2 tila-vuus-% Alamine 304:ää ja 5 tilavuus-% tri-butyylifosfaattia ja liuottimena kerosiinia. Laitteessa oli neljä uuttovaihetta, kaksi vesipesu-vaihetta (syöttö uutteisiin) ja yksi strippausvaihe, jossa käytettiin ammoniumhydroksidia molybdeenin poistamiseen uutteesta.

Taulukko 5

Reniumin selektiivinen talteenotto DBBP:llä ja molybdeenin lopullinen talteenotto DEHPA-amiini-TBP-seosuuttoaineella_

Reniumpiirin toiminta Nävte

Nayt Cg/1) (ppm) (g/17 (g/1)

Syöttöliuos 21,86 148,4 210.8 ~

Lopyllinen raffinaati 20,78 ^»55 205,8 ---

Vesi-konsentraatti 16,60 2,200 --- --- 12 GÖ702

Mo, uutettu 4,94 %; Re, talteenotettu 96,93 %

Molybdeenipiirin toiminta

Näyte Mo Re HoSOt* SOL

(g/1) (ppm) (g/1) (g/1

Syöttöliuos 20,78 4,55 205,8

Lopullinen raffinaatti 0,57 ei 107,9

Lopullinen pesuliuos 1,11 ei 11,0 NH^OH-vesikonsentraatti 149,02 33,3 — 1,97

Uutettu Mo Mo-piirissä = 91,08 %

Molempien piirien kumulatiivinen tulos = 96,02 %

Uutettu Re Mo-piirissä = 3,07 %

Molempien piirien kumulatiivinen tulos = 100,00 %

Alamine 304 säilyi täysin aktiivisena, koska orgaaniset aineet oli uutettu edeltäpäin DBBP:llä. Renium ja molybdeeni voidaan täten ottaa talteen syöttöliuoksissa selektiivisesti uuttamalla DBBPtllä ensimmäisessä uutossa, jossa poistetaan renium ja orgaaniset hapot, jotka voivat myrkyttää amiinit, ja sen jälkeen uuttamalla DEHPA:lla ja amiini-uuttoaineella toisessa vaiheessa, jossa otetaan molybdeeni talteen. Seosuuttoaineet, joita käytettiin oheisen keksinnön mukaisesti sisältävät DBBP-DEHPA-Amine-TBP-seokset.

Ammoniumhydroksidi on yleensä tehokas strippausaine sekä molybdeenin että reniumin poistamiseen uuttoaineesta. Renium voidaan sen jälkeen uuttaa selektiivisesti syntyneestä alkalisesta strippausliuoksesta käyttämällä kvaternääristä ammoniumtyyppistä uuttoainetta ja molybdeeni voidaan ottaa talteen eluaatista haihdutusmenetelmällä. Renium voidaan sen jälkeen desorboida uuttoaineesta eluoimalla esim. perkloori-hapolla tai perkloraattisuolalla ja reniumin lopullinen talteenotto voidaan suorittaa tunnetuilla menetelmillä.

Esimerkki 6

Seuraava esimerkki havainnollistaa tyypillistä molybdeenin ja reniumin strippausta orgaanisesta uuttoaineesta, mitä seuraa reniumin uuttaminen voimakkaasti ammoniakkipitoisesta strippauskondensaatista. Molybdeeni otetaan tällöin talteen konsentraatista tavanomaisella haihdustusme- 13 66702 nettelyllä. Syöttöliuos saatiin strippaamalla esimerkin 5 uuttoaine ammoniumhydroksidilla. Renium uutettiin selektiivisesti syöttöliuok-sesta Aliquat 336:11a (kvaternäärinen amiiniuuttoaine), kun liuottimena käytettiin tri-etyylibentseeniä (Cyclosol 53). Sen jälkeen renium stripattiin uuttoaineesta käyttämällä strippausaineena 1,0 N perkloo-rihappoa. Molybdeeni otettiin täLteen Aliquat 336-strippausliuoksen raffinaatista tavanomaisella haihdutusmenettelyllä.

Taulukko 6

Molybdeenin ja reniumin lopullinen talteenotto uuttoaineesta

Vesip. näytteen koostumus NÄYTE Mo(g/1) Re(ppm)

Syöttöliuos 66,81 352,0

Lopullinen raffinaatti 67,80 4,13

Lopullinen pesuliuos 0,004 0,0007 HClO^-strippauskonsentraatti 0,0006 11.940,0

Mo-häviö strippauskonsentraattiin = 0,00001 %

Re, talteenotettu = 98,78 %

Taulukko 7

Mo-Re-häviöt erotettaessa ja talteenotettaessa ja lopullisessa Re-puhdistuksessa

Mo-häviö (%) Re-häviö (%)

Erotus ja talteenotto 1,08 0,26

Re-puhdistus__0 ,00001__1,22_ kokonaishäviö 1,08001 1,48

Kokonaistalteenotto 98,92 % Mo; 98,52 % Re

Ammoniumhydroksi-strippausliuoksessa reniumin ja molybdeenin talteen-ottoprosentti oli korkea. Edellä kuvatun strippausmenetelmän vaihtoehtona on reniumselektiivinen strippaus uuttoaineesta käyttämällä vettä ja sen jälkeen lopuksi uuttamalla molybdeeni ammoniumhydroksidilla.

1μ 06702

Seosuuttoaineisiin käytetyt suositellut eri aineiden määrät ovat seu-raavat:

Jos DBBP:tä käytetään ainoana modifiointlaineena, suositellun seoksen laimennus liuottimessa on noin 1:10.

Jos vain DBBP:tä käytetään reniumin selektiiviseen uuttoon, sen käytetty määrä liuoksessa voi olla niinkin korkea kuin 25 tilavuus-% liuottimesta.

Kun käytetään DEHPA:n ja DBBP:n yhdistelmiä, DBBPrn tilavuusprosentti liuoksessa voi olla esim. 15-25 tilavuus-% kymmentä tilavuusprosenttia kohti DEHPA:ta liuottimessa. Tilavuuksilla, jotka ovat suurempia kuin ylempi arvo, ei näytä olevan lisävaikutusta.

Vaikkakin keksintöä on havainnollistettu soveltamalla sitä syöttöliuok-seen, joka saadaan uuttamalla molybdeniitti hapettavasti typpihapolla, se ei rajoitu vain tällaiseen syöttöliuokseen vaan sitä voidaan yleensä käyttää molybdeenin ja reniumin uuttamiseen happamista vesiliuoksista. Sitä voidaan käyttää jatkuvissa vastavirtaprosesseissa ja muissa uuttojärjestelmissä.

Claims (10)

5ö?02

1. Menetelmä molybdeenin ja/tai reniumin talteenottamiseksi niiden happamesta vesiliuoksesta, tunnettu siitä, että liuos uutetaan veteen sekoittamattomalla orgaanisella liuottimena, joka sisältää orgaanista fosfonaattia, jonka kaava on R, — 0 ^ ^0 ^r3 (jossa R^, R2 ja Rg, jotka voivat olla samanlaisia tai erilaisia ovat kukin substituoitu tai substituoimaton alkyyli-, aryyli- tai aralkyy-liryhmä), ja orgaanista fosforihappoa, jonka kaava on 4 — 0^ ^0 II R* -o ^0H (jossa R^ ja R2, jotka voivat olla samoja tai erilaisia, ovat kukin substituoitu tai substituoimaton alkyyli-, aryyli- tai aralkyyliryh-mä), ja että molybdeeni ja/tai renium otetaan talteen syntyneestä orgaanisesta faasista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaaninen liuotin sisältää anionista amiini-uuttoainetta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaaninen liuotin sisältää orgaanista fosfaattia, jonka kaava on R^1 - 0χ 0 _P III R^1 - 0^ ^^Rg1 (jossa R^, ^3^» jotka voivat olla samoja tai erilaisia, ovat kukin substituoitu tai substituoimaton alkyyli-, aryyli- tai aralkyy-liryhmä).

4·. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että orgaaninen liuotin sisältää noin 15 - 25 tilavuus-% kaavan I mukaista yhdistettä 10 tilavuusprosenttia kohti kaavan II mukaista yhdistettä. 56702

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kaavan I mukainen yhdiste on 0,0-(di-butyyli)butyy-lifosfonaatti.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunne t -t u siitä, että kaavan II mukainen yhdiste on di-(2-etyyliheksyyli)-fosforihappo.

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaavan III mukainen yhdiste on tri-butyylifosfaatti.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että renium otetaan talteen orgaanisesta faasista strip-paamalla vedellä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että molybdeeni ja/tai renium stripataan orgaanisesta faasista ammoniumhydroksidillä ja renium otetaan selektiivisesti talteen eluaatista kvaternäärisellä ammonium-uuttoaineella.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että liuos saatetaan kosketukseen kaavan I mukaisen yhdisteen kanssa selektiivisesti reniumin talteenottamiseksi ennen uuttoa liuottimena, joka sisältää kaavojen I ja II mukaisia yhdisteitä. 17 &ti 702