FI70049B - Vaetske-vaetske-extraktionsfoerfarande foer avlaegsnande och utvinning av metaller ur vattenloesningar - Google Patents

Vaetske-vaetske-extraktionsfoerfarande foer avlaegsnande och utvinning av metaller ur vattenloesningar Download PDF

Info

Publication number
FI70049B
FI70049B FI842668A FI842668A FI70049B FI 70049 B FI70049 B FI 70049B FI 842668 A FI842668 A FI 842668A FI 842668 A FI842668 A FI 842668A FI 70049 B FI70049 B FI 70049B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
extraction
metals
vaetske
process according
phosphonic acid
Prior art date
Application number
FI842668A
Other languages
English (en)
Other versions
FI842668A0 (fi
FI70049C (fi
Inventor
Bror Nyman
Leif Erik Ingmar Hummelstedt
Original Assignee
Outokumpu Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Outokumpu Oy filed Critical Outokumpu Oy
Publication of FI842668A0 publication Critical patent/FI842668A0/fi
Priority to FI842668A priority Critical patent/FI70049C/fi
Priority to CA000484515A priority patent/CA1244246A/en
Priority to SE8503139A priority patent/SE463495B/sv
Priority to IT8521285A priority patent/IT1188171B/it
Priority to DE19853523624 priority patent/DE3523624A1/de
Priority to BE0/215294A priority patent/BE902810A/fr
Application granted granted Critical
Publication of FI70049B publication Critical patent/FI70049B/fi
Publication of FI70049C publication Critical patent/FI70049C/fi
Priority to US07/096,245 priority patent/US4818503A/en
Priority to US07/237,988 priority patent/US5118478A/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G45/00—Compounds of manganese
    • C01G45/003—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/005—Preparation involving liquid-liquid extraction, absorption or ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00—Compounds of magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G39/00—Compounds of molybdenum
    • C01G39/003—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/003—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/26—Treatment of water, waste water, or sewage by extraction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • C22B3/384—Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
    • C22B3/3844—Phosphonic acid, e.g. H2P(O)(OH)2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
    • C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
    • C22B60/0252—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
    • C22B60/026—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries liquid-liquid extraction with or without dissolution in organic solvents
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
    • Y10S423/09—Reaction techniques
    • Y10S423/14—Ion exchange; chelation or liquid/liquid ion extraction

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

1 70049
Neste-nesteuuttomenetelmä metallien poistamiseksi ja talteenottamiseksi vesiliuoksista Tämä keksintö kohdistuu tapaan käsitellä vesiliuoksia tarkoituksena poistaa näiden sisältämät metallit, mihin poistomenettelyyn liitty mahdollisuus ottaa talteen kyseisissä vesiliuoksissa mahdollisesti esiintyvät arvometallit. Erityisesti keksintö kohdistuu menetelmään, jolta vaaditaan tarkkaa metallien poistoa. Tässä muodos-5 tunutta metalleihin nähden ekvivalenttia happomäärää ei välttämättä ole neutraloitava, vaan se voidaan käyttää hyväksi sellaisissa tapauksissa, joissa esiintyy happotarvetta kuten hydrometallurgisten prosessien liuotusvaiheissa.
«
Eri teollisten prosessien jäännösvesien sisältämät raskaat metallit poistetaan yleisesti käyttäen kalkkikäsittelylä. Tämä soveltuu sitävastoin ainoastaan rajoite-1 0 tusti maa-alkalimetallien poistoon näiden metallien korkean saostus-pH:n vuoksi. Raskaittenkin metallien osalta kaikkikäsiteltyyn jäännösveteen jää yleensä 1-10 mg/1 metallia, eräissä tapauksissa tätäkin tasoa suurempi pitoisuus kyseisistä metalleista ja veden muusta sisällöstä riippuen. Luonteenomaista kalkkikäsittelyl-le on myös tarve välittömästi erottaa saostuneet metallihydroksidit kyseisestä 15 jäännösvedestä, jotta saostuksessa saatu alhainen metallitaso jäisi pysyväksi. Muussa tapauksessa ilmakehästä jäännösveteen liukeneva hiilihappo aiheuttaa osittaisen metallien uudelleen liukenemisen, joka tapauksesta riippuen voi olla häiritsevän suuri.
Ionivaihto käyttäen kiinteitä ionivaihtajia on toinen vesien käsittelymuoto, joka on 20 tullut käyttöön varsinkin eri kiertovesijärjestelmien kuten kattila- ja jäähdytysvesien käsittelemiseksi. Menetelmä antaa tarkan metallien poiston mutta soveltuu yleensä vain vähäisten metallimäärien poistamiseksi suhteellisen hyvänlaatuisista vesistä. Vesien humus- ja kalsiumpitoisuus aiheuttaa muita käyttörajoituksia ionivahtomassojen lisääntyneen tukkeutumisvaaran vuoksi. Kalsiumin johdosta 25 massat on yleensä elvytettävä käyttäen suolahappoa rikkihapon asemesta, jotta kipsin muodostumiselta voitaisiin välttyä.
Ionivaihto käyttäen nestemäisiä ionivaihtajia ei toistaiseksi ole yleistynyt vesien käsittelymenetelmänä johtuen oleellisesti tarkoituksenmukaisten ionivaihtajien puuttumisesta. Fosforihappotyyppiset kationivaihtajat kuten di-(2-etyyliheksyyli)-30 fosforihappo (HDEHP), joka kuuluu yleisempiin hydrometallurgisella sektorilla 2 70049 käytettyihin uuttoaineisiin, sekä aliiaattiset karboksyylihapot edellyttävät yleensä emäslisäystä kationivaihdossa vapautuneen hapon neutraloimiseksi, jotta metallien poistosta tulisi tehokas. Mainitun tyyppisten kationinvaihtajien liukoisuuden nousu pH:n kasvaessa vaikeuttaa näiden reagenssien käyttöä käsiteltäessä suuria vesi-5 määriä, ellei kysymyksessä ole samalla jonkin merkittävän arvometallin talteenotto tai erityinen luonnonsuojelullinen näkökohta.
Metallit, jotka uuttautuvat alhaisessa pH:ssa, voidaan poistaa käyttäen uuttoai-neena HDEHP:tä joskin täydellinen metallien poisto vaatii neutraloimista. Tällainen esimerkki on sinkki, joka uuttautuu pH:ssa 2-4, millä alueella HDEHP:n 10 liukoisuus vielä on pieni. Menetelmää sovelletaan sinkin poistamiseksi raionin valmistuksessa muodostuneista lievästi happamista huuhteluvesistä (Reinhardt H et ai.,· Solvent extraction process for recovery of zinc from weakly acidic effluent, Appi. Chem. Eng. Treat. Sewage Ind. Liq. Effluents Symp. 1975, Chem. Eng. Symposium Series No. 41). Sitävastoin HDEHP-uutto ei sovellu yhtä hyvin 15 nikkelin talteenottamiseksi nikkelöintikylvyistä ja -huuhteluvesistä johtuen siitä, että nikkelin uutautuminen edellyttää pH:n nostamista välille 5-6 (Flett D S et ai., Recovery of metal values from effluent Chem. Ind. 15, 639 (1975).
Aikaisemmin on myös käytetty sekä kiinteitä että nestemäisiä ionivaihtajia sinkin talteenottamiseksi HCI-, FeCl2- ja ZnCl2-pitoisista peittausliuoksista (Haines A 20 K, The recovery of zinc from pickle liquors by ion exchange, 3 S Afr. Inst. Min. Metall. 74, 149 (1973)). Sinkki sidotaan ensin kloridosinkkaattikompleksina vahvasti emäksiseen anionihartsiin, josta se eluoidaan vedellä sinkkikloridina. Saatu eluaatti konvertoidaan sinkkisulfaattiliuokseksi käyttäen HDEHP-uuttoa takaisin-uuttoaineena rikkihappo.
25 Neste-neste-uuttoon perustuvia vaihtoehtoja on myös ehdotettu metallien talteenottamiseksi kaivosvesistä, joiden käsittely on tärkeää lähinnä luonnonsuojelullisista syistä. Erään vaihtoehdon (Andersson 5 O S et ai, MAR-Hydrometallurgical recovery process Proceedings, ISEC 77 Voi 2, 798 (1979)) mukaan sinkkiä jalommat metallit sementoidaan kyseisistä vesistä käyttäen sinkkipulveria sementointirea-30 genssina. Sementointivaihetta edeltää hapetus ja neutralointi raudan poistamiseksi. Tämänkin vaihtoehdon mukaan tuotetaan sinkkisulfaattiliuos käyttäen HDEHP-uuttoa.
Vastaavasti HDEHP:tä on ehdotettu ja osittain myös käytetty molybdeenin 3 70049 (Nyman B et ai., The development of the Outokumpu solvent extraction process for molybdenum, Proceedings Oslo Symposium 1982), uraanin ja lantanidien (Rosenbaum 3 B et al., Metallurgical application of solvent extraction 2. Practice and trends., Bureau of Mines IC 8502, (1971)) talteenottamiseksi eri prosessiliuok-5 sista. Metallien poiston tehostamiseksi on ehdotettu voimakkaamman kationin-vaihtajan kuten dinonyylinaftaleenisulfonihapon (HDNNS) käyttöä. Eräs ehdotus koskee metallien poistoa vetyperoksidivalmistukseen käytetystä vedestä. HDNNS-uuttoa on myös ehdotettu (Reinhardt H et ai., ruotsalainen pat.hak. 76-13686-0) kromin ja raudan poistamiseksi käytetystä kromauskylvystä, jonka suuri happopi-1 o toisuus estää heikkojen kationivaihtajien käytön.
HDNNS on vahvana happona tehokas kationinvaihtaja, jota voidaan käyttää suhteellisten happamien (pH 0,5 - 1,5) liuosten käsittelemiseksi. Tämän kaltaisten sulfonihappojen pinta-aktiivisuus aiheuttaa kuitenkin uutossa helposti hitaasti purkautuvien emulsioitten muodostumista, mikä vaikeuttaa näiden happojen 1 5 käyttöä. Faasikontaktien jälkeen vesifaaseihin jää herkästi melko pysyvä uutto-liuospisaroitten aiheuttama sameus, mikä yleensä estää sulfonihappojen käytön suurten vesimäärien käsittelemiseen.
Tämän keksinnön mukainen tapa poistaa vesiliuosten metallit mahdollisuutena ottaa nämä talteen pohjautuu yllättävään havaintoon, jonka mukaan eräät määrä-20 tyt fosfonihapon monoesterit uuttavat metalleja varsin voimakkaasti näiden joukossa myös maa-alkal ime tallit kalsium ja magnesium sekä siirtymämetallit sinkki ja mangaani. Koska nämä jäljempänä yksityiskohdiltaan määrätyt monoesterit eivät vaikeuta faasien erottumista faasikontaktin jälkeen, voidaan niitä käyttää metallien poistamiseen tai talteenottamiseen käsiteltäessä suuriakin 25 vesimääriä. Suomalaisessa patenttihakemuksessa 831657 kuvattu kiertodispersio-kontaktori on esimerkki tähän tarkoitukseen soveltuvasta laitteesta. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille vaatimuksesta 1.
Aikaisemmin on julkaistu hyvin vähän koskien fosfonihappojen monoestereitten käyttöä metallien uutoaineina. 1960-luvulta löytyy eräitä lähinnä lantanidejä ja 30 transplutoniumalkuaineita koskevia julkaisuja (Baybarz R D, Separation of trans-plutonium elements by phosphonate extraction, ORNL-3273 (1962)). Viime vuosina ovat vastaavanlaiset monoesterit olleet mielenkiinnon kohteena koboltin uuttajina erotettaessa kobolttia nikkelistä (Nyman B, Neste-nesteuuttomenetelmä nikkelin suhteen erittäin puhtaan kobolttituotteen erottamiseksi kobolttia ja nikkeliä o 70049 sisältävistä vesiliuoksista, suomalainen kuulutusjulkaisu 63442).
Fosfonihappomonoestereitten hiilivetyketjujen rakenne osoittautui yllättävän voimakkaasti vaikuttavan metallien uuttautumiseen kokeiltaessa kalsiumin, magnesiumin, mangaanin, raudan, sinkin, kuparin, koboltin, nikkelin, molybdeenin, 5 uraanin ja lantanidien uuttoa. Määrätyillä rakennemuutoksilla saatiin etenkin mangaanin uuttautuminen voimistumaan enemmän kuin millään aikaisemmin tunnetulla uuttoaineella. Uuden uuttoaineen uuttaessa myös rautaa, kalsiumia ja magnesiumia melko voimakkaasti voidaan sitä käyttää puhtaan mangaanituotteen valmistamisen ohella myös veden kovuuden poistamiseen.
1 g Voimistuneen metalliuuton ansiosta uudet fosfonihappomonoesterit kykenevät uuttamaan kaikki edellämainitut metallit melko happamista liuoksista. Mainittakoon, että nikkeli, jonka uutto edellämainituista metalleista on heikoin, uuttautuu pH:$sa välillä 3,0 ja 3,5. Kyseiset esterit eivät täten sovellu koboltin erottamiseen nikkelistä viimemainitun suhteellisen voimakkaasta uuttautumisesta johtuen.
15 Voimakkaan metalliuuton ansiosta voidaan metallit poistaa käsiteltävistä vesistä neutraloimatta kationinvaihtoreaktion mukaan muodostunutta metalleihin nähden ekvivalenttia määrää happoa, mikäli tämä helppo halutaan käyttää hyödyksi. Hydrometallurgisessa metallien talteenottoprosessissa tämä on yleensä mahdollista kierrättämällä metalliuutossa muodostunut happoliuos uuttoa edeltävään 2o metallien liuotusvaiheeseen.
Uusia fosfonihappomonoestereitä voidaan myös käyttää metallien yhteispoistoon teollisista jäännösvesistä kaivosvedet mukaanlukien tapauksissa joissa halutaan poistaa metallit varsin tarkasti. Kalsium on mahdollista poistaa prosessiliuoksista, jotka muussa tapauksessa aiheuttavat kipsaantumisongelmia. Kalsium sitoutuu 25 voimakkaasti kyseisiin estereihin jo pHsssa 1 - 2 ja on takaisinuutettavissa rikkihappoliuoksella irralliseksi puhtaaksi kipsi jauheeksi.
Käyttäen tämän keksinnön aihepiiriin kuuluvia fosfonihappomonoestereitä voidaan myös eri prosessien "make up"-vedet puhdistaa niitä sisältävistä metalleista. Kysymykseen voi esimerkiksi tulla eri jäähdytysjärjestelmien tarvitsemat lisä-30 vedet joiden puhtausaste on oltava korkea varsinkin suljettua vesikiertoa käyttävissä järjestelmissä.
5 70049
Keksinnön aihepiiriin kuuluvien fosfonihappomonoestereitten rakennetta ja ominaisuuksia voidaan kuvata lähtien 2-etyyliheksyyli-2-etyyliheksyyliiosionaatti-rakenteesta (HEH(EHP)):
O
II
CH0-(CH0) -CH-CHo-P-0H 3 2 3 | 2 ! c2h5 6-ch2-ch-(ch2)3-ch3 HEH(EHP) C2H5 Tämä rakenne ja vastaavasti muut haarautuneet alkyylirakenteet eivät kuulu 5 tämän keksinnön aihepiiriin. Mainittakoon, että hiilivetyradikaalina 2-etyylihek-syyii on hyvin yleinen, mistä johtuu että tätä rakennetta niin monesti ehdotetaan myös erilaisiin uuttosovellutuksiin. Tällä rakenteella ei saada aikaan voimakasta, myös mangaania, magnesiumia ja kalsiumia uuttavaa uuttoainetta. Nikkeli puolestaan edellyttää pH:n pitämistä välillä ^ ja 5 uuttautuakseen. Erillisiä kokeita 1 g varten valmistetut erät rakenteeltaan HEH(OP)
O
II
CH -(CH_) -CH-CH--P-OH
3 2 3 | 2 | C2H5 0-CV(CH2)6-CH3 HEH(OP) ja HO(EHP)
O
II
CH^-(CH-) -CH--P-OH 3 ^5 / | 0-CH--CH- (CH-) -CH_, 2 , 2'3 3 HO(EHP) C2H5 osoittivat, ettei merkittävästi voimakkaampia uuttoaineita ole aikaansaatavissa vaihtamalla HEH(EHP)-rakenteen joko alkyyli- tai esteriryhmää suorarakenteisek-si kuten 1-oktyylirakenteeksi. Edellämainituista metalleista nikkelin uuttautumi-nen edellyttää yhä pH:n pitämistä välillä 4 ja 5.
6 70049
Muutettaessa esterirakennetta, siten, että sekä aikyyli- että esteriryhmä oli suoraketjuinen kuten 1-oktyyliradikaali vastaten rakennetta HO(OP)
O
II
CH^-(CH 0) -CH--P-OH
3 2 g 2 | °-CH2-(CH2>6-CH3 saatiin yllättävän paljon voimakkaampia happamammista liuoksista metalleja uuttavia uuttoaineita. Kuvaava on, että esimerkiksi mangaani- ja magnesium ovat 5 uutettavissa 1-1,5 pH-yksikköä happamammasta liuoksesta mainitun rakennemuutoksen jälkeen, nikkelin uuton onnistuessa jo välillä pH 3 ja k.
Voimakkain käyttökelpoinen fosionihappomonoesteriyhdiste saatiin vaihtamalla alkyyliryhmä fenyylivinyyliryhmäksi ja esteriryhmä 1-oktyyliryhmäksi vastaten rakennetta HO(PhVP).
O
/=\ 11 <v CH— CH-P-OH
O-(CH-) -CH-2 7 3 HO(PhVP) 10 Tällä rakenteella voidaan kalsium, mangaani ja sinkki uuttaa pH«sa 1,0 - 1,5 nikkelinkin uuttautuessa jo noin pH 3:ssa.
Ei ole odotettavissa, että kyseisten fosfonihappomonoestereitten uutto-ommaisuudet oleellisesti muuttuisivat suorien hiilivetyketjujen vaihdellessa ja C^q välillä. Liukoisuuden kasvu veteen ja tästä johtuva jakautumisen kasvu veteen 1 5 estää lyhyempien hiilivetyketjujen kuin käytön pitempien ketjujen kuin C^o käydessä epäedulliseksi uuttokapasiteetin alentuessa estereitten molekyylipainon noustessa.
F osioni happojen monoesterit käytetään laimennettuna hiilivetyyn kuten kerosiini-tyyppiseen tai kloorattuun hiilivetyyn. Yleisenä sääntönä pidetään, että kyseisen 20 hiilivedyn leimahduspiste kuuluu olla 20 °C yli kyseisen käyttölämpötilan. Lisäksi voidaan kyseiseen uuttoliuokseen lisätä korkeampaa alkoholia kuten Cg - C^2 -alkoholia tai orgaanisia fosfaatteja kuten tributyylifosfaattia (TBP). Mainittu 7 70049 lisäys ei paranna kationinvaihtoa vaan toimii lähinnä faasien erottumisen parantajana, mikä on tärkeätä vieraitten faasirajapintajännitystä alentavien aineitten esiintyessä käsiteltävissä vesissä.
Lämpötilan nosto on osoittautunut lisäkeinoksi parantaa metallien uuttoa. Uutto-5 lämpötilan nosto esim 25 °C:sta 60 °C:een vaikuttaa merkittävästi kuten seuraa-vista esimerkeistäkin ilmenee.
Esimerkki 1
Metallien poisto suoritettiin koboltti- ja magnesiumpitoisista tai koboltti- ja nikkelipitoisista vesiliuoksista käyttäen uuttoliuoksena 20 til.-% (HO(OP)/ 5 til. % 10 TBP/75 til.-96 Shellsol K tai 20 til.-% HO(PhVP)/5 til.-% TBP/75 til.-% Shellsol K (Shellsol K on kerosiinituote koostuen alifaattisista hiilivedyistä). Vertailevat kokeet tehtiin myös käyttäen uuttoliuosta 20 til.-% HEH(EHP)/5 til.-% TBP/75 til.-% Shellsol K. Kaikkien vesiliuosten ja näitten kanssa kontaktissa olleiden uuttoliuosten tilavuus oli 50 ml. 15 minuutin pituisen sekoitusjakson aikana 1 5 lämpötila oli 25 °C ja pH oheisten taulukoitten osoittamissa arvoissa. Kussakin pHsssa tehtiin erillinen uuttokoe käyttäen taulukkokohtaisesti samaa vesiliuosta lähtöliuoksena ja 120 g/1 NaOHtta sisältävää liuosta pH-säätöreagenssina.
Vesiliuos ennen uuttoa; Co 1000 mg/1, Mg 1000 mg/1 pH Fosfonihapon monoesteri __ i HEH(EHP) | HO(OP) | HO(PhVP) j Co I Mg ; Co i Mg Co | Mg ; _1 1 i :-1--- ___ mg/1____ iTÖ 811 I 992 689 696 263 '270 3.5 430 597 256 370 54 107 4,0 j 122 414 64 158 12 35 | 4,5 I 27 35 12 43 2,0 11 !_i ;__I_
Vesiliuos ennen uuttoa: Co 1000 mg/1, Ni 1000 mg/1 pH j Fosfonihapon monoesteri HEH(EHP) HO(OP) H HO(PhVP)
Co ! Ni Co | Ni j_Co ~j Ni mg/1 j 3,0 795 933 | 658 I 857 7 25ιΓΓ470 "" ! 3,5 407 881 | 230 485 46 127 | 4,0 104 602 j 56 157 8 ! 29 4.5 23 193 I 11 35 1,5) 5 ____ί _I_ 8 70049
Esimerkki 2 Käytettiin samaa koemenetteJyä kuin esimerkissä 1, sillä erolla, että vesiliuokset sisälsivät joko 1000 mg/1 Co tai 1000 mg/1 Ni. Edellisten uuttoliuosten ohella kokeiltiin myös uuttoliuoksia 20 til.-% HEH(OP)/5 til.-% TBP/75 til.-% Shellsol K 5 Oheisessa taulukossa esitetään pH50_arvot, jotka osoittavat ne pH-lukemat, joissa 50 % kyseisestä metallista on uuttautunut.
Taulukoidut pH^-arvot
Metalli Fosfonihapon monoesteri _HEH(EHP) HEH(OP) HO(EHP) HO(OP HO(PhVP)
Co 3,6 3,7 3,7 3,3 2,6
Ni 4,0 4,1 4,1 3,5 2,9
Esimerkki 3
Veden kovuuden alentamiseksi sekoitettiin lämpötilassa 25 °C 50 mi vettä, joka sisälsi Ca 26 mg/1, Mg 11 mg/1, Mn 1,7 mg/1 ja Fe 0,8 mg/1 ja 50 ml uuttoliuosta 10 kokoonpanoltaan 20 til -% HO(PhVP)/5 til.-% TBP/75 til.-% Shellsol K. 15 minuutin sekoitus jakson päättyessä vesi sisälsi enää Ca 0,7 mg/1 Mg 5,0 mg/1, Mn 0,06 mg/1 ja Fe<0,05 mg/1 veden pH:n ollessa 2,5.
Esimerkki 4
Kalsium poistettiin kipsin suhteen lähes kylläisestä vesiliuoksesta sekoittamalla 50 15 ml tätä lämpötilassa 50 °C ja 50 ml uuttoliuosta 20 til.-% HO(PhVP)/5 til.-% TBP/75 til.-% Shellsol K. Ennen 15 minuutin pituista sekoitusjaksoa kalsiumpitoisuus oli 880 mg/1 ja jakson jälkeen 7,0 mg/1 vesiliuoksen pH:n ollessa 2,1.
Esimerkki 5
Sinkkiä ja mangaania poistettiin natriumsulfaattiliuoksesta, jonka kokoonpano oli 20 Na2SCty 71 g/1, Zn 250 mg/1 ja Mn 250 mg/1. Kyseinen metallipoisto tehtiin käyttäen uuttoliuoksena sekä 30 til.-% HO(OP)/5 til.-% TBP/75 til.-% Shellsol K että 20 til.-% HO(OP)/5 til.-% HO(PhVP)/5 til.-% TBP/75 til.-% Shellsol K. Uuttoliuosten tilavuus oli 50 ml niinkuin myös natriumsulfaattiliuoksen tilavuus. Sekoituskontakti tehtiin lämpötilassa 25 °C käyttäen 15 minuutin sekoitusjaksoa 25 ja 300 g/1 F^SCty sisältävää rikkihappo- tai 120 g/1 NaOH sisältävää natriumhyd-roksidiliuosta pH-säätÖön. Natriumsulfaattiliuoksen sinkki- ja mangaanipitoisuudet poistokäsittelyn jälkeen on esitetty oheisessa taulukossa.
9 70049
Fosfonihapon monoesteri f pH HO (OP)__HO(PhVP)_
Zn Mn Zn Mn_ ___mg/1___ 2.00 45216 8,1 32 2,25 18 178 3,0 12 2,50 6,4 128 1,0 4,3 2,75 2,1 69 <0,5 1,6 3.00 0,7 34 <0,5 0,6
Esimerkki 6
Sama metallipoisto kuin esimerkissä 5 tehtiin sillä erolla, että sekoitus suoritettiin lämpötilassa 50 °C. Lämpötilan vaikutus ilmenee oheisesta taulukosta.
Fosfonihapon monoesteri_ pH HO (OP) _HO(PhVp) _
Zn Mn Zn j Mn , mg/1 _ .....27oö.........ΓΪ f ί~87 i ITi 15 2,25 4,0 124 ! <0,9 5,7 2,50 1,4 71 ! <0,5 2,0 2,75 <0,5 35 <0,5 0,8 3,00 <0,5 16 | <0,5 <0,5 - ... I__i_
Esimerkki 7 5 Rauta (III), uraani (VI) ja molybdeeni (VI) poistettiin natriumsulfaattiliuoksesta käyttäen uuttoliuosta 20 til.-% HO(PhVP)/5 til.-% TBP/75 til.-% Shellsol K lämpötilassa 50 °C. Kunkin sekoitettavan liuoksen tilavuus oli 50 ml ja sekoitus-aika 15 min. Tämä käsittely alensi 71 g/1 natriumsuifaattia sisältävän vesiliuoksen lähtöpitoisuudet Fe 15 mg/1, U 11 mg/1 ja Mo 23 mg/1 Fe:n ja U:n osalta alle 1 1 o mg/1 ja Mo:n osalta arvoon 3,0 mg/1.
Esimerkki 8
Metallien Zn, Mn, Cu, Co, Ni, Ca ja Mg jakautuminen D, joka metallikohtaisesti osoittaa kyseisen me tiiliin pitoisuusuhteen tasapainossa olevien liuosfaasien välillä (D = p , C pitoisuus uuttoliuoksessa, C pitoisuus vesiliuoksessa), määrättiin 10 70049 käyttäen samaa metallien poistomenettelyä kuin esimerkkeissä 5 ja 6. Uuttoliuok-sena käytettiin 20 til.-% HO(OP)/5 til.-% TBP/75 til. % Shellsol K joko lämpötilassa 25 °C tai 50 ° metallien poistamiseksi 71 g/1 Νβ250ψ sisältävästä vesiliuoksesta. Edellämainittujen metallien jakautumisen riippuvuus pH:sta ilmenee kuvas-5 ta l, jota alan asiantuntija voi käyttää eri metallien poisto-, erotus- ja talteerv-ottomahdollisuuksien arvioimiseen.
Esimerkki 9
Vastaavat metallien poistomääritykset kuin esimerkissä 8 tehtiin käyttäen uutto-liuoksena 20 til.-% HO(PhVP)/5 til.-% TBP/75 til.-% Shellsol K. Kuvassa 2 on 10 esitetty eri metallien jakautumisen pH-riippuvuus.

Claims (8)

11 70049
1. Neste-nesteuuttomenetelmä metallien poistamiseksi ja talteenottami-seksi niiden vesiliuoksita, tunnettu siitä, että metallien uuttoaineena käytetään fosfonihapon monoesteriä, jossa alkyyliryhmä on fenyylivinyyliryhmä tai suoraketjuinen ja esteriryhmä on suoraketjui- 5 nen, ja uuttoaine on laimennettu kerosiinityyppiseen tai kloorattuun hiilivetyyn, jolloin metallit voidaan poistaa käsiteltävistä vesiliuoksista neutraloimatta uutossa muodostunutta, metalleihin nähden ekvivalenttia happomäärää.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, Ί0 että fosfonihapon monoesterin suoran alkyyli- ja esteriryhmän hiilivety- ketjun pituus vaihtelee välillä C4 - C10.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fosfonihapon monoesterin esteriryhmänä käytetään 1-oktyyliryhmää.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että fosfonihapon monoesterin alkyyli- ja esteriryhmänä käytetään 1-oktyyliryhmää.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uuttolämpötila on välillä 20 - 60 oC.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että poistettavat metallit ovat mangaani ja sinkki.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistettavat metallit ovat kalsium ja magnesium.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistettavat metallit ovat molybdeeni ja uraani.
FI842668A 1984-07-03 1984-07-03 Vaetske-vaetske-extraktionsfoerfarande foer avlaegsnande och utvinning av metaller ur vattenloesningar FI70049C (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI842668A FI70049C (fi) 1984-07-03 1984-07-03 Vaetske-vaetske-extraktionsfoerfarande foer avlaegsnande och utvinning av metaller ur vattenloesningar
CA000484515A CA1244246A (en) 1984-07-03 1985-06-19 Extraction process for removing and recovering metals from aqueous solutions
SE8503139A SE463495B (sv) 1984-07-03 1985-06-24 Extraktionsprocess foer att avlaegsna och aatervinna metaller ur vattenloesningar
IT8521285A IT1188171B (it) 1984-07-03 1985-06-26 Procedimento di estrazione per rimuovere e recuperare metalli da soluzioni acquose
DE19853523624 DE3523624A1 (de) 1984-07-03 1985-07-02 Verfahren zur entfernung und rueckgewinnung von metallen aus waessrigen loesungen durch extraktion
BE0/215294A BE902810A (fr) 1984-07-03 1985-07-03 Procede d'extraction pour la separation et la recuperation de metaux au depart de solutions aqueuses.
US07/096,245 US4818503A (en) 1984-07-03 1987-09-08 Extraction process for removing and recovering metals from aqueous solutions
US07/237,988 US5118478A (en) 1984-07-03 1988-08-29 Extractrion process for removing and recovering metals from aqueous solutions

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI842668A FI70049C (fi) 1984-07-03 1984-07-03 Vaetske-vaetske-extraktionsfoerfarande foer avlaegsnande och utvinning av metaller ur vattenloesningar
FI842668 1984-07-03

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI842668A0 FI842668A0 (fi) 1984-07-03
FI70049B true FI70049B (fi) 1986-01-31
FI70049C FI70049C (fi) 1986-09-12

Family

ID=8519342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI842668A FI70049C (fi) 1984-07-03 1984-07-03 Vaetske-vaetske-extraktionsfoerfarande foer avlaegsnande och utvinning av metaller ur vattenloesningar

Country Status (7)

Country Link
US (2) US4818503A (fi)
BE (1) BE902810A (fi)
CA (1) CA1244246A (fi)
DE (1) DE3523624A1 (fi)
FI (1) FI70049C (fi)
IT (1) IT1188171B (fi)
SE (1) SE463495B (fi)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2595089B1 (fr) * 1986-02-28 1990-11-02 Rhone Poulenc Chimie Procede de purification d'un sel de baryum
DE4110128A1 (de) * 1990-04-09 1991-11-07 Westinghouse Electric Corp Dekontamination von radioaktiv verseuchten metallen
US5183541A (en) * 1990-04-09 1993-02-02 Westinghouse Electric Corp. Decontamination of radioactive metals
US5217585A (en) * 1991-12-20 1993-06-08 Westinghouse Electric Corp. Transition metal decontamination process
FR2688336B1 (fr) * 1992-03-03 1994-05-13 Matieres Nucleaires Cie Gle Procede pour separer le niobium, l'antimoine et/ou au moins un element des groupes viib et viii a partir de solutions aqueuses issues du retraitement des combustibles nucleaires uses.
US5650057A (en) * 1993-07-29 1997-07-22 Cominco Engineering Services Ltd. Chloride assisted hydrometallurgical extraction of metal
US5474280A (en) * 1993-08-20 1995-12-12 Martin; Charles A. Apparatus for preheating a reactor feed
NL9500065A (nl) * 1995-01-12 1996-08-01 Bammens Groep B V Werkwijze voor het selectief verwijderen van zink uit zure afvalstromen.
US6843976B2 (en) * 2001-02-27 2005-01-18 Noranda Inc. Reduction of zinc oxide from complex sulfide concentrates using chloride processing
CN113308610B (zh) * 2021-05-28 2023-01-31 中南大学 一种萃取有机相及其在高酸体系萃取-反萃富集锌的应用

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2869980A (en) * 1955-08-09 1959-01-20 Robert R Grinstead Process for the recovery of metals from high-lime carnotite ores
US2859094A (en) * 1957-02-07 1958-11-04 John M Schmitt Uranium extraction process using synergistic reagents
US3052514A (en) * 1960-06-03 1962-09-04 John M Schmitt Process for recovering uranium from aqueous phosphoric acid liquors
DE2239591A1 (de) * 1972-08-11 1974-02-28 Bayer Ag Verfahren zur extraktion von zink, cadmium und/oder indium aus metallsalzloesungen
US3966569A (en) * 1974-01-28 1976-06-29 Mx Processor Reinhardt & Co. Ab Method of recovering metal from metalliferous waste
DE2417510A1 (de) * 1974-04-10 1975-10-30 Bayer Ag Verfahren zur extraktion von metallen aus waessrigen loesungen mit sauren phosphorverbindungen
CA1061568A (en) * 1975-01-17 1979-09-04 Antoine Van Peteghem Process for extracting metal values from manganiferous ocean floor nodule ore
DE2621606A1 (de) * 1976-05-14 1977-11-17 Bayer Ag Propan-1,3-diphosphonsaeuren fuer die wasserkonditionierung
IL58726A (en) * 1978-11-28 1982-12-31 Commissariat Energie Atomique Recovery of uranium from phosphoric acid solutions
FR2460958A1 (fr) * 1979-07-09 1981-01-30 Elf Aquitaine Nouveaux composes diphosphoniques, utiles a l'extraction des metaux lourds
ZW9882A1 (en) * 1981-11-03 1983-02-02 Mineral Tech Council Selective solvent extraction using organophosphorus and carboxylic acids
ES517149A0 (es) * 1982-11-05 1983-12-01 Diaz Nogueira Gustavo Procedimiento para la obtencion de sales de magnesio o sus disoluciones concentradas, de alta pureza, a partir de agua de mar, salmueras o disoluciones de sales de magnesio impuras.

Also Published As

Publication number Publication date
IT8521285A0 (it) 1985-06-26
DE3523624C2 (fi) 1989-09-21
CA1244246A (en) 1988-11-08
SE8503139L (sv) 1986-01-04
FI842668A0 (fi) 1984-07-03
BE902810A (fr) 1985-11-04
FI70049C (fi) 1986-09-12
SE8503139D0 (sv) 1985-06-24
US5118478A (en) 1992-06-02
IT1188171B (it) 1988-01-07
US4818503A (en) 1989-04-04
DE3523624A1 (de) 1986-01-09
SE463495B (sv) 1990-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2964794B1 (en) A method for re-extraction of rare-earth metals from organic solutions and preparing concentrate of rare-earth metals
FI70930C (fi) Foerfarande foer vaetske-vaetske-extrahering av germanium
KR900014612A (ko) 희토류 광석의 처리방법
US5039496A (en) Process for selective extraction of contaminant elements from mixtures of electrolytes in solution
FI70049B (fi) Vaetske-vaetske-extraktionsfoerfarande foer avlaegsnande och utvinning av metaller ur vattenloesningar
CN111268750B (zh) 镍盐生产方法
Pandey et al. Extraction of chromium (III) from spent tanning baths
US3923976A (en) Process for recovery of zinc from solutions that contain it as a result of extraction with solvents for their adaptation to electrolysis
US4241027A (en) Reductive stripping process for the recovery of either or both uranium and vanadium
JPS6261524B2 (fi)
CN112771185B (zh) 对磷石膏中的稀土进行提纯和浓缩的工艺
FI69110B (fi) Process foer separation av kobolt fraon nickel
CA1073566A (en) Process for treating an acid waste liquid
KR20010056961A (ko) 철 및 니켈의 분리, 회수 방법
RU2700532C1 (ru) Способ экстракции ионов меди (II) из медно-аммиачных водных растворов
JPS6037059B2 (ja) 第四アンモニウム塩による液−液抽出によつてガリウム溶液を精製する方法
RU2336346C1 (ru) Способ извлечения металлов из сульфатных растворов, содержащих железо
JPS6112010B2 (fi)
RU2339714C1 (ru) Способ экстракции меди из сернокислых растворов, содержащих ионы двухвалентного железа
SU1320251A1 (ru) Способ извлечени меди из сульфатных растворов
RU2725322C1 (ru) Способ очистки хлоридного раствора от железа
DE2410158C2 (de) Verfahren zur Flüssig/flüssig-Extraktion von Kupfer aus komplexen Lösungen
RU1798324C (ru) Способ обработки осадков сточных вод гальванических производств
SU1618773A1 (ru) Способ гидрометаллургической переработки свинецсодержащих продуктов
CA1045832A (en) Process for extraction and separation of metals using liquid cation exchangers

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: OUTOKUMPU OY