FI90828C - Metallin uuttamismenetelmä - Google Patents

Description

90828 i

Metallin uuttamismenetelma

Esilla oleva keksintO koskee menetelmåa metallin erottamiseksi, joka muodostaa kompleksin 8-hydroksikino-5 liinin kanssa mainittua metallia sisaitSvåsså vesiliuok-sessa kasittaen vaiheet (a) saatetaan vesiliuos yhteen nestemaisen tai kiintean orgaanisen faasin kanssa, joka sisaltåå uuttavaa ainetta, joka koostuu toisaalta aktiivisesta osasta olien 10 joko substituoitu 8-hydroksikinoliini tai substituoitujen 8-hydroksikinoliinien seos ja toisaalta mainitun uuttoai-neen valmistuksen sivutuotteista yhteensaattamisen tapah-tuessa sellaisessa pH:ssa, etta vahintåån osa mainitusta metallista siirretaan vesiliuoksesta orgaaniseen faasiin, 15 jolloin tuotetaan mainitusta metallista tyhjentynyt vesi-faasi ja orgaaninen faasi kuormitetaan mainitulla metal-lilla; (b) erotetaan mainitusta metallista tyhjentynyt vesifaasi mainitulla metallilla kuormitetusta faasista; 20 (c) otetaan talteen mainittu metalli kuormitetusta orgaanisesta faasista; ja (d) kaytetaan uudelleen vaiheessa (a) orgaaninen faasi, joka tyhjennettiin vaiheessa (c).

Tailainen menetelmå on kuvattu seuraavissa viit- 25 teissa: (1) US-A-3 637 711, rekisterOity 25.3.1968, (2) US-A-3 971 843, aikaisin etuoikeuspaivåmaåra 12.7.1974, (3) CA-A-1 061 574, etuoikeuspaivamaara 21.8.1974, 30 (4) US-A-4 102 976, aikaisin etuoikeuspaivamaara 1.4.1975, (5) GB-A-1 593 289, etuoikeuspaivamaara 27.9.1976, (6) US-A-4 169 130, etuoikeuspaivamaara 13.7.1977, (7) "Galliumin saanto Bayer-menetelmaiia aluminaat-35 tiliuoksissa neste-neste-uutolla”, A. Levegue ym., Pro- 2 ceedings of the International Solvent Extraction Conference ISEC, 77, Toronto, 9. - 16.9.1977, volyymi 2, s. 439 - 442, (8) US-A-4 241 029, etuoikeuspaivamaara 15.12.1977, 5 (9) "Germaniumin neste-neste-uutto oksiinijohdan- naisten kanssa", pari G. Cote ja D. Bauer, Hydrometallurgy, 5, 1980, s. 149 - 160, (10) US-A-4 389 379, rekisterOity 15.8.1980, (11) US-A-4 432 951, etuoikeuspaivåmaara 22.6.1981, 10 (12) US-A-4 568 526, rekisterbity 4.1.1982, (13) US-A-4 485 076, etuoikeuspaivamaara 26.8.1982, (14) US-A-4 559 203, etuoikeuspaivamaara 26.8.1982, (15) EP-A-143 749, etuoikeuspaivamaara 29.11.1983, (16) US-A-4 654 145, etuoikeuspaivamaara 7.6.1084, 15 (17) US-A-4 541 861, rekisterbity 13.9.1984, (18) EP-A-199 905, etuoikeuspaivamaara 7.3.1985, (19) US-A-4 631 177, rekisterbity 2.7.1985, (20) "Uraanin uutto tuetun nestemembraanin sisåltå-van liikkuvan kantajan avulla", K. Akiba ym., Talanta, 20 vol. 32, nro 8B, s. 824 - 826, 1985, (21) "Liuotusuutto jalometallien puhdistuksessa", G.P. Demopoulos ym., Journal of Metals, kesakuu 1986, s. 13 - 17, (22) "Uusi liuotusuuttomenetelma jalometallien puh-25 distamiseksi", G.P. Demopoulos ym., ISEC -86 International

Solvent Extraction Conference - MUnchen, 11. - 16.9.1986, esipainos vol. II, s. 11-581 - 11-588.

Seuraavat metallit erotetaan vesiliuoksesta: - antimoni liitteessa (4) 30 - kadmium liitteessa (1) - koboltti liitteissa (3) ja (17) - kupari liitteissa (1), (3) ja (17) - gallium liitteissa (2), (5) - (8), (13) - (16), (18) ja (19) 35 - germanium liitteissa (9) - (12) ja (18)

II

3 90828 - kulta liitteissa (16), (21) ja (22) - Indium liitteessa (18) - molybdeeni liitteessa (3) - nikkeli liitteessa (17) 5 - palladium liitteissa (16), (21) ja (22) - platina liitteissa (16), (21) ja (22) - uraani liitteessa (20) - sinkki liitteissa (1) ja (3).

Uuttoaine sailytetaan nestemaisessa orgaanisessa 10 faasissa liitteissa (1) - (18), (21) ja (22). Se on upo-tettu sisaan tai tuettu orgaanisella faasilla liitteissa (12), (19) ja (20).

Metalli saadaan talteen kuormitetusta orgaanisesta faasista saattamalla jaikimmainen kosketukseen aineosan-15 poistavan vesiliuoksen tai eluutioliuoksen kanssa liitteissa (1) - (16) ja (18) - (22). Liitteissa (16) ja (17) metalli saadaan talteen kuormitetusta orgaanisesta faasista kasittelemaiia jalkimmaista kaasumaisella pelkisti-melia.

20 Orgaaninen faasi, joka on tyhjennetty vaiheessa (c), kierratetaan vaiheeseen (a) joko suoraan, kuten esi-merkiksi liitteessa (1) tai edeltavan kasittelyn jalkeen, kuten esim. liitteissa (2) ja (11). Tama edeltava kasitte-ly koostuu esim. vesipesusta, jos vaihe (c) on suoritettu 25 happamassa liuoksessa (liite 2) tai pesemaiia happamalla liuoksella, jos vaihe (c) on suoritettu emaksisessa liuoksessa (liite 11).

Tuote, kaupallisesti rekisterOity tavaramerkillå KELEX 100 Sherex Chemical Companyn toimesta (aikaisemmin 30 Ashland Chemical Co), kaytetaan uuttoaineena liitteissa (2) - (4), (7), (9) - (12) ja (15) - (21). Ennen vuotta 1976 KELEX 100:n aktiivinen komponentti oli β-alkenyylilia substituoitu 8-hydroksikinoliini, jonka kaava on 4 røi6i “3 fH3 - CH2 - C - CH2 - C - CH3 N OH CH ch3 CH3 5 CH2 nimeltåån 7-[3-(5,5,7,7-tetrametyyli-l-oktenyyli)]-8-hyd-roksikinoliini tai 7-(l-vinyyli-3,3,5,5-tetrametyylihek-syyli)-8-hydroksikinoliini. tuolloin KELEX 100 sisålsi n.

10 77,7 paino-% aktiivista komponenttia ja 3,7 % 8-hydroksi- kinoliinia lopun ollessa KELEX 100:n valmistussivutuot-teita.

Vuodesta 1976 KELEX 100:n aktiivinen komponentti on alkyylisubstituoitu 8-hydroksikinoliini, jonka kaava on 15 - (CH2)2 - CH - (CH2)3 - CH3 OH CH3 C2H5 20 nimeltåån 7-(4-etyyli-l-metyylioktyyli)-8-hydroksikinolii-ni. MyOhempi vuoden 1976 KELEX 100 sisåltåå 82 % aktiivista komponenttia ja 0,5 % 8-hydroksikinoliinia tasapaino-tuksen ollessa tehty erilaisilla valmistussivutuotteilla (ks. "KELEX 100:n rakenteesta ja koostumuksesta", G.P.

25 Demopoulos ym., Hydrometallurgy, 11. 1983, s. 389 - 396; ks. myOs viite (17), kolumni 4, 1. 11-31).

Tuotetta, joka sisåltåå esi-1976-KELEX 100:n kino-liinin kaavan mukaista substituoitua 8-hydroksikinoliinia, kåytetåån uuttoaineena viitteesså (1). Oletettavaa on, 30 ettå tårna tuote on esi-1976-KELEX 100, koska viite (1) on peruspatentti KELEX 100:Ile.

Tuotetta, joka sisåltåå myOhemmån 1975-KELEX 100:n kinoliinin koostumuksen mukaista substituoitua 8-hydroksikinoliinia, kåytetåån uuttoaineena viitteisså (5) ja 35 (6). Tåmån tuotteen alkuperåå ei mainita.

li 90828 5

Viitteissa (8), (13) ja (14) ilmoitetaan yleinen kaava, joka k&sittaa mm. esi-1976-KELEX 100:ssa ja myiihem-mSsså 1976-KELEX 100:ssa olevat substituoidut 8-hydroksi-klnolllnlt.

5 Henkel Corporation kauppaamaa, rekisteriiidylta ta- varamerkiltaan LIX 26, tuotetta kaytetaan uuttoaineena viitteissa (11), (16), (18), (21) ja (22). Lix 26:n koos-tumuksesta on saatavana vain muutamia yksityiskohtia. G.P. Demopouloksen ym. mukaan LIX 26 on 7-substituoitu 8-hyd-10 roksikinoliini, joka sisaitaa monimutkaisen seoksen haa-roittuneita alkyyli-isomeereja, joilla on yksi tai kaksi tyydyttymatdnta sidosta alkyylipuolen ketjussa, CUH22 ja C12H24 ollessa runsaimmin ldydetyt LIX 26:n 8-hydroksiki-noliinin alkylaatit (ks. viite 22). LIX 26 :n aktiivinen 15 komponentti on siis seos alkenyyliryhmilia 7-substituoituja 8-hydroksikinoliineja. Ei ole syyta olettaa, etta LIX 26:ssa olisi suurempi prosenttimaara aktiivista komponent-tia kuin KELEX 100:ssa.

Kaikissa viitteissa, joissa kaytetaan KELEX 100:aa 20 ja/tai LIX 26:a, uuttoaineena metallinerotusmenetelmassa, kuten aikaisemmin maåriteltiin, reagenssia kaytettiin sel-laisena kuin se oli saatu valmistajalta, paitsi viitteissa (7) ja (20), joissa KELEX 100 ensin pestiin HCl-liuoksella vapaan 8-hydroksikinoliinin poistamiseksi.

25 JohtopaatOs edelia esitetysta on, etta on kaytetty tai viitattu kaytettåvan metallinerotusmenetelmassa, kuten aikaisemmin on maaritelty, uuttoainetta, jossa aktiivisen komponentin prosentuaalinen maara on huomattavasti alle 90 %.

30 Menetelmien tekniikan taso on kuvattu viitteissa (1) - (22) ja ainakin yksi seuraavista puutteista esiintyy niissa:

uuttoaine hajoaa nopeasti, etenkin kun sen aktiivisella komponentilla on tyydyttymatOn sivuketju ja vaihe (a) tai 35 (c) suoritetaan emåksisessa aineessa (ks. viite (5) ja WO

6 82/01 369); vaikka aktiivisella komponentilla on tyydyt-tynyt sivuketju, hajoaminen jaa merkittSvåksi (ks. vii-te 6); metallin siirtyminen vesiliuoksen ja orgaanisen faasin 5 vaiilia vaiheessa (a) ja kuormitetun orgaanisen faasin ja aineosanpoistavan vesiliuoksen vaiilia (jos sita kaytetaan), vaiheessa (c) tapahtuu hitaasti, varsinkin kun ve-siliuos on emaksinen liuos, jollei joko kosketukseen saat-tamista suoriteta korkeammassa låmpOtilassa, kuten viit-10 teissa (1), (2), (10), (11) ja (12) tai jos orgaaninen faasi sisaitaa erikoislisaaineita, kuten karboksyylihap-poja, organosulfaatteja tai organofosforiyhdisteita, kuten viitteissa (8), (13), (14) ja (15) kinetiikan nostami- seksi; 15 kun nestemaista orgaanista faasia kaytetaan vaiheessa (a), metallista tyhjentyneen vesiliuoksen erotus metallilla kuormitetusta orgaanisesta faasista eli vaihe (b) on vai-keaa; kun erotetaan Pt (IV) klooriliuoksesta KELEX 100:aa uut-20 toaineena sisaitavaiia orgaanisella faasilla, on tarpeel-lista operoida korkeassa lampdtilassa (65 °C) suhteellisen liukenemattoman Kelex-Pt(IV)-kompleksin saostumisen vait-tamiseksi (ks. viite 22).

Esilia olevan keksinniJn tarkoitus on tuoda esille 25 aikaisemmin kuvattu menetelma, joka vaittaaa aikaisempien menetelmien haittoja.

Sen vuoksi keksinndn mukaan kaytetaan uuttoainetta, joka sisaitaa vahintaan 90 paino-% aktiivista komponent-tia.

30 On huomattu, etta kun kaytetaan tailaista uuttoai netta, aineen hajoamisnopeus pienenee merkittavasti, uut-to- ja uudelleenuuttokinetiikka paranevat, faasien erotus on helpompaa eika ole Pt (IV):n kanssa saostumisongelmaa.

On huomautettava, etta viitteessa (10), kappaleessa 35 5, rivit 23 - 36, todetaan seuraavaa: ll 90828 7 "Uuttonopeus riippuu uuttoaineen konsentraatiosta ja ger-maniumin konsentraatiosta. Uuttamisen kokonaiskonsentraa-tion måårittåmiseksi on tehty kokeita osittain samoilla BoxH-uuttoaineilla ja osittain Ge (IV):11a, mutta eri 5 pHrssa. BoxH-uuttoainekonsentraatio oli 200 g/1 ja Ge (IV):n 1,0 g/1. Ensimmaiselia kerralla pH oli hyvin hapan, koska aine sisalsi 0,5 M H2S04 ja toisella kerralla pH oli 4. Ensimmåisessa kokeessa (kaupallista Kelexiå ja 20 % oktanolia) yli 50 % germaniumia uuttui vain kahden minuu-10 tin jaikeen; toisella kerralla tarvittiin yli 20 minuuttia 50 %:n germaniumin uuttumiseen (Kelex puhdistettuna tis-laamalla antaa hitaamman reaktionopeuden)."

Tama kohta vaatii seuraavia kommentteja. Se ei pida sisaiiaån metallin erotusmenetelmaa, jota esilia oleva 15 keksintd koskee; vain osia siita uuttamistilan toteamisek-si. "Tislaamalla puhdistetun Kelexin" aktiivisen komponen-tin prosentuaalista mååråa ei ilmoiteta. Mainitun "tislaamalla puhdistetun Kelexin" huomattiin antavan hitaamman reaktionopeuden, kun taas patentin hakija huomasi, etta 20 reaktionopeus kasvaa, kun kaytetaan uuttoainetta, jolla on suurempi aktiivisen komponentin sisåltd (kuten mydhemmin osoitetaan). Tama voidaan selittaa siten, etta Kelexin tislaaminen ei vaittamatta johda puhdistuneeseen tuottee-seen, kuten ilmenee artikkelista "Kaupalliset kelaatin 25 muodostavat liuotinuuttamisreagenssit. II. B-alkenyyli-8-hydroksikinoliinin puhdistus ja ominaisuudet", A.W. Ashbrook, Journal of Cromatography, 105 (1975), s. 151 -156 (ks. S. 154 - 5; "Kelex hajoaa ennen kuin se kiehuu... Saatu materiaali voidaan tislata vakuumissa, mutta kompo-30 nenttien erottumista ei saavuteta tålla menetelmaiia.") Viitteen (10) ylia oleva kohta ei kuitenkaan koske esilia olevan keksinndn menetelmaa.

Uuttoaineena esilia olevan keksinnOn menetelmassa kaytetaan edullisesti standardikuparikuormituskapsiteetil-35 taan vahintaan 0,9 g Cu/10 g uuttoainetta, mika tarkoit- 8 taa, ettå 1 litra orgaanista faasia, joka valmistettiin 50 g:sta uuttoainetta, 250 ml:sta isodekanolia ja palooljysta tasapainottajana, voidaan kuormittaa vahintåån 4,5 g:lla kuparia, kun saatetaan yhteen kolme kertaa 1 litra 21,6 5 g/1 CuS0A. 5 H20 kuparisulfaattiliuosta, jonka pH on aikai- semmin sSSdetty neljåån.

Esilia olevan keksinnOn menetelmassS kSytettåvS uuttoaineen aktiivinen komponentti saa sisåltåå ainakin yhden substituoiduista 8-hydroksikinoliineista, jonka kaa-10 va tai yleinen kaava on ilmoitettu viitteissa (1) - (22) ja WO 82/01 369. Edullisilla hydroksikinoliineilla on kaava @Q}-CnH2ll+1

15 OH

jossa n on valilia 5-15. Tyypillinen esimerkki tailai-sesta on 7-(4-etyyli-l-metyylioktyyli)-8-hydroksikinoliini 20 eli myOhemmån vuoden 1975 KELEX 100:n aktiivinen komponentti .

Jos nestemaista orgaanista faasia kSytetaSn vai-heessa (a), silloin samoja liuotusaineita ja muokkaajia ja mahdollisesti samoja reaktioita kiihdyttåviå lisSaineita 25 voidaan kåyttaa kuin viitteissa (12), (19) ja (20) uut toaineen kiinnittamiseksi tai tukemiseksi huokoisella kiinteaiia orgaanisella materiaalilla.

Vesiliuoksen kosketukseen saattaminen orgaanisen faasin kanssa vaiheessa (a) voidaan suorittaa viitteissa 30 (1)-(22) kaytetyissa pH-olosuhteissa.

Metalli otetaan talteen kuormitetusta orgaanisesta faasista samoilla menetelmilia kuin on kuvattu viitteissa (1) - (22).

Kaksi tai useampia metalleja voidaan erottaa saman-35 aikaisesti naitå metalleja sisaitavasta vesiliuoksesta,

II

9 90828 jos vaihe (a) suoritetaan sellaisessa pH:ssa, etta ainakin osa jokaisesta naista metalleista siirtyy vesiliuoksesta orgaaniseen faasiin. Nama metallit voidaan jaikeenpain saada erilleen kuormitetusta orgaanisesta faasista, esi-5 merkiksi kayttamaiia vaiheessa (c) onnistuneesta uudelleen uuttamisliuoksia, joilla on erilainen pH.

Esilia olevan keksinndn menetelman edut on kuvattu esimerkeilia, jotka annetaan tuonnempana.

Naissa esimerkeissa on kaytetty neljaa tyyppia uut-10 toaineita, joilla on sama aktiivinen komponentti kuin myd-hemmaiia vuoden 1975 :11a. Nama nelja uuttoainetta toimit-ti Schering AG ja niita kutsutaan tåsta lahtien: aine A, aine B, aine C ja aine D.

Aineessa A huomattiin kaasukromatografian avulla 15 olevan 98,1 % aktiivista komponenttia. Sen standardikupa-rikuormituskapasiteetti, joka on myds sen aktiivisen kom-ponentin sisaildn mitta, huomattiin olevan 1,04 g Cu/10 g uuttoainetta.

Standardikuparikuormituskapasiteetti maaritetaan 20 seuraavasti: 1) Valmistetaan orgaaninen faasi, joka sisSltåå 50 g/1 uuttoainetta, 25 tilavuus-% isodekanolia ja loput Escaid 110:ta (palodljya).

2) Orgaaninen faasi pestaan 200 g/1 laimennetulla 25 rikkihapolla; orgaanista faasia ravistellaan kaksi minuut- tia rikkihappoliuoksella kayttaen orgaaninen faasi/vesi-faasi (0/V) suhdetta 1/1; jokaisen vaiheen jaikeen emulsion annetaan asettua ja faasit erotetaan.

3) Orgaaninen faasi pestaan kahdesti demineralisoi-30 dulla vedelia kayttaen kahden minuutin ravisteluaikaa ja O/V-suhdetta 1/1; jokaisen vaiheen jaikeen faasit erotetaan; toisen vaiheen jaikeen orgaaninen faasi sentrifugoi-daan viimeisten vesifaasin jaanteiden erottamiseksi.

4) Orgaaninen faasi saatetaan yhteen kolme kertaa 35 21,6 g/1 CuS04 · 5 H2 O kuparisulfaattiliuoksen kanssa, 10 jonka pH on aikaisemmin sfiådetty neljåån; yhteensaattaminen suoritetaan ravistelemalla kaksi minuuttia 0/V-suh-teella 1/1; jokaisen vaiheen jålkeen emulsion annetaan asettua ja faasit erotetaan; kolmannen vaiheen orgaanista 5 faasia sentrifugoidaan 10 minuuttia.

5) 40 ml orgaanista faasia ravistellaan kaksi minuuttia 40 ml:11a 200 g/1 laimennetulla rikkihappoliuok-sella ja sitten seos sentrifugoidaan.

6) Vesifaasin n&ytteen kuparikonsentraatio måårite- 10 taan.

7) Standardikuparikuormituskapasiteetti orgaanisel-le faasille, ilmaistuna g Cu/10 g uuttoainetta, saadaan jakamalla mitattu happamen vesiliuoksen kuparikonsentraatio viidelia (orgaaninen faasi sisaltaa 50 g/1 uuttoai- 15 netta).

Aineiden B, C ja D aktiivisen komponentin sisaltd oli vastaavasti 92 %, 84 % ja 77 % Schering AG:n mukaan. Niiden standardikuparikuormituskapasiteetiksi saatiin vastaavasti 0,97, 0,87 ja 0,79 g Cu/10 g uuttoainetta.

20 Esimerkkl 1

Tassa esimerkissa testattiin eri uuttoaineiden ha-joamisnopeutta emaksisissa aineissa.

Kokeet suoritettiin seuraavalla tavalla. 1 litra orgaanista faasia (OF) sisaitavaa testattavaa uuttoainetta 25 sekoitetaan annettuna aikana 1 litran emdksista vesiliuos-ta kanssa orgaanisen faasin ollessa aikaisemmin tehty emSksiseksi saattamalla se kosketukseen kahdeksi minuutik-si emaksisen liuoksen kanssa, jolla on sama koostumus kuin kokeessa kaytetylia liuoksella. Tuodaan seoksen ylle ilmaa 30 nopeudella 12 1/h ja lampdtila pidetaan 50 eC:ssa. Kupari-kuormituskapasiteetti maaritetaån orgaaniselle faasille kokeen alussa ja lopussa. Ennen kuparikuormituskapasitee-tin mååritysta orgaanista faasia kasiteliaan 200 g/1 H2S04-liuoksella Na:n ja K:n poistamiseksi ja sitten ve-35 della H2S04:n poistamiseksi.

li 90828 11

Seuraavat tulokset saadaan 60 g/i KOH-liuoksella:

Kuparikuormituskapasiteetti g Cu/1 OF

Koe OF-koostumus Alussa 570 h:n Muutos (%) nro til-% jalkeen 5

1 18 , 5 aine D

25 isodekanoli 14,5 12,8 - 11^7 56.5 Escaid 110

2 17,5 aine C

^ 25 isodekanoli 15,2 14,0 - 7,9 57.5 Escaid 110

3 17 aine A

25 isodekanoli 17,7 17,8 0 58 Escaid 110

Seuraavat tulokset saadaan 60 g/1 NaOH-liuoksella:

20 Kuparikuormituskapasiteetti g Cu/1 OF

Koe OF-koostumus Alussa 1 000 h:n Muutos (%) nro til-%__jalkeen

4 9,9 aine C

25 isodekanoli 8,61 6,69 - 22,3 25 61,5 Escaid 110

5 9,9 aine B

25 isodekanoli 9,6 8,82 - 8,1 65,1 Escaid 110 30

Esimerkki 2 Téssa esimerkissa testataan aineiden B, C ja D ki-neettista kayttaytymista galliumia uuttamalla.

12

Ensimmaisessa kokeessa yksi tilavuusosa emaksista, 9,9 g/1 Ga ja 57 g/1 NaOH sisaitavaa galliumlluosta saa-tetaan kosketukseen kahden tilavuusosan kanssa orgaanista faasla, jossa on 15 tilavuus-% uuttoainetta B, 15 tila-5 vuus-% isodekanolla ja 70 tilavuus-% Escaid 120 (paloOl- jy); lampOtila pidetaan 55 °C:ssa ja uuttosaanto (% Ga siirtynyt OF:iin) maaritetaan 2, 5 ja 15 minuutin jaikeen.

Toisessa ja kolmannessa kokeessa, jotka suoritet-tiin samoissa olosuhteissa kuin ensimmainen koe, aine B 10 korvattiin vastaavasti aineilla C ja D.

Seuraavat tulokset saadaan:

Koe Uuttosaanto (%) nro Uuttoaine__2’ \ 5' 1S> 1 B 36.7 57.5 90,3 15 2 C 17,9 50,0 80,8 3 D 9,8 33,7 74,8

Nama tulokset osoittavat selvasti, etta galliumin 20 uuttumiskinetiikka nousee merkittavasti, kun uuttoaineella on suurempi aktiivisen komponentin sisaito.

Esimerkki 3

Tassa esimerkissa testataan uuttoaineiden A, B ja D kineettista kayttaytymista antimonia uutettaessa.

25 Ensimmaisessa kokeessa yksi tilavuusosa hapanta antimoniliuosta, joka sisaitaa 10,2 g/1 Sb, 80 g/1 As ja 109 g/1 H2S04-liuosta, saatetaan kosketukseen 1,4 tilavuusosan kanssa orgaanista faasia, jossa on 18 tilavuus-% ainetta A, 25 tilavuus-% isodekanolia ja 57 tilavuus-% 30 Escaid 110; orgaaninen faasi on aikaisenunin tehty happa-meksi 120 g/1 H2S04-liuosta; lampOtila pidetaan 35 °C;ssa ja uuttosaantoprosentti (% Sb siirtynyt OFriin) maaritetaan 1, 2 ja 5 minuutin jaikeen.

Toisessa ja kolmannessa kokeessa, jotka suoritet-35 tiin samoissa olosuhteissa kuin ensimmainen koe, aine A korvattiin vastaavasti aineilla B ja 0.

II

13 90828

Seuraavat tulokset saadaan: „ Uuttosaanto (%)

Koe---— nro Uuttoaine 1 ·__2j__5»_ 1 A 70;5 70,5 71,5 5 2 B 65,6 67,7 69,6 3 D 60,8 64,7 67.7

Tulokset osoittavat selvSsti, ettå antimonin uut-10 tumiskinetiikka nousee merkittSvåsti, kun uuttoaineella on suurempi aktiivisen komponentin maara.

Esimerkkl 4

Tassa esimerkissa testataan uuttoaineiden A, B ja D kineettista kayttåytymista germaniumia uutettaessa.

15 Ensimmaisessa kokeessa yksi tilavuusosa hapanta germaniumliuosta, joka sisaitaa 0,75 g/1 Ge ja 120 g/1 H2S04, saatetaan kosketukseen 0,5 tilavuusosan kanssa or-gaanista faasia, joka sisaitaa 10 tilavuus-% ainetta A, 25 tilavuus-% isodekanolia ja 65 tilavuus-% Escaid 110, 20 taman orgaanisen faasin ollessa aikaisemmin tehty happa-meksi saattamalla se yhteen 120 g/1 H2S04-liuoksen kanssa; lampOtila pidetaan 35 °C:ssa ja uuttosaantoprosentti (%

Ge siirtynyt 0F:iin) maaritetaan 1, 2 ja 5 minuutin jal-keen.

25 Toisessa ja kolmannessa kokeessa, jotka suoritetaan samoissa olosuhteissa kuin ensimmainen koe, aine A korva-taan vastaavasti aineilla B ja D.

Seuraavat tulokset saadaan: i ..... Uuttoprosentti o« Koe Uuttoaine -*-- nro__1' 2' 5' 1 A 95,9 98,5 99,7 2 B 95,2 98,4 99,6 3 D 92,1 96,7 99 35 14 NSmS tulokset osoittavat, etta germaniumin uut-tumiskinetiikka parantuu, kun uuttoaineen aktiivisen kom-ponentin maara on suurempl.

Esimerkkl 5

5 TSssS esimerkissa testataan uuttoaineita B, C ja D

sisaitavien orgaanlsten faasien asettumiskayttåytymista.

Enslmmaisessa kokeessa yksl tilavuusosa emåksistå galliumliuosta, joka sisaitaa 9,9 g/1 Ga ja 57 g/1 NaOH, sekoltetaan 30 minuuttla kahden tilavuusosan kanssa orgaa- 10 nista faasia, joka sisaitaa 15 tilavuus-% ainetta B, 15 tilavuus-% isodekanolia ja 70 tialvuus-% Escaid 120, kun lampOtila pldetaan 55 °C:ssa ja sltten asettumisaika maa-ritetaan, kuten myOs asettuneen orgaanisen faasln Ga-kon-sentraatio.

15 Tolsessa ja kolmannessa kokeessa, jotka suoritet- tiin samoissa olosuhtelssa kuln enslmmainen koe, aine B korvataan vastaavastl alnellla C ja D.

Seuraavat tulokset saadaan: „ Koe 20 nro__Uuttoaine Asettumisaika /Ga/OF (g/1) 1 B 1’58" 898 2 C 2’36" 597 3 D 4'34" 4^ 520 25

Ndma tulokset selvastl osoittavat, etta asettumisaika merkittavasti vahenee, kun uuttoaineen aktiivisen komponentin måårå on suurempl.

Esimerkkl 6 30 Tama esimerkkl koskee platinan ja palladiumin uut- tamista aineilla B ja D.

Enslmmaisessa kokeessa yksi tilavuusosa 3N HC1-liuosta, jossa on 51,6 g/1 Pd ja 12,1 g/1 Pt sekoltetaan 20 eC:ssa 10 minuuttia vilden tilavuusosan kanssa orgaa- 35 nista faasia, joka sisaitaa 20 tilavuus-% ainetta B, 25 90828 15 tilavuus-% isodekanolia ja 55 tilavuus-% Escaid 120 tamfin orgaanisen faasin ollessa aikaisemmin tehty happameksi saattamalla se yhteen 3N:n HCl-liuoksen kanssa. Sitten nSiden faasien annetaan asettua. Tåydellinen asettuminen 5 saavutetaan 13 minuutin jalkeen: faaseissa ei ole saostu-maa. Vesifaasissa huomataan olevan 3,935 g/1 Pd ja 0,116 g/1 Pt ja orgaanisessa faasissa 9,590 g/1 Pd ja 2,420 g/1 Pt. Jakautumiskerroin Pdrlle on siten 2,437 ja Pt:lle 20,86. Pt voidaan poistaa orgaanisesta faasista vedelia 10 ja Pd 6 - 8 N:11a HCl:lla.

Toisessa kokeessa yksi tilavuusosa hapanta liuosta, koostumuksen ollessa sama kuin ensimmåisesså kokeessa kay-tetyn liuoksen, sekoitetaan 20 °C:ssa viiden tilavuusosan kanssa orgaanista faasia, joka sisaitaa 20 tilavuus-% ai-15 netta D, 25 tilavuus-% isodekanolia ja 55 tilavuus-% Escaid 120 ja joka on aikaisemmin tehty happameksi. Hyvin pian muodostuu ruskehtava saostuma seokseen, mika tarkoit-taa, etta orgaaninen faasi ei sovi samanaikaiseen Pd:n ja Pt:n uuttamiseen HCl-liuoksista. Mar3n saostuman analyysi 20 osoittaa, etta se sisaltaa noin 10 % Pt ja 0,5 % Pd.

Esilia olevan keksinnOn menetelma on hyvin kayttO-kelpoinen, kun metalli taytyy erottaa emaksisesta liuok-sesta, varsinkin liuoksesta, jonka pH on yli 13; se on siten erityisen hyva galliumia sisaitavien Bayerin mene-25 telman natriumaluminaattiliuosten uuttamiseen. KeksinnOn menetelma on myOs hyvin hyOdyllinen, kun metalli taytyy ottaa talteen vaiheessa (c) orgaanisesta faasista emaksisen liuoksen avulla, varsinkin kaytettaessa liuosta, jonka pH on yli 13, kuten germaniumin ja antimonin ollessa ky-30 seessa. Se on myOs erittain hyOdyllinen arvokkaiden metallien, kuten indiumin talteenottamiseksi. Se on lisaksi hyvin hyOdyllinen jalometalleja erotettaessa, varsinkin platinaa, koska se sallii operoimisen ymparOivassa lampO-tilassa uuttoaineen kanssa, jonka aktiivisella komponen-35 tilla on tyydyttynyt sivuketju; tailainen uuttoaine hajoaa 16 paljon nopeammin kuin uuttoaine, jonka aktiivisella kom-ponentilla on tyydyt tymåtOn sivuketju.

On selvåå, ettå ilmalsu "uuttoaine, joka koostuu toisaalta aktiivisesta komponent i s ta, joka on joko substi-5 tuoitu 8-hydroksikinoliini tai substituoitujen 8-hydrok-sikinoliinien seos ja toisaalta mainitun uuttoaineen val-mistussivutuotteista", jota on kåytetty tåsså aikaisemmin ja patenttivaatimuksissa, tarkoittaa reagenssia, jota ei ole vielå laimennettu sen jålkeen, kun se on syntetisoitu 10 (siis saattamalla reagoimaan 8-hydroksikinoliini substi-tuoivan aineen kanssa) ja puhdistettu, koska puhdistuksen jålkeen lisåtyt laimennusaineet eivåt ole reagenssin val-mistussivutuotteita.

li

Claims (10)

90828

1. Menetelmå metallin erottamiseksi, joka muodos-taa kompleksin 8-hydroksikinoliinin kanssa, mainittua me- 5 tallia sisaitavasta vesiliuoksesta, jolloin menetelma ka-sittaa seuraavat valheet: (a) saatetaan vesiliuos kosketukseen nestemåisen tai kiinteMn orgaanisen faasin kanssa, joka sisaitaa uut-toainetta, joka koostuu toisaalta aktiivisesta komponen- 10 tista, joka on substituoitu 8-hydroksikinoliini tai subs-tituoitujen 8-hydroksikinoliinien seos, ja toisaalta mai-nitun uuttoaineen valmistuksen sivutuotteista, sellaisessa pH:ssa, etta vahintaån osa mainitusta metallista siirtyy vesiliuoksesta orgaaniseen faasiin, jolloin saadaan maini-15 tusta metallista vapautunut vesifaasi ja mainitulla metal-lilla kuormitettu orgaaninen faasi; (b) erotetaan mainitusta metallista vapautunut vesifaasi mainitulla metallilla kuormitetusta orgaanisesta faasista; 20 (c) otetaan talteen mainittu metalli kuormitetusta orgaanisesta faasista; ja (d) kåytetaan uudelleen vaiheessa (a) orgaaninen faasi, joka tyhjennettiin vaiheessa (c), tunnettu siitå, ettå uuttoaine sisaitåå vahinta&n 25 90 paino-% aktiivista komponenttia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmS, tunnettu siita, etta uuttoaineen standardikuparikuormi-tuskapasiteetti on vahintaan 0,9 g Cu/10 g uuttoainetta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelma, 30 tunnettu siita, etta substituoidu(i)lla 8-hydrok- sikinoliin(e)illa on kaava 35 (oIolc H 2n+1 OH 5 jossa n on valilia 5-15.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen mene telma, tunnettu siita, etta vaihe (a) suoritetaan em&ksisesså valiaineessa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelma, tun nettu siita, etta vaihe (a) suoritetaan pH:ssa yli 13.

6. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelma, tunnettu siita, etta vaihe (c) suoritetaan 15 emaksisessa vaiiaineessa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelma, tunnettu siita, etta vaihe (c) suoritetaan pH:ssa yli 13.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen mene-20 telma, tunnettu siita, etta metalli on gallium.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 ja 5 - 6 mukainen menetelma, tunnettu siita, etta metalli on germanium tai antimoni.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen mene-25 telmå, tunnettu siita, etta metalli on indium tai platina. II 90828