FR2607021A1 - Process for selective extraction of transition metals from acidic solutions using polydentate nitrogenous ligand systems and cation exchangers - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE D'EXTRACTION SELECTIVE DE METAUX DE TRANSITION A PARTIR
DE SOLUTIONS ACIDES PAR DES SYSTEMES DE LIGANDS AZOTES
POLYDENTES ET D'ECHANGEURS CATIONIQUES.PROCESS FOR SELECTIVE EXTRACTION OF TRANSITION METALS FROM
ACID SOLUTIONS BY NITROGEN LIGAND SYSTEMS
POLYDENTES AND CATIONIC EXCHANGERS.
DESCRIPTION
La présente invention a pour objet l'extraction sélective de métaux de transition, en particulier des métaux de transition d à partir de solutions aqueuses acides.DESCRIPTION
The present invention relates to the selective extraction of transition metals, in particular transition metals from acidic aqueous solutions.
De façon plus précise, elle concerne les procédés d'extraction faisant appel à la formation de complexes des métaux de transition en seconde sphère de coordination. L'extraction a
lieu dans une phase organique comprenant un extractant échangeur cationique.More precisely, it relates to the extraction processes calling on the formation of complexes of transition metals in the second coordination sphere. The extraction has
takes place in an organic phase comprising a cation exchanger extractant.
Elle s'applique en particulier à l'extraction et à la séparation des métaux de grande valeur tels que le nickel, le cobalt, le ruthénium, le rhodium, le platine, le palladium ainsi que des métaux tels que le fer, le cuivre et le manganèse. It applies in particular to the extraction and separation of high value metals such as nickel, cobalt, ruthenium, rhodium, platinum, palladium as well as metals such as iron, copper and manganese.
En effet, des procédés d'extraction et de séparation des métaux précités ont un grand intérêt dans les domaines de
l'industrie du nickel, de L'industrie des métaux précieux et de la récupération des métaux nobles ainsi que pour le retraitement des combustibles irradiés, par exemple pour les séparations ruthénium-rhodium et ruthénium-césium. Ils peuvent également être intéressants pour le traitement des nodules manganiféres sousmarins qui contiennent du fer, du cuivre, du manganèse, du nickel et du cobalt, généralement solubilisés en milieu acide.Indeed, processes for extracting and separating the aforementioned metals are of great interest in the fields of
the nickel industry, the precious metals industry and the recovery of noble metals as well as for the reprocessing of irradiated fuels, for example for the ruthenium-rhodium and ruthenium-cesium separations. They can also be useful for the treatment of underwater manganiferous nodules which contain iron, copper, manganese, nickel and cobalt, generally dissolved in an acid medium.
Pour réaliser la séparation de tels métaux dans de bonnes conditions, il est nécessaire de disposer de procédés ayant une cinétique d'extraction rapide, qui soient adaptés aux traitements de solutions acides et dans lesquels la valence des métaux à extraire soit stabilisée pour éviter les problèmes posés par l'oxydation ou la réduction éventuelle de ces métaux au cours de l'extraction. To carry out the separation of such metals under good conditions, it is necessary to have processes having kinetics of rapid extraction, which are suitable for the treatment of acid solutions and in which the valence of the metals to be extracted is stabilized to avoid the problems posed by the oxidation or possible reduction of these metals during the extraction.
La présente invention a précisément pour objet un procédé d'extraction sélective des métaux de transition qui répond aux caractéristiques énoncées ci-dessus. The subject of the present invention is precisely a process for the selective extraction of transition metals which meets the characteristics set out above.
Le procédé, selon l'invention, d'extraction sélective d'un métal de transition présent sous la forme de sel dans une solution aqueuse acide comprend les étapes suivantes a) - complexer le métal de transition par un ligand azoté
polydente comprenant au moins deux atomes d'azote donneurs
d'électrons choisi parmi les bipyridines, les tripyridines,
les phénanthrolines, les triazines et leurs dérivés
substitués, b) - extraire le complexe ainsi formé dans une phase organique
comprenant un extractant échangeur cationique.The method according to the invention for selective extraction of a transition metal present in the form of a salt in an acidic aqueous solution comprises the following steps a) - complexing the transition metal with a nitrogenous ligand
polydent comprising at least two donor nitrogen atoms
of electrons chosen from bipyridines, tripyridines,
phenanthrolines, triazines and their derivatives
substituted, b) - extract the complex thus formed in an organic phase
comprising a cation exchanger extractant.
Dans ce procédé, on sature ainsi par le ligand azoté polydenté la première sphère de coordination du métal de transition, puis on réalise l'extraction du complexe ainsi formé dans une phase organique au moyen d'un extractant échangeur cationique par neutralisation de la charge électrique du complexe métallique. In this process, the first coordination sphere of the transition metal is thus saturated with the polydentate nitrogen ligand, then the complex thus formed is extracted in an organic phase by means of a cation exchanger extractant by neutralization of the electric charge. of the metal complex.
Ce procédé est très avantageux car les cinétiques d'extraction du complexe en phase organique sont très rapides, ce qui permet d'opérer a la température ambiante. This process is very advantageous because the kinetics of extraction of the complex in the organic phase are very rapid, which makes it possible to operate at ambient temperature.
Par ailleurs, les ligands azotés polydentés stabilisent la valence du métal de transition, et on évite ainsi les problèmes d'oxydation ou de réduction des métaux de transition qui peuvent gêner la suite des opérations, en particulier la réextraction du métal de transition. Furthermore, the polydentated nitrogen ligands stabilize the valence of the transition metal, and this avoids the problems of oxidation or reduction of the transition metals which can hinder the continuation of the operations, in particular the re-extraction of the transition metal.
Le procédé est également avantageux car il est adapté au traitement de solutions acides en particulier de solutions d'acides minéraux comme par exemple les solutions 0,1 à 3N d'acide sulfurique, d'acide nitrique, d'acide phosphorique ou d'acide chlorhydrique. On se rapproche ainsi des conditions de lixiviation des minerais, ce qui est intéressant pour certaines applications. The method is also advantageous because it is suitable for the treatment of acid solutions in particular of mineral acid solutions such as, for example, 0.1 to 3N solutions of sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid or acid. hydrochloric. This brings us closer to the conditions of leaching of ores, which is interesting for certain applications.
En fin d'opération, le métal de transition peut être
réextrait facilement dans une solution aqueuse acide avec une bonne cinétique de réextraction, par mise en contact de la phase organique contenant le complexe avec une telle solution. Le fait d'avoir stabilise la valence du métal de transition avec les
ligands utilisés permet de s'affranchir des problèmes tels que
l'oxydation du cobalt II en cobalt III en phase organique, qui empêcherait une bonne réextraction de ce métal dans la solution aqueuse.At the end of the operation, the transition metal can be
easily reextracted in an acidic aqueous solution with good re-extraction kinetics, by bringing the organic phase containing the complex into contact with such a solution. Having stabilized the valence of the transition metal with the
ligands used can overcome problems such as
the oxidation of cobalt II to cobalt III in the organic phase, which would prevent good re-extraction of this metal in the aqueous solution.
Dans le procédé de l'invention, l'étape limitante du point de vue de la cinétique de réaction est la complexation du métal de transition. En effet, dans le cas de certains métaux tels que le ruthénium, le rhodium et le palladium, les cinétiques de cette réaction sont lentes. En revanche, dans le cas d'autres métaux tels que le fer, le nickel et le cobalt, la cinétique de cette réaction est rapide. In the process of the invention, the limiting step from the point of view of the reaction kinetics is the complexation of the transition metal. Indeed, in the case of certain metals such as ruthenium, rhodium and palladium, the kinetics of this reaction are slow. On the other hand, in the case of other metals such as iron, nickel and cobalt, the kinetics of this reaction are rapid.
Aussi, selon un premier mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention, adapté au cas de métaux de transition réagissant rapidement avec le ligand utilisé, on réalise simultanément les étapes de complexation et d'extraction en mettant en contact une solution aqueuse contenant le métal de transition avec une phase organique comprenant le ligand azoté polydenté et l'extractant échangeur cationique. Also, according to a first embodiment of the process of the invention, suitable for the case of transition metals reacting rapidly with the ligand used, the complexing and extraction steps are carried out simultaneously by bringing an aqueous solution containing the transition metal with an organic phase comprising the polydentate nitrogen ligand and the cation exchanger extractant.
Ce premier mode de mise en oeuvre du procédé peut être utilisé en particulier pour les métaux de transition tels que le fer, le nickel, le cobalt, Le manganèse et le cuivre. This first embodiment of the process can be used in particular for transition metals such as iron, nickel, cobalt, manganese and copper.
Selon un second mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention, plus spécialement adapté au cas des métaux réagissant lentement avec le ligand utilisé, on réalise successivement les étapes de complexation et d'extraction. Dans ce cas, on ajoute tout d'abord le ligand à la solution aqueuse pour complexer le métal de transition en solution aqueuse, et on met ensuite en contact la solution aqueuse contenant le complexe avec une phase organique comprenant l'extractant échangeur cationique. According to a second embodiment of the process of the invention, more particularly suited to the case of metals reacting slowly with the ligand used, the complexing and extraction steps are carried out successively. In this case, the ligand is first added to the aqueous solution to complex the transition metal into an aqueous solution, and then the aqueous solution containing the complex is brought into contact with an organic phase comprising the cation exchanger extractant.
Ce second mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention est plus particulièrement adapté au traitement des métaux tels que le ruthénium et le rhodium. This second embodiment of the process of the invention is more particularly suitable for the treatment of metals such as ruthenium and rhodium.
Dans le procédé de l'invention, le ligand azoté polydenté et l'extractant échangeur cationique sont choisis en particulier en fonction du métal que l'on veut extraire sélectivement. In the process of the invention, the polydentated nitrogen ligand and the cation exchanger extractant are chosen in particular as a function of the metal which it is desired to extract selectively.
Ainsi, on choisit un ligand capable de former un complexe stable avec le métal de transition à extraire. Par ailleurs, pour obtenir un surcroit de stabilité, on choisit de préférence un ligand chelatant qui soit une base faible. Ceci permet également d'obtenir une cinétique de substitution de la forme protonée du ligand qui ne soit pas trop lente pour la formation du complexe. On choisit de plus le ligand de façon à obtenir une cinétique de formation du complexe la plus rapide possible. Thus, a ligand capable of forming a stable complex with the transition metal to be extracted is chosen. Furthermore, to obtain additional stability, a chelating ligand is preferably chosen which is a weak base. This also makes it possible to obtain substitution kinetics of the protonated form of the ligand which is not too slow for the formation of the complex. The ligand is also chosen so as to obtain the kinetics of formation of the complex as quickly as possible.
De nombreux ligands polydentés comprenant au moins deux atomes d'azote donneurs d'électrons peuvent être utilisés, en particulier les bases aromatiques hétérocycliques du type polyimines, comme la bipyridine, les phénanthrolines, les tripyridines, les triazines, et leurs dérivés substitués. Many polydentate ligands comprising at least two electron donor nitrogen atoms can be used, in particular heterocyclic aromatic bases of the polyimine type, such as bipyridine, phenanthrolines, tripyridines, triazines, and their substituted derivatives.
A titre d'exemple, on peut utiliser - la bipyridine (Bipy) de formule
- l'orthophénanthroline (OPhe) de formule
- la tripyridine-2,4,6-triazine-1,3,5 (TPTZ) de formule
- orthophenanthroline (OPhe) of formula
- tripyridine-2,4,6-triazine-1,3,5 (TPTZ) of formula
Les extractants échangeurs cationiques utilisés dans l'invention sont également choisis en fonction du métal à extraire et des espèces cationiques présentes en solution aqueuse telles que les formes protonées du ligand, ions H etc., de façon que la compétition vis-å-vis de l'extraction entre les différentes espèces cationiques du métal de transition soit favorable au complexe. De même, on choisit un extractant réagissant rapidement avec le complexe formé. The cation exchanger extractants used in the invention are also chosen as a function of the metal to be extracted and of the cationic species present in aqueous solution such as the protonated forms of the ligand, H ions etc., so that the competition vis-à-vis the extraction between the different cationic species of the transition metal is favorable to the complex. Likewise, an extractant is chosen which reacts quickly with the complex formed.
Généralement, la phase organique comprend un diluant inerte qui peut etre constitué par un composé hydrocarboné comme
le tétrachlorure de carbone, le trichlorométhane et le tertiobutylbenzene. Dans ce cas, on choisit, de préférence un extractant capable de former des micelles inverses dans ce diluant. Ceci permet d'améliorer encore la cinétique d'extraction du complexe dans la phase organique. Généralement, on utilise comme extractant un extractant acide comportant par exemple un groupement carboxylique, un groupement sulfonique ou un groupement phosphorique comme les acides organosulfoniques et organophosphoriques.De préférence, on utilise un acide dialkylsulfonaphtalène ou un acide phosphorique de formule
dans laquelle R est un radical alkyle ou un radical phényle non substitué ou substitué par un ou plusieurs radicaux alkyle.Generally, the organic phase comprises an inert diluent which can consist of a hydrocarbon compound such as
carbon tetrachloride, trichloromethane and tert-butylbenzene. In this case, an extractant capable of forming reverse micelles in this diluent is preferably chosen. This makes it possible to further improve the kinetics of extraction of the complex in the organic phase. Generally, an acid extractant comprising, for example, a carboxylic group, a sulfonic group or a phosphoric group such as organosulfonic and organophosphoric acids is used as extractant. Preferably, a dialkylsulfonaphthalene acid or a phosphoric acid of formula
wherein R is an alkyl radical or a phenyl radical unsubstituted or substituted by one or more alkyl radicals.
A titre d'exemple de tels extractants acides, on peut citer l'acide dinonylsulfonaphtaléne (HDNNS) de formule
et les acides octylphénylphosphorique, monodécylphosphorique et monooctylphosphorique de formule :
and octylphenylphosphoric, monodecylphosphoric and monooctylphosphoric acids of formula:
Pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, on peut utiliser des appareillages classiques tels que les équipements utilisés pour l'extraction liquide-liquide, par exemple des batteries de mélangeurs-décanteurs, des colonnes (colonnes pulsées, colonnes à garnissage, etc.), et des extracteurs centrifuges. To implement the process of the invention, it is possible to use conventional equipment such as the equipment used for liquid-liquid extraction, for example batteries of mixer-settlers, columns (pulsed columns, packed columns, etc. .), and centrifugal extractors.
On peut opérer à la température ambiante et à la pression atmosphérique. It can operate at room temperature and at atmospheric pressure.
Toutefois, dans le premier mode de mise en oeuvre du procédé, lorsque la réaction de formation du complexe est lente, on réalise de préférence la première étape de complexation à une température supérieure à la température ambiante pour améliorer la cinétique de réaction. However, in the first embodiment of the process, when the reaction for forming the complex is slow, the first complexation step is preferably carried out at a temperature above room temperature to improve the reaction kinetics.
Après extraction en phase organique, les métaux de transition peuvent être réextraits dans une solution aqueuse par mise en contact de la phase organique contenant le complexe avec une solution acide ayant une acidité plus élevée que les solutions de départ, par exemple une solution 2N à 5N d'acide nitrique, d'acide chlorhydrique ou d'acide sulfurique. On peut aussi réextraire le métal de transition en solution aqueuse par mise en contact de la phase organique avec une solution aqueuse faiblement acide contenant le ligand. After extraction in the organic phase, the transition metals can be re-extracted in an aqueous solution by bringing the organic phase containing the complex into contact with an acid solution having a higher acidity than the starting solutions, for example a 2N to 5N solution. nitric acid, hydrochloric acid or sulfuric acid. The transition metal can also be re-extracted into an aqueous solution by bringing the organic phase into contact with a weakly acidic aqueous solution containing the ligand.
Dans le procédé de l'invention, les conditions d'acidité et les concentrations en extractant échangeur cationique de la phase organique sont généralement ajustées pour que le ligand reste presque exclusivement présent en phase organique aussi bien à l'extraction qu'à la réextraction. In the process of the invention, the acidity conditions and the concentrations of cationic exchanger extractant from the organic phase are generally adjusted so that the ligand remains almost exclusively present in the organic phase both during extraction and re-extraction.
Par ailleurs, la concentration en extractant de la phase organique doit être suffisante pour que l'on atteigne pratiquement La saturation du solvant en complexe extrait. Furthermore, the concentration of extractant from the organic phase must be sufficient for practically reaching saturation of the solvent with extracted complex.
Généralement, un rapport de 2 moles d'extractant par mole de complexe extrait correspond à une saturation du solvant.Generally, a ratio of 2 moles of extractant per mole of complex extracted corresponds to saturation of the solvent.
Le procédé de l'invention s'applique en particulier aux métaux de transition du groupe d, c'est-à-dire aux métaux des groupes IVA à IB des quatrième, cinquième et sixième périodes du tableau périodique ; à titre d'exemples, ces métaux peuvent être
le fer, le nickel, le cobalt,le cuivre, le manganèse, le ruthénium, le rhodium, le platine, le palladium, le zinc et le niobium.The process of the invention applies in particular to the transition metals of group d, that is to say the metals of groups IVA to IB of the fourth, fifth and sixth periods of the periodic table; as examples, these metals can be
iron, nickel, cobalt, copper, manganese, ruthenium, rhodium, platinum, palladium, zinc and niobium.
De préférence, on utilise le procédé de l'invention pour séparer le nickel et le cobalt à partir de solutions acides, pour séparer le ruthénium du rhodium et pour extraire Le rhodium à partir de solutions nitriques. Preferably, the method of the invention is used to separate nickel and cobalt from acid solutions, to separate ruthenium from rhodium and to extract rhodium from nitric solutions.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture des exemples suivants donnés bien entendu à titre illustratif et non limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel
- la figure 1 est un diagramme illustrant les variations des coefficients de distribution du nickel et du cobalt en fonction de l'acidité de la solution aqueuse de départ,
- la figure 2 est un diagramme illustrant les variations des coefficients de distribution du nickel et du cobalt en fonction de la concentration en extractant échangeur cationique de la phase organique,
- la figure 3 est un diagramme illustrant les variations des coefficients de distribution du cobalt et du nickel en fonction de la concentration en acide sulfurique de la solution aqueuse de départ,
- la figure 4 est un diagramme illustrant les variations des coefficients de distribution du nickel et du cobalt en fonction de la concentration en acide sulfurique de la solution aqueuse de départ,
- la figure 5 est un diagramme représentant les variations du coefficient de distribution du rhodium en fonction de la concentration en acide nitrique de la solution aqueuse de départ losqu'on utilise differents Ligands pour l'extraction,
- la figure 6 est un diagramme illustrant les variations du coefficient de distribution du ruthénium en fonction de la concentration en extractant acide de la phase organique, et
- la figure 7 est un diagramme illustrant Les variations du coefficient de distribution du ruthénium en fonction de la concentration en acide nitrique de la solution aqueuse de départ.Other characteristics and advantages of the invention will appear better on reading the following examples given, of course, by way of illustration and not limitation, with reference to the appended drawing in which
FIG. 1 is a diagram illustrating the variations in the distribution coefficients of nickel and cobalt as a function of the acidity of the starting aqueous solution,
FIG. 2 is a diagram illustrating the variations in the distribution coefficients of nickel and cobalt as a function of the concentration of cation exchanger extractant from the organic phase,
FIG. 3 is a diagram illustrating the variations in the distribution coefficients of cobalt and nickel as a function of the concentration of sulfuric acid in the starting aqueous solution,
FIG. 4 is a diagram illustrating the variations in the distribution coefficients of nickel and cobalt as a function of the concentration of sulfuric acid in the starting aqueous solution,
FIG. 5 is a diagram representing the variations in the distribution coefficient of rhodium as a function of the nitric acid concentration of the starting aqueous solution when different ligands are used for the extraction,
FIG. 6 is a diagram illustrating the variations in the distribution coefficient of ruthenium as a function of the concentration of acid extractant from the organic phase, and
- Figure 7 is a diagram illustrating the variations in the distribution coefficient of ruthenium as a function of the concentration of nitric acid in the starting aqueous solution.
EXEMPLE 1 : Separation nickel/cobalt
Dans cet exemple, on utilise comme ligand la bipyridine et comme extractant acide, l'acide dinonylsulfonaphtalène. Le diluant inerte est du tétrachlorure de carbone.EXAMPLE 1: Nickel / cobalt separation
In this example, bipyridine is used as a ligand and as an acid extractant, dinonylsulfonaphthalene acid. The inert diluent is carbon tetrachloride.
La solution aqueuse de départ est une solution
-1 -1 sulfurique contenant 0,005 mol.l de nickel et 0,005 mol.l de cobalt sous forme de sulfates.The starting aqueous solution is a solution
-1 -1 sulfuric containing 0.005 mol.l of nickel and 0.005 mol.l of cobalt in the form of sulphates.
Pour réaliser l'extraction, on met en contact un volume de cette solution aqueuse avec un volume d'une phase organique constituée de tétrachlorure de carbone contenant 0,01 mol.l de bipyridine (Bipy) et 0,05 mol.l d'acide dinonylsulfonaphtaléne (HDNNS). To carry out the extraction, a volume of this aqueous solution is brought into contact with a volume of an organic phase consisting of carbon tetrachloride containing 0.01 mol.l of bipyridine (Bipy) and 0.05 mol.l of dinonylsulfonaphthalene acid (HDNNS).
Après 2 minutes de mise en contact sous agitation forte, on Laisse décanter les deux phases et on détermine leurs concentrations respectives en nickel et en cobalt par absorption atomique. After 2 minutes of contacting with vigorous stirring, the two phases are left to settle and their respective nickel and cobalt concentrations are determined by atomic absorption.
On obtient ainsi les coefficients de partage du cobalt et du nickel, qui correspondent au rapport de la concentration du métal (nickel ou cobalt) dans la phase organique sur sa concentration en phase aqueuse. The partition coefficients of cobalt and nickel are thus obtained, which correspond to the ratio of the concentration of the metal (nickel or cobalt) in the organic phase to its concentration in the aqueous phase.
On recommence ces opérations en utilisant des solutions aqueuses ayant des concentrations en acide sulfurique allant de
-1 0,05 mol.L à 1,5 mol.l
Les résultats obtenus sont représentés sur la figure 1 qui illustre les variations du coefficient de distribution D en
-1 fonction de la concentration en acide sulfurique (en mol.l ) de
la solution aqueuse de départ.These operations are repeated using aqueous solutions having sulfuric acid concentrations ranging from
-1 0.05 mol.L to 1.5 mol.l
The results obtained are represented in FIG. 1 which illustrates the variations in the distribution coefficient D in
-1 function of the sulfuric acid concentration (in mol.l) of
the starting aqueous solution.
Sur cette figure, La courbe 1 se réfère au nickel et la
courbe 2 se refère au cobalt. En examinant ces deux courbes, on constate que Le cobalt est tres peu extrait dans la phase organique alors que le nickel est extrait dans de bonnes proportions, notamment lorsque l'acidité de la solution aqueuse de départ est faible.In this figure, Curve 1 refers to nickel and the
curve 2 refers to cobalt. By examining these two curves, it can be seen that cobalt is very little extracted in the organic phase whereas the nickel is extracted in good proportions, in particular when the acidity of the starting aqueous solution is low.
EXEMPLE 2 : Sé2aration nickel/cobalt
Dans cet exemple, on utilise comme ligand la bipyridine
(B;py) et comme extractant acide l'acide dinonylsulfonaphtalène
(HDNNS) dilué dans du tertiobutylbenzène.EXAMPLE 2 Nickel / Cobalt Separation
In this example, bipyridine is used as a ligand
(B; py) and as an acid extractor dinonylsulfonaphthalene acid
(HDNNS) diluted in tertiobutylbenzene.
La solution aqueuse de départ est une solution
-1 sulfurique 1N contenant 0,0025 mol.l de nickel, et 0,0025
-1 mol.l de cobalt sous forme de sulfate.The starting aqueous solution is a solution
-1 sulfuric 1N containing 0.0025 mol.l of nickel, and 0.0025
-1 mol.l of cobalt in the form of sulfate.
Pour réaliser l'extraction, on met en contact un volume de cette solution aqueuse avec un volume d'une phase organique
-1 constituée de tertiobutylbenzène contenant 0,05 mol.l de Bipy -I et 0,1mol de HDNNS.To carry out the extraction, a volume of this aqueous solution is brought into contact with a volume of an organic phase.
-1 consisting of tertiobutylbenzene containing 0.05 mol.l of Bipy -I and 0.1mol of HDNNS.
Après 2 minutes de mise en contact sous agitation forte, on laisse décanter les deux phases et on détermine leurs concentrations respectives en nickel et en cobalt comme dans l'exemple 1. After 2 minutes of contacting with vigorous stirring, the two phases are allowed to settle and their respective nickel and cobalt concentrations are determined as in Example 1.
On obtient ainsi les coefficients de partage D du cobalt et du nickel. The partition coefficients D of cobalt and nickel are thus obtained.
On recommence ces opérations en utilisant des phases organiques avant des concentrations en HDNNS qui varient de 0,05 à 0,2 mol.L
Les résultats obtenus avec ces différentes phases organiques sont donnés sur la figure 2 qui illustre les variations du coefficient de distribution D du nickel (courbe 3) et du cobalt (courbe 4) en fonction de la concentration en HDNNS de la phase organique.These operations are repeated using organic phases before HDNNS concentrations which vary from 0.05 to 0.2 mol.L
The results obtained with these various organic phases are given in FIG. 2 which illustrates the variations in the distribution coefficient D of nickel (curve 3) and of cobalt (curve 4) as a function of the HDNNS concentration of the organic phase.
En examinant ces deux courbes, on constate que le cobalt est très peu extrait dans la phase organique, notamment lorsque La concentration en extractant acide (HDNNS) est de
L'ordre de 0,1 alors que le nickel est extrait dans de bonnes proportions à des concentrations en extractant HDNNS supérieures
-1 à 0,1 mol.l
EXEMPLE 3 : Séparation nickel-cobalt
Dans cet exemple,on répète Le mode opératoire de l'exemple 2, mais on utilise des solutions aqueuses ayant des concentrations variables en acide sulfurique et les mêmes teneurs en nickel et en cobalt que dans l'exemple 2.By examining these two curves, it can be seen that the cobalt is very little extracted in the organic phase, in particular when the concentration of acid extractor (HDNNS) is
The order of 0.1 while nickel is extracted in good proportions at concentrations by extracting higher HDNNS
-1 to 0.1 mol.l
EXAMPLE 3 Nickel-cobalt separation
In this example, the procedure of Example 2 is repeated, but aqueous solutions having varying concentrations of sulfuric acid and the same nickel and cobalt contents are used as in Example 2.
La phase organique est constituée de tertiobutylbenzène
-1 -1 contenant 0,05 mol.l de Bipy et 0,05 mol.l de HDNNS.The organic phase consists of tert-butylbenzene
-1 -1 containing 0.05 mol.l of Bipy and 0.05 mol.l of HDNNS.
Les résultats obtenus sont donnés sur la figure 3 qui représente les variations des coefficients de distribution D du nickel et du cobalt en fonction de la teneur en acide sulfurique de la solution aqueuse. The results obtained are given in FIG. 3 which represents the variations in the distribution coefficients D of nickel and cobalt as a function of the sulfuric acid content of the aqueous solution.
Au vu de ces courbes, on constate que le nickel est beaucoup mieux extrait dans le solvant organique que le cobalt. In view of these curves, it can be seen that nickel is much better extracted in the organic solvent than cobalt.
EXEMPLE 4 : Se'2aàtion nickel-cobalt
On répète le mode opératoire de l'exemple 3 en partant de solutions aqueuses d'acide sulfurique 0,5 à 3N, contenant chacune 0,0025 mol.l de colbat sous forme de sulfate.EXAMPLE 4: Nickel-cobalt se'2aàtion
The procedure of Example 3 is repeated, starting from aqueous solutions of sulfuric acid 0.5 to 3N, each containing 0.0025 mol.l of colbat in the form of sulfate.
La La phase organique est du trichlorométhane contant 0,05
-1 -1 mol.l de Bipy et 0,25 mol.l d'acide monodécylphosphorique (MDPA).The organic phase is trichloromethane containing 0.05
-1 -1 mol.l of Bipy and 0.25 mol.l of monodecylphosphoric acid (MDPA).
Les résultats obtenus sont donnés sur la figure 4 qui représente les variations des coefficients de distribution D du nickel et du cobalt en fonction de la concentration en H SO (en
-1 24 mol.l ) de la solution aqueuse de départ.The results obtained are given in FIG. 4 which represents the variations in the distribution coefficients D of nickel and cobalt as a function of the concentration of H SO (in
-1 24 mol.l) of the starting aqueous solution.
Sur cette figure, on voit que la séparation nickelcobalt peut être réalisée également dans de bonnes conditions lorsqu'on utilise comme extractant acide MDPA au lieu de HDNNS. In this figure, it can be seen that the nickelcobalt separation can also be carried out under good conditions when the MDPA acid extractant is used instead of HDNNS.
EXEMPLE 5 : Séparation nickel-cobalt
Dans cet exemple, on utilise coome solution aqueuse de départ, une solution d'acide sulfurique 0,5N contenant 0,05
-1 -1 mol.l de nickel sous forme sulfate et 0,05 mol.l de cobalt sous forme sulfate.EXAMPLE 5: Nickel-cobalt separation
In this example, we use coome starting aqueous solution, a 0.5N sulfuric acid solution containing 0.05
-1 -1 mol.l of nickel in sulfate form and 0.05 mol.l of cobalt in sulfate form.
La phase organique utilisée est La même-que celle de
l'exemple 1 et on réalise l'extraction dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1.The organic phase used is the same as that of
Example 1 and extraction is carried out under the same conditions as those of Example 1.
Après décantation des deux phases, on détermine les coefficients de distribution du nickel et du cobalt et on obtient les résultats suivants - D = 12,5,
Ni - D = 0,5,
Co - X de nickel extrait = 92,6X, - X de cobalt extrait = 33 X, - Facteur de décontamination (D /D ) = 25.After decantation of the two phases, the distribution coefficients of nickel and cobalt are determined and the following results are obtained - D = 12.5,
Ni - D = 0.5,
Co - X of extracted nickel = 92.6X, - X of extracted cobalt = 33 X, - Decontamination factor (D / D) = 25.
Ni Co
Les conditions de cet exemple permettent ainsi d'obtenir une extraction sélective du nickel avec un bon rendement.Ni Co
The conditions of this example thus make it possible to obtain a selective extraction of nickel with a good yield.
On peut ensuite réextraire le nickel de la phase organique en mettant en contact un volume de celle-ci avec un volume de phase aqueuse acide constituée par une solution aqueuse d'acide sulfurique 2N, sous agitation pendant 2 minutes. On laisse ensuite décanter les deux phases et, on détermine leurs teneurs respectives en nickel et en cobalt. On obtient ainsi les coefficients de distribution du nickel et du cobalt. The nickel can then be re-extracted from the organic phase by bringing a volume of the latter into contact with a volume of acidic aqueous phase consisting of a 2N aqueous sulfuric acid solution, with stirring for 2 minutes. The two phases are then left to settle and their respective nickel and cobalt contents are determined. This gives the distribution coefficients for nickel and cobalt.
Les résultats obtenus sont les suivants - D = 2,1,
Ni - D =
Co - X de nickel réextrait = 32Z, - X de cobalt réextrait = 96X.The results obtained are as follows - D = 2.1,
Ni - D =
Co-X of re-extracted nickel = 32Z, - X of re-extracted cobalt = 96X.
EXEMPLE~o : eaLatio~jckel=codall
Dans cet exemple, on utilise le nême mode opératoire et les mêmes solutions aqueuses et organiques que dans l'exemple 5 pour réaliser l'extraction du nickel et du cobalt.EXAMPLE ~ o: eaLatio ~ jckel = codall
In this example, the same procedure and the same aqueous and organic solutions as in Example 5 are used to carry out the extraction of nickel and cobalt.
Pour la réextraction, on utilise une solution aqueuse nitrique 2N au lieu de la solution sulfurique. On réalise la réextraction dans les mêmes conditions et on obtient les résultats suivants - D = 0,93,
Ni - D = 0,1,
Co - X de nickel réextrait = 51,8X, - X de cobalt réextrait = 90,9X. For the re-extraction, a 2N aqueous nitric solution is used instead of the sulfuric solution. The re-extraction is carried out under the same conditions and the following results are obtained - D = 0.93,
Ni - D = 0.1,
Co-X of re-extracted nickel = 51.8X, - X of re-extracted cobalt = 90.9X.
EXEMPLE 7 : SéRa~~tio~~nickel-co~~lt
On utilise Le même mode opératoire et la même phase organique que dans l'exemple 5 pour extraire le nickel et le cobalt à partir de la même solution aqueuse de départ.EXAMPLE 7: SéRa ~~ tio ~~ nickel-co ~~ lt
The same procedure and the same organic phase as in Example 5 are used to extract the nickel and the cobalt from the same aqueous starting solution.
On réalise ensuite la réextraction en utilisant une solution d'acide chlorhydrique 2N au lieu de la solution d'acide sulfurique et on réalise la réextraction dans les mêmes conditions. Les résultats obtenus sont les suivants - D = 1,44,
Ni - D = 0,3,
Co - X de nickel réextrait = 40,9X, - X de cobalt réextrait = 76 X.The re-extraction is then carried out using a 2N hydrochloric acid solution instead of the sulfuric acid solution and the re-extraction is carried out under the same conditions. The results obtained are as follows - D = 1.44,
Ni - D = 0.3,
Co-X of re-extracted nickel = 40.9X, - X of re-extracted cobalt = 76 X.
En comparant les résultats obtenus dans les exemples 5 à 7, on constate que la réextraction par l'acide nitrique permet de récupérer une part plus importante du nickel. By comparing the results obtained in Examples 5 to 7, it can be seen that the re-extraction with nitric acid makes it possible to recover a larger part of the nickel.
EXEMPLE 8 : Searation nickel-cobalt
Dans cet exemple, on part d'une solution aqueuse d'acide sulfurique 0,5N contenant comme dans l'exemple 5, 0,005
-1 -1 mol.l de nickel sous forme de sulfate et 0,005 mol.l de cobalt sous forme de sulfate.EXAMPLE 8 Nickel-cobalt searation
In this example, we start with an aqueous 0.5N sulfuric acid solution containing, as in Example 5, 0.005
-1 -1 mol.l of nickel in the form of sulphate and 0.005 mol.l of cobalt in the form of sulphate.
On réalise L'extraction en mettant en contact un volume de cette solution aqueuse avec un volume d'une phase organique
-1 constituée par du tétrachlorure de carbone contenant 0,01 mol.l de tripyridine-2,4,6 triazine-1,3,5 (TPTZ) et 0,05 mol.l d'acide dinonylsulfcnaphtalène (HDNNS). Après 2 minutes de mise en contact des deux phases sous agitation, on laisse décanter et on détermine leurs concentrations respectives en nickel et en cobalt.The extraction is carried out by bringing a volume of this aqueous solution into contact with a volume of an organic phase.
-1 constituted by carbon tetrachloride containing 0.01 mol.l of tripyridine-2,4,6 triazine-1,3,5 (TPTZ) and 0,05 mol.l of dinonylsulfcnaphthalene acid (HDNNS). After 2 minutes of bringing the two phases into contact with stirring, the mixture is left to settle and their respective nickel and cobalt concentrations are determined.
Les resultats obtenus sont Les suivants : - D = 14,2,
Ni - D = 0,5,
Co - X de nickel extrait = 93,4X, - X de cobalt extrait = 33 X, - Facteur de décontamination (D /D )
Ni Co = 28,4 %. The results obtained are as follows: - D = 14.2,
Ni - D = 0.5,
Co - X of extracted nickel = 93.4X, - X of extracted cobalt = 33 X, - Decontamination factor (D / D)
Ni Co = 28.4%.
On réextrait ensuite le nickel et le cobalt en mettant en contact un volume de la phase organique avec un volume d'une solution aqueuse d'acide sulfurique 2N dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 2. Nickel and cobalt are then reextracted by bringing a volume of the organic phase into contact with a volume of an aqueous solution of 2N sulfuric acid under the same conditions as those of Example 2.
Les résultats obtenus sont les suivants - D = 0,523,
Ni - D = 0,077,
Co - X de nickel réextrait = 65,62, - X de cobalt réextrait = 92,8X. The results obtained are as follows - D = 0.523,
Ni - D = 0.077,
Co-X of re-extracted nickel = 65.62, - X of re-extracted cobalt = 92.8X.
EXEMPLE 9 : Separation nickel-cob~lt
On répète le mode opératoire de l'exemple 8 en utilisant la même solution aqueuse de de part et la même phase organique pour extraire le nickel et le cobalt.EXAMPLE 9: Nickel-cob separation ~ lt
The procedure of Example 8 is repeated using the same aqueous solution on the part and the same organic phase to extract the nickel and the cobalt.
On réalise ensuite la réextraction du nickel et du cobalt en utilisant une solution aqueuse d'acide nitrique 2N au lieu de la solution aqueuse d'acide sulfurique 2N. Les résultats obtenus sont Les suivants - D = 14,8,
Ni - D = 0,25,
Co - X de nickel réextrait = 6Z, - X de cobalt réextrait = 80X.The nickel and cobalt re-extraction is then carried out using an aqueous 2N nitric acid solution instead of the 2N aqueous sulfuric acid solution. The results obtained are as follows - D = 14.8,
Ni - D = 0.25,
Co-X of re-extracted nickel = 6Z, - X of re-extracted cobalt = 80X.
EXEMPLE~lo : Separation nickel-cobalt
On répète le mode opératoire de l'exemple 5 mais en utilisant pour la réextraction une solution aqueuse d'acide chlorhydrique 2N au lieu de la solution d'acide sulfurique. EXAMPLE ~ lo: Nickel-cobalt separation
The procedure of Example 5 is repeated, but using for the extraction a 2N aqueous hydrochloric acid solution instead of the sulfuric acid solution.
Les résultats obtenus sont Les suivants : - D = 3,4,
Ni - D = 0,26,
Co - X de nickel réextrait = 22X, - X de cobalt réextrait = 79X.The results obtained are as follows: - D = 3.4,
Ni - D = 0.26,
Co-X of re-extracted nickel = 22X, - X of re-extracted cobalt = 79X.
Si l'on compare les résultats des exemples 8, 9 et 10, on constate que lorsqu'on utilise comme ligand le TPTZ, il est préférable de réaliser la réextraction au moyen d'une solution d'acide sulfurique. If we compare the results of Examples 8, 9 and 10, we see that when TPTZ is used as ligand, it is preferable to carry out the re-extraction using a sulfuric acid solution.
Dans les exemples 1 à 10, on a effectué des dosages du ligand (Bipy ou TPTZ) en solution aqueuse lors du stade d'extraction et éventuellement lors du stade de réextraction. On a ainsi constaté qu'il n'existe pas de ligand libre en quantité décelable dans la phase aqueuse. In Examples 1 to 10, assays of the ligand (Bipy or TPTZ) in aqueous solution were carried out during the extraction stage and possibly during the re-extraction stage. It has thus been found that there is no free ligand in detectable amount in the aqueous phase.
EXEMPLE Il : Extraction du rhodium
Dans cet exemple, on extrait le rhodium à partir d'une solution aqueuse nitrique 0,1N en utilisant le second mode de mise en oeuvre du procédé, c'est-å-dire la formation préalable du complexe en phase aqueuse.EXAMPLE II: Rhodium extraction
In this example, the rhodium is extracted from a 0.1N aqueous nitric solution using the second mode of carrying out the process, that is to say the prior formation of the complex in the aqueous phase.
Dans ce but, on ajoute à la solution aqueuse nitrique -I 0,1N qui contient 0,0005 mol.l de rhodium sous forme de nitrate, une quantité de bipyridine telle que l'on obtient un concentration en bipyridine de la phase aqueuse de 0,0015 mol.l et on laisse réagir pendant 24 heures à 600C. Après cette opération, on met en contact un volume de la phase aqueuse ainsi obtenue avec un volume d'une phase organique contenant 0,3
-1 mol.l d'acide dinonylsulfonaphtaléne. Après 2 minutes de mise en contact sous agitation forte à la température ambiante, on laisse décanter les deux phases et on détermine leurs concentrations respectives en rhodium.On obtient ainsi le cofficient de distribution du rhodium, c'est-à-dire le rapport de sa concentration en phase organique sur sa concentration en phase aqueuse.For this purpose, a quantity of bipyridine is added to the aqueous nitric solution -I 0.1N which contains 0.0005 mol.l of rhodium in the form of nitrate, so that a bipyridine concentration of the aqueous phase is obtained. 0.0015 mol.l and allowed to react for 24 hours at 600C. After this operation, a volume of the aqueous phase thus obtained is brought into contact with a volume of an organic phase containing 0.3
-1 mol.l of dinonylsulfonaphthalene acid. After 2 minutes of bringing into contact with vigorous stirring at room temperature, the two phases are allowed to settle and their respective rhodium concentrations are determined. This gives the rhodium distribution cofficient, i.e. the ratio of its organic phase concentration on its aqueous phase concentration.
On répète ces opérations en utilisant comme solution
aqueuse de départ des solutions nitriques dont les concentrations
-1
en acide nitrique varient de 0,1 à 2 mol.l
Les resultats obtenus avec ces différentes solutions
sont donnés sur la figure 5 (courbe 11) qui représente les
variations du coefficient de distribution D du rhodium en
Rh -1
fonction de la concentratioon en acide nitrique (en mol.l ) de
la phase aqueuse.We repeat these operations using as solution
starting aqueous nitric solutions whose concentrations
-1
in nitric acid vary from 0.1 to 2 mol.l
The results obtained with these different solutions
are given in Figure 5 (curve 11) which represents the
variations in the distribution coefficient D of rhodium in
Rh -1
function of the nitric acid concentration (in mol.l) of
the aqueous phase.
EXEMPLE 12 : Extraction du rh odium
On répète le mode opératoire de l'exemple 11 mais en utilisant de l'orthophénanthroline (Ophe) au lieu de la bipyridine.EXAMPLE 12 Extraction of rh odium
The procedure of Example 11 is repeated, but using orthophenanthroline (Ophe) instead of bipyridine.
Les résultats obtenus sont donnés sur la figure 5
(courbe 12) qui représente les variations du coefficient de distribution D du rhodium en fonction de la concentration en
Rh acide nitrique de la solution aqueuse de départ.The results obtained are given in FIG. 5
(curve 12) which represents the variations in the distribution coefficient D of rhodium as a function of the concentration of
Rh nitric acid from the starting aqueous solution.
EXEMPLE 13 : Extraction du rhodium
On répète le mode opératoire de l'exemple 11 mais en utilisant le TPTZ au lieu de la bipyridine.EXAMPLE 13 Extraction of rhodium
The procedure of Example 11 is repeated, but using TPTZ instead of bipyridine.
Les résultats obtenus sont donnés sur la courbe 13 de la figure 5 qui illustre les variations de D en fonction de
Rh
l'acidité nitrique de la solution aqueuse de départ.The results obtained are given on curve 13 of FIG. 5 which illustrates the variations of D as a function of
Rh
the nitric acidity of the starting aqueous solution.
A l'examen des différentes courbes, on constate que le coefficient de distribution du rhodium est toujours plus élevé aux acidités faibles, mais que les meilleurs résultats sont obtenus lorsque l'on utilise comme ligand le TPTZ. On examination of the different curves, it can be seen that the distribution coefficient of rhodium is always higher at low acidities, but that the best results are obtained when the TPTZ is used as ligand.
EXEMPLE 14 : Extraction du rhodium
On répète le mode opératoire de l'exemple 11 en supprimant l'étape préalable de réaction du rhodium en solution aqueuse avec la bipyridine.EXAMPLE 14 Extraction of rhodium
The procedure of Example 11 is repeated, omitting the prior step of reacting rhodium in aqueous solution with bipyridine.
On met donc directement en contact la solution aqueuse nitrique contenant le rhodium avec la phase organique constituée
-1 de tétrachlorure de carbone contenant 0,3 mol.l de HDNNS.The nitric aqueous solution containing rhodium is therefore brought into direct contact with the organic phase formed.
-1 of carbon tetrachloride containing 0.3 mol.l of HDNNS.
Les résultats obtenus sont représentés par la courbe 14 de la figure 5. On constate ainsi que le rhodium n'est
pratiquement pas extrait par le HDNNS lorsqu'il n'a pas été
converti préalablement en complexe avec un ligand azoté.The results obtained are represented by curve 14 of FIG. 5. It can thus be seen that the rhodium is not
practically not extracted by the HDNNS when it has not been
previously converted to a complex with a nitrogenous ligand.
EXEMPLE 15 : Réextraction du rhodium
Dans cet exemple, on réalise la reextraction du rhodium
en mettant en contact un volume de la phase organique contenant
le rhodium obtenu dans l'exemple 13 pour une concentration en
acide nitrique de 0,1N, avec un volume d'une solution aqueuse
d'acide nitrique 5N, sous agitation pendant 2 minutes, à la
température ambiante. Après décantation des deux phases, on
détermine leurs concentrations respectives en rhodium. On
constate que tout le rhodium est réextrait dans la solution
aqueuse.EXAMPLE 15: Rhodium Extraction
In this example, the rhodium is extracted
by bringing into contact a volume of the organic phase containing
the rhodium obtained in Example 13 for a concentration of
0.1N nitric acid, with one volume of an aqueous solution
5N nitric acid, with stirring for 2 minutes, at the
ambient temperature. After settling of the two phases, we
determines their respective rhodium concentrations. We
finds that all of the rhodium is re-extracted into the solution
aqueous.
EXEMPLE 16 : Extraction du ruthénium
Dans cet exemple, on extrait le ruthénium à partir -1 d'une solution aqueuse nitrique 0,5N contenant 0,0001 mol.l de
ruthénium sous forme nitrate. On utilise comme dans l'exemple 11,
Le second mode de mise en oeuvre du procédé, c'est-à-dire la formation préalable du complexe de ruthénium en phase aqueuse.EXAMPLE 16 Extraction of Ruthenium
In this example, ruthenium is extracted from -1 of a 0.5N aqueous nitric solution containing 0.0001 mol.l of
ruthenium in nitrate form. We use as in Example 11,
The second embodiment of the process, that is to say the prior formation of the ruthenium complex in the aqueous phase.
Dans ce but, on ajoute à la soluticn aqueuse nitrique 0,5N une quantité de bipyridine telle que l'on obtienne une concentration en bipyridine de 0,001 mol.l et on laisse réagir pendant 24 heures à 600C. For this purpose, an amount of bipyridine is added to the 0.5N nitric aqueous solution such that a bipyridine concentration of 0.001 mol.l is obtained and the reaction is left to react for 24 hours at 600C.
Après cette opération, on met en contact un volume de la phase aqueuse ainsi obtenue av1ec un volume d'une phase organique contenant 0,003 mol.l ce HDNNS dans du tertiobutylbenzène. After this operation, a volume of the aqueous phase thus obtained is brought into contact with a volume of an organic phase containing 0.003 mol.l this HDNNS in tertiobutylbenzene.
Après 2 minutes de mise en contact sous agitation forte à la température ambiante, on laisse décanter les deux phases et on détermine leurs concentrations respectives en ruthénium. On obtient ainsi le coefficient de distribution du ruthénium D . On
Ru répète ces opérations en utilisant des phases organiques ayant
-1 des concentrations en HDNNS variant de 0,003 à 0,12 mol.l . Les résultats obtenus sont donnés sur la figure 6 qui représente les variations du coefficient de distribution D du ruthénium en
Ru fonction de la concentration en HDNNS de la phase organique.After 2 minutes of contacting with vigorous stirring at room temperature, the two phases are allowed to settle and their respective ruthenium concentrations are determined. The distribution coefficient of ruthenium D is thus obtained. We
Ru repeats these operations using organic phases having
-1 HDNNS concentrations varying from 0.003 to 0.12 mol.l. The results obtained are given in FIG. 6 which represents the variations in the distribution coefficient D of ruthenium in
Ru function of the HDNNS concentration of the organic phase.
EXEMPLE 17 : Extraction du ruthenium
Dans cet exemple, on repente le mode opératoire de
l'exemple 16 mais en utilisant des solutions aqueuses de départ ayant une concentration en acide nitrique allant de 0,5 à 4
-1 mol.l et une concentration en ruthénium de 0,0001 mol.L-1 sous forme de nitrate.EXAMPLE 17 Extraction of Ruthenium
In this example, we repent the operating mode of
Example 16 but using aqueous starting solutions having a nitric acid concentration ranging from 0.5 to 4
-1 mol.l and a ruthenium concentration of 0.0001 mol.L-1 in the form of nitrate.
On ajoute comme dans l'exemple 1 de la bipyridine à la solution aqueuse pour complexer le ruthénium, et on met ensuite en contact un volume de la solution aqueuse ainsi traitée avec un volume d'une phase organique constituée de t-butylbenzène
-1 contenant 0,00125 mol.l de HDNNS. On détermine comme dans
L'exemple 16 le coefficient de distribution D du ruthénium. Les
Ru résultats obtenus sont donnés sur la figure 7 qui représente les variations du coefficient de distribution du ruthénium D en
Ru fonction de la concentration en acide nitrique de la solution
-1 aqueuse de départ (en mol.l ).Bipyridine is added as in Example 1 to the aqueous solution to complex the ruthenium, and then a volume of the aqueous solution thus treated is brought into contact with a volume of an organic phase consisting of t-butylbenzene
-1 containing 0.00125 mol.l of HDNNS. We determine as in
Example 16 the distribution coefficient D of ruthenium. The
Ru results obtained are given in FIG. 7 which represents the variations in the distribution coefficient of ruthenium D in
Ru function of the nitric acid concentration of the solution
-1 starting aqueous (in mol.l).
EXEMPLE 18 : ruthénium-rhodium
On part d'une solution aqueuse d'acide nitrique 0,1N
-1 contenant 0,0005 mol.l de ruthénium sous forme nitrate et
-1 0,0005 mol.l de rhodium sous forme nitrate.EXAMPLE 18: ruthenium-rhodium
We start with an aqueous 0.1N nitric acid solution
-1 containing 0.0005 mol.l of ruthenium in nitrate form and
-1 0.0005 mol.l of rhodium in nitrate form.
Comme dans l'exemple 11, on forme tout d'abord les complexes de ruthénium et de rhodium en ajoutant à la solution aqueuse une quantité de TPTZ telle que sa concentration en solution aqueuse soit de 0,0015 mol.l . Pour faciliter la formation du complexe de ruthénium, qui est présent en solution plutôt sous la forme de complexe nitré ou nitraté de ruthénium nitrosyle, on réalise la réaction à chaud, en ajoutant également à la solution un antinitrite réducteur tel que l'hydrazine et l'on laisse réagir pendant 24 heures à 600C. As in Example 11, the ruthenium and rhodium complexes are first formed by adding to the aqueous solution an amount of TPTZ such that its concentration in aqueous solution is 0.0015 mol.l. To facilitate the formation of the ruthenium complex, which is present in solution rather in the form of nitrated or nitrated complex of nitrosyl ruthenium, the reaction is carried out hot, also adding to the solution a reducing antinitrite such as hydrazine and l 'is left to react for 24 hours at 600C.
On met ensuite en contact un volume de la solution aqueuse ainsi traitée avec un volume d'une solution organique -I constituée par du tétrachlorure de carbone contenant 0,1 mol.l d'acide dinonylsulfonaphtaléne (HDNNS). A volume of the aqueous solution thus treated is then brought into contact with a volume of an organic solution -I consisting of carbon tetrachloride containing 0.1 mol.l of dinonylsulfonaphthalene acid (HDNNS).
Après 2 minutes de mise en contact sous agitation forte à la température ambiante, on laisse décanter les deux phases et on détermine Leurs teneurs respectives en ruthénium et en rhodium. After 2 minutes of contacting with vigorous stirring at room temperature, the two phases are allowed to settle and their respective ruthenium and rhodium contents are determined.
On obtient ainsi Les coefficients de distribution du ruthénium - DRu = 12, - D = 0,76. The distribution coefficients of ruthenium - DRu = 12, - D = 0.76 are thus obtained.
Rh EXEMPLE 19 : Séparation ruthénium-rhodium
On répète le mode opératoire de l'exemple 18 mais en utilisant comme solution de départ une solution aqueuse nitrique 0,5N. Dans ces conditions, les coefficients de distributicn du ruthénium et du rhodium sont les suivants - D = 7,5,
Ru - D = 0,45.Rh EXAMPLE 19: Ruthenium-rhodium separation
The procedure of Example 18 is repeated, but using a 0.5N aqueous nitric solution as the starting solution. Under these conditions, the distribution coefficients of ruthenium and rhodium are as follows - D = 7.5,
Ru - D = 0.45.
Rh EXEMPLE 20 : Séparation ruthénium-rhodium
On répète le mode opératoire de l'exemple 18 mais en utilisant comme solution aqueuse de départ une solution nitrique 1h. Dans ces conditions, les coefficients de distribution du ruthénium et du rhodium sont les suivants - D 2,5,
Ru - DRh = 0,215.Rh EXAMPLE 20: Ruthenium-rhodium separation
The procedure of Example 18 is repeated, but using 1 hour nitric solution as the starting aqueous solution. Under these conditions, the distribution coefficients of ruthenium and rhodium are as follows - D 2.5,
Ru - DRh = 0.215.
EXEMPLE 21 : Séparation ruthénium-rhodium
On répète le mode opératoire de l'exemple 18 mais en utilisant une solution d'acide nitrique 2N comme solution aqueuse de départ. Dans ces conditions, les coefficients de dîstriL-ution du ruthénium et du rhocium sont les suivants - D 1,8,
Ru - D = 0,09.EXAMPLE 21: Ruthenium-rhodium separation
The procedure of Example 18 is repeated, but using a 2N nitric acid solution as the starting aqueous solution. Under these conditions, the distribution coefficients of ruthenium and rhocium are as follows - D 1.8,
Ru - D = 0.09.
Rh
En comparant les résultats des exemples 18 à 20, on constate que les meilleurs résultats sont obtenus lorsque la solution aqueuse de départ a une acidité faible, le facteur de décontamination D /D étant de 20 dans ces conditions.Rh
By comparing the results of Examples 18 to 20, it is found that the best results are obtained when the starting aqueous solution has a low acidity, the decontamination factor D / D being 20 under these conditions.
Ru Rh Ru Rh
Claims (18)
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| FR8616268A FR2607021B1 (en) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | PROCESS FOR SELECTIVE EXTRACTION OF TRANSITION METALS FROM ACID SOLUTIONS BY SYSTEMS OF POLYDENT NITROGEN LIGANDS AND CATIONIC EXCHANGERS |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0332314A2 (en) * | 1988-03-09 | 1989-09-13 | Imperial Chemical Industries Plc | Solvent extraction process |
| US4965055A (en) * | 1990-03-27 | 1990-10-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Preparation of ultra-pure metal halides |
| WO1991015606A1 (en) * | 1990-04-03 | 1991-10-17 | Henkel Corporation | A process for recovering a metal from an aqueous solution comprising a mixture of metal chloride |
| WO1998002594A1 (en) * | 1994-12-21 | 1998-01-22 | Commissariat A L'energie Atomique | Selective separation of dissolved metal species with substituted 1,3,5 triazine extractants |
| CN114014422A (en) * | 2021-11-05 | 2022-02-08 | 济源职业技术学院 | Metal ion separation and enrichment system and method for separating and enriching cobalt (II) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2318230A1 (en) * | 1975-06-09 | 1977-02-11 | Ici Ltd | PROCESS FOR EXTRACTING METALS FROM AQUEOUS SOLUTIONS OF METAL SALTS |
| FR2414479A1 (en) * | 1978-01-17 | 1979-08-10 | Matthey Rustenburg Refines | PROCESS FOR SEPARATION AND PURIFICATION OF THE PALLADIUM FROM AN AQUEOUS SOLUTION CONTAINING PLATINUM GROUP METALS |
| US4166837A (en) * | 1978-03-31 | 1979-09-04 | King Industries, Inc. | Solvent-extraction process for recovery and separation of metal values |
| EP0014629A1 (en) * | 1979-02-08 | 1980-08-20 | COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE Etablissement de Caractère Scientifique Technique et Industriel | Process for the recovery of ruthenium present in an aqueous nitric solution and application of this process to a nitric solution obtained by dissolution of irradiated nuclear fuel elements |
| US4255395A (en) * | 1979-08-30 | 1981-03-10 | King Industries, Inc. | Solvent-extraction process for recovery and separation of metal values |
| EP0070226A1 (en) * | 1981-07-09 | 1983-01-19 | COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE Etablissement de Caractère Scientifique Technique et Industriel | Process for separating trivalent actinides from trivalent lanthanides in an acidic aqueous solution |
| EP0075930A2 (en) * | 1981-09-29 | 1983-04-06 | Gouvernement Du Quebec | Process for producing magnesium and/or nickel by liquid-liquid extraction |
| US4528167A (en) * | 1981-11-03 | 1985-07-09 | Council For Mineral Technology | Selective solvent extraction using organophosphorus and carboxylic acids and a non-chelating aldehyde oxime |
| EP0196153A2 (en) * | 1985-02-25 | 1986-10-01 | Imperial Chemical Industries Plc | Process for the extraction of metal values and novel metal extractants |
-
1986
- 1986-11-21 FR FR8616268A patent/FR2607021B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2318230A1 (en) * | 1975-06-09 | 1977-02-11 | Ici Ltd | PROCESS FOR EXTRACTING METALS FROM AQUEOUS SOLUTIONS OF METAL SALTS |
| FR2414479A1 (en) * | 1978-01-17 | 1979-08-10 | Matthey Rustenburg Refines | PROCESS FOR SEPARATION AND PURIFICATION OF THE PALLADIUM FROM AN AQUEOUS SOLUTION CONTAINING PLATINUM GROUP METALS |
| US4166837A (en) * | 1978-03-31 | 1979-09-04 | King Industries, Inc. | Solvent-extraction process for recovery and separation of metal values |
| EP0014629A1 (en) * | 1979-02-08 | 1980-08-20 | COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE Etablissement de Caractère Scientifique Technique et Industriel | Process for the recovery of ruthenium present in an aqueous nitric solution and application of this process to a nitric solution obtained by dissolution of irradiated nuclear fuel elements |
| US4255395A (en) * | 1979-08-30 | 1981-03-10 | King Industries, Inc. | Solvent-extraction process for recovery and separation of metal values |
| EP0070226A1 (en) * | 1981-07-09 | 1983-01-19 | COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE Etablissement de Caractère Scientifique Technique et Industriel | Process for separating trivalent actinides from trivalent lanthanides in an acidic aqueous solution |
| EP0075930A2 (en) * | 1981-09-29 | 1983-04-06 | Gouvernement Du Quebec | Process for producing magnesium and/or nickel by liquid-liquid extraction |
| US4528167A (en) * | 1981-11-03 | 1985-07-09 | Council For Mineral Technology | Selective solvent extraction using organophosphorus and carboxylic acids and a non-chelating aldehyde oxime |
| EP0196153A2 (en) * | 1985-02-25 | 1986-10-01 | Imperial Chemical Industries Plc | Process for the extraction of metal values and novel metal extractants |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 91, 1979, pages 384-385, no. 146655t, Columbus, Ohio, US; A.YA.FRIDMAN et al.: "Chelate effect of polydentate reagents" & KOORD. KHIM. 1979, 5(8), 1132-40 * |
| CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 93, 1980, page 1049, no. 87508p, Columbus, Ohio, US; J.LEWIS et al.: "Chemistry of polydentate ligands. Part 5. Complexes of 2,9-dihydraxine derivatives of 1,10-phenanthroline. Dependance of coordination number of a ligand on the amion present" & J. CHEM. SOC., DALTON TRANS. 1980, (5), 736-42 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0332314A2 (en) * | 1988-03-09 | 1989-09-13 | Imperial Chemical Industries Plc | Solvent extraction process |
| EP0332314A3 (en) * | 1988-03-09 | 1990-02-07 | Imperial Chemical Industries Plc | Solvent extraction process solvent extraction process |
| US4965055A (en) * | 1990-03-27 | 1990-10-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Preparation of ultra-pure metal halides |
| WO1991015606A1 (en) * | 1990-04-03 | 1991-10-17 | Henkel Corporation | A process for recovering a metal from an aqueous solution comprising a mixture of metal chloride |
| US5196095A (en) * | 1990-04-03 | 1993-03-23 | Henkel Corporation | Process for recovering a metal from an aqueous solution comprising a mixture of metal chlorides |
| WO1998002594A1 (en) * | 1994-12-21 | 1998-01-22 | Commissariat A L'energie Atomique | Selective separation of dissolved metal species with substituted 1,3,5 triazine extractants |
| CN114014422A (en) * | 2021-11-05 | 2022-02-08 | 济源职业技术学院 | Metal ion separation and enrichment system and method for separating and enriching cobalt (II) |
| CN114014422B (en) * | 2021-11-05 | 2023-09-26 | 济源职业技术学院 | Metal ion separation and enrichment system and method for separating and enriching cobalt (II) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2607021B1 (en) | 1990-11-16 |
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