NO149820B - Fremgangsmaate til separering og rensing av ruthenium fra opploesninger som inneholder minst ett annet metall av platinagruppen - Google Patents

Fremgangsmaate til separering og rensing av ruthenium fra opploesninger som inneholder minst ett annet metall av platinagruppen Download PDF

Info

Publication number
NO149820B
NO149820B NO77772151A NO772151A NO149820B NO 149820 B NO149820 B NO 149820B NO 77772151 A NO77772151 A NO 77772151A NO 772151 A NO772151 A NO 772151A NO 149820 B NO149820 B NO 149820B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
ruthenium
solution
nitrosylruthenium
complex
metals
Prior art date
Application number
NO77772151A
Other languages
English (en)
Other versions
NO772151L (no
NO149820C (no
Inventor
Monika Maria Fieberg
Roderick Ivan Edwards
Original Assignee
Nat Inst Metallurg
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 Nat Inst Metallurg filed Critical Nat Inst Metallurg
Publication of NO772151L publication Critical patent/NO772151L/no
Publication of NO149820B publication Critical patent/NO149820B/no
Publication of NO149820C publication Critical patent/NO149820C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G55/00Compounds of ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, or platinum
    • C01G55/001Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/262Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds using alcohols or phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00Obtaining noble metals
    • C22B11/04Obtaining noble metals by wet processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/28Amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/28Amines
    • C22B3/282Aliphatic amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/306Ketones or aldehydes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/32Carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/38Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • C22B3/384Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
    • C22B3/3846Phosphoric acid, e.g. (O)P(OH)3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/42Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Fremgangsmåte til separering og rensing av ruthenium fra oppløsninger som inneholder minst ett annet metall av platinagruppen.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte
til separering og rensing av ruthenium fra oppløsninger som inneholder minst ett annet metall av platinagruppen, særlig iridium og rhodium, samt andre metaller, hvor ruthenium omdannes til et nitrosylrutheniumkompleks med ruthenium i Ru 2 +-oksydasjonstilstand.
Med uedelt metall menes ethvert annet metall enn metaller
av platinagruppen og gull.
Ruthenium er et av metallene i platinagruppen og utvinnes vanligvis sammen med andre metaller av platinagruppen i form av et konsentrat av metaller av platinagruppen, hvor ruthenium-konsentrasjonen er relativt lav.
Konvensjonell teknikk for utvinning og rensing av ruthenium er basert på dannelsen av et oksyd som koker ved en lav temperatur i forhold til mange andre oksyder, således kan ruthenium og osmiumtetraoksyd dannes ved oksydasjon av disse metaller i oppløsning og deretter fjernes fra oppløsningen ved koking.
For osmium er oksydasjonen av metallet til Vlll-oksydasjonstilstand relativt lettvint, og mange oksydasjonsmidler kan anvendes. Dessuten kan osmium effektivt fjernes idet tetraoksydet dannes selv under nokså sterkt sure betingelser.
Men for ruthenium er oksydasjonen vanskeligere, og regu-lering av oppløsningens pH til en forholdsvis høy verdi er vesentlig. Under disse omstendigheter er fjerning av ruthenium fra oppløsningen av det ufullstendig, og vanligvis blir atskil-lige hundrede ppm ruthenium tilbake i oppløsningen.
Dette representerer ikke bare et tap ved rutheniumutvin-ning, men ruthenium som blir tilbake utgjør et forurensningsele-ment ved den videre beareidelse av oppløsningen for utvinningen av andre metaller av platinagruppen.
Det er også andre ulemper, såsom forurensningen av rut-heniumdestillatet med en syredusj som ofte dannes, og dessuten gjør rutheniumtetraoksyds ustabile natur det farlig på grunn av muligheten for eksplosjon.
Separering av ruthenium ved løsningsmiddelekstraksjon og ioneutbyttermetoder har generelt ikke vist seg å være vellykket. En unntagelse kan være behandlingen av radioaktive avfallsstoffer som inneholder vesentlige konsentrasjoner ruthenium. Den vanlige behandling er løsningsmiddelekstraksjon fra en salpetersyreopp-løsning. I slike oppløsninger foreligger ruthenium som nitro-sy lrutheniumnitratkomplekser som kan skilles fra oppløsningen ved løsningsmiddelekstraksjon med typisk langkjedete tertiære aminer.
Det er kjent at ruthenium danner et meget stort antall nitrosylrutheniumkomplekser og at stabiliteten for disse komplekser er større for ruthenium enn for ethvert annet element. Såo ledes kan f.eks. nitrosylrutheniumklorkomplekset RuNOCl,-2 — dannes i saltsyreoppløsning. Dette kompleks lar seg lettvint ekstrahere, og ved fortrinnsvis å danne et slikt kompleks kan det oppnås separering av ruthenium fra de andre metaller i platinagruppen. Bruken av en slik fremgangsmåte er imidlertid hittil blitt vanskeliggjort av følgende to faktorer: 1. De tilgjengelige fremgangsmåter til fremstilling av nitrosylrutheniumklorkomplekser har ofte den ulempe at reaksjons-utbyttet ikke er 100%, men typisk 90-95%, eller når et kvanti-tativt utbytte er oppnåelig, er disse fremgangsmåter meget uegnet for utførelse i praksis, og 2. i løpet av reaksjonen har de .andre metaller av platinagruppen i oppløsning tendens til å danne komplekser, selv om disse er av en annen natur, som oppfører seg overfor anioniske løsningsmiddelekstraheringsmidler på en liknende måte som nitro-sy lrutheniumklorkomplekset.
Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte til separering og rensing av ruthenium som et nitrosylrutheniumklorkompleks, hvorved det oppnås et høyt utbytte, av dette kompleks, og til dannelse av andre tilstedeværende metaller av platinagruppen til former som er passende forskjellig . i deres egenskaper sammenliknet med nitrosylrutheniumklorkomplekset.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at nitrosylrutheniumkomplekset omdannes til et nitrosylruteniumklor-2-
kompleks, særlig av formen RuNOCl^ og andre metaller av platinagruppen til klorkomplekser, og at nitrosylrutheniumklorkomplekset ekstraheres fra oppløsningen med en væske- eller harpiksanionebytter, som deretter strippes eller elueres, hvoretter metallisk ruthenium fremstilles.
De eneste andre metaller av platinagruppen i den opprinne-lige oppløsning med betydelig konsentrasjon er iridium og rhodium, men andre metaller kan være til stede i lave konsentrasjoner. Omdannelsen av nitrosylrutheniumkomplekset omfatter bruk av et egnet reduksjonsmiddel for a omdanne rutheniumet til Ru 2 +, og deretter oppvarming av oppløsningen med et overskudd av salpetersyre under betingelser hvor det sikres stort sett fullstendig dannelse av nitrosylruthenium. Reduksjonsmidlet er fortrinnsvis maursyre eller formaldehyd, og den etterfølgende omdannelse til nitrosylrutheniumklorkomplekset oppnås ved surgjøring av oppløsningen og tilsetning av kloridioner.
Ir kan forelicfe som IrCl^ og rhodium som RhClg"^ .
Hensiktsmessig kan anionebytteren strippes ved kontakt
med en alkalisk oppløsning hvis pH er tilstrekkelig høy til å holde rutheniumkomplekset i oppløsning, og den resulterende strippeoppløsning kan behandles for gjenvinning av ruthenium-metallet ved oksydasjon av nitrosylrutheniumkomplekset til en løselig ruthenatanion (RuO4 .2-.), mens hoveddelen av de uedle metaller og platinametallene foreligger i en uoppløselig tilstand, fjerning av eventuelle faste stoffer ved filtrering, reduksjon av ruthenatanionen til et uløselig dioksyd under anvendelse av en egnet alkohol, fjerning av det uløselige dioksyd fra oppløsningen ved filtrering, fjerning av medførte forurensninger fra rutheniumdioksydet ved egnet vasking samt reduksjon av rutheniumdioksydet til rutheniummetall.
Den alkaliske oppløsning kan der være natriumhydroksydopp-løsning mens oksydasjonstrinnet utføres under anvendelse av natriumbromat og alkoholen er etylalkohol.
Den foretrukne, generelle fremgangsmåte er følgende:
1. En oppløsning hvorfra gull, platina og palladium er fjernet konsentreres og fortynnes igjen med vann slik at det oppnås en konsentrasjon av fri saltsyre på ca. 0,5 m. Platina og palladium kan fiernes ved å anvende aminosyreløsningsmiddel slik som beskrevet i norsk patentsøknad 772150. 2. Dersom osmium foreligger i oppløsningen fjernes dette ved tilsetning av salpetersyre og koking av oppløsningen for fjerning av osmiumtetraoksyd. Det destillerte osmiumtetraoksyd kan kondenseres og gjenvinnes ifølge konvensjonell teknikk, f. eks. reduksjon med alkoholisk natriumhydroksyd etterfulgt av surgjøring med saltsyre og endelig utfelling av (NH^^OsClg ved tilsetning av ammoniumklorid.
Etter fjerning av osmium fra oppløsningen, kan ruthenium omdannes til nitrosylrutheniumkomplekset på følgende måte: a) Et egnet reduksjonsmiddel, f.eks. maursyre eller formaldehyd, tilsettes med 50% overskudd av den støkiometriske
mengde som er nødvendig for følgende reduksjoner:
Når maursyre anvendes som reduksjonsmiddel er de støkio-metriske forhold således:
og det støkiometriske behov er 2 mol maursyre pr. mol ruthenium. b) Oppløsningen oppvarmes deretter til ca. 80°C, og et overskudd på 50% salpetersyre utover det som er angitt med den støkiometriske mengde i ligningen (ii) tilsettes langsomt over et tidsrom på ca. 1 time. En eksoterm reaksjon finner sted og får foregå uten oppvarming i 2 timer. Ved slutten av dette tidsrom oppvarmes oppløsningen deretter for å avslutte reaksjonen og drive av overskudd av reaksjonsprodukter, særlig nitrogen-oksyder. 3. På dette trinn vil ruthenium være fullstendig omdannet til nitrosylruthenium, men en rekke slike komplekser vil fore-ligge og sannsynligvis bestå av blandete klornitrohydratproduk-ter. Det er uunngåelig at også rhodium og iridium vil være til stede som et antall blandete komplekser, og iridium vil dessuten være til stede hovedsakelig i Ir<IV->oksydasjonstilstand. Oppløs-ningen må behandles ytterligere for å spalte disse komplekser. Det har vist seg at ved koking av oppløsningen etter surgjøring med HC1, fortrinnsvis til minst 6N, kan nitrosylruthenium og rhodium og iridium omdannes til klorkompleksene. Dessuten kan et reduksjonsmiddel som er i stand til å redusere IrIV til Ir<111 >tilsettes. S02 er et egnet reduksjonsmiddel for dette formål.
Ved slutten av prosessen er de dominerende forbindelser
av metallene i platinagruppen i oppløsningen følgende:
RuNOCl52~,
IrCl 3~ sammen med noe IrCl (H_0) (x-3)"
6 x 2 y
hvor x + y = 6, og
RhCl,<3>" sammen med noe Rh Cl (H_0) (<x_3>)~
6 x 2 y
hvor x + y = 6.
På grunn av forskjellene i ladning hos anionene i nitrosylrutheniumkomplekset på den ene side og rhodium- og iridium-klorkompleksene på den annen side, kan det nå oppnås store for-skjeller i oppførsel overfor anionebyttere.
Væskeformet anionebytter foretrekkes når store mengder ruthenium skal behandles og det kreves rutheniummetall med høy renhet.
Dersom imidlertid ruthenium bare foreligger som en forurensning i en rhodium-iridiumoppløsning, kan det fordelaktig anvendes anionebytterharpikser for fjerning av rutheniumforurens-ningen og for fremstilling av et eluat som er sterkt anriket med ruthenium. To løsningsmiddelekstraksjonssystemer er blitt undersøkt i detalj og har vist seg tilfredsstillende ved prøver i forsøksanlegg. Systemene og deres karakteristikker er følgende: 1. System med tertiært amin. Bruken av kommersielle tertiære aminer er blitt undersøkt. Et egnet reagens er trialkyl-
(r)
amin, såsom Alamine^ 310, som er fortynnet til 20 volum% eller mindre i Solvesso<w> 150, et aromatisk, væskeformet hydrokarbon. Dette ekstraksjonsmiddel har en høy kapasitet for nitrosylrutheniumklorid (ca. 25 g/l) og en høy fordelingskoeffisient. Selektiviteten er god, men stripping kan ikke lettvint utføres med saltsyre.
Stripping oppnås imidlertid effektivt ved å bringe den organiske fase i berøring med tilstrekkelig alkalisk oppløsning slik at pH etter berøringen, i den vandige fase er tilstrekkelig alkalisk til å holde rutheniumkomplekset i oppløsning. I praksis
(R)
er det når den organiske fase er 20 prosentig Alamine^ tilstrekkelig å anvende 1 ekvivalent alkali pr. liter strippet løsnings-middel. Når således en 10 prosentig (2,5N) oppløsning av natriumhydroksyd anvendes som strippemiddel, kan dette anvendes i et forhold organisk:vandig på 3:1.
Fordelen med denne fremgangsmåte i forhold til andre mulige fremgangsmåter er
(i) strippingen er fullstendig ved en kontakt, og prosessen er således meget lettvint å utføre: (ii) den således oppnådde strippeoppløsning er enkel å bearbeide for endelig rensing og utfelling av rent ruthenium-dioksyd.
Rensingen består av følgende trinn:
a) Den varme strippeoppløsning behandles med natriumbromat for omdannelse av nitrosylrutheniumkomplekset til løselig rut-2-
henatanion RuO^ . Oksydasjonen gjør de fleste uedle metaller og andre platinametaller uløselige, og disse kan fjernes fra oppløsningen ved filtrering.
b) Den rensete oppløsning behandles deretter med alkohol
i tilstrekkelig mengde til å redusere ruthenium til det uløselige
dioksyd som fjernes ved filtrering.
c) Rutheniumdioksydet vaskes med fortynnet syre for å fri-gjøre det fra medførte forurensninger, hovedsakelig natrium,
og reduseres deretter med hydrogen ved høyere temperatur for fremstilling av rent rutheniummetall.
Alternativt er det utviklet en metode med perklorsyre-stripping. Ifølge denne metode bringes det substansholdige løs-ningsmiddel i kontakt med en vandig oppløsning som inneholder et lite overskudd av perkloratanioner, antydet med følgende utbyttingsreaksjon:
Perkloratet overføres nesten fullstendig til den organiske fase, mens ruthenium overføres til den vandige fase. Perkloratanioner fjernes deretter fra den organiske fase ved å bringe det strippete løsningsmiddel i berøring med en alkalisk oppløs-ning, fortrinnsvis natriumhydroksyd, mens aminet omdannes til den frie base og natriumperklorat dannes ifølge følgende reaksjon:
En vandig oppløsning av perkloratanioner regenereres således og kan gjenanvendes på strippetrinnet etter surgjøring med HC1. Fortrinnsvis bør strippeoppløsningen være minst 0,1 molar i HC1. Resirkulering av perkloratet vil selvfølgelig føre natriumioner inn i strippevæsken, men dette har ikke stor skade-lig virkning på enheten av det fremstilte ruthenium.
Det har vist seg at vasking av det substansholdige løsnings-middel før stripping øker rutheniumrenheten. Vaskeoppløsningen er hensiktsmessig 0,5N H2S04 eller HN03. Slike vaskeoppløsninger er meget effektive når det gjelder fjerning av uedle metaller som er ekstrahert samtidig, såsom jern og kobber.
2. Tri-n-butylfosfatsystem (TBP). Tributylfosfat er et meget svakt basisk løsningsmiddel. Det har nokså lav fordelingskoeffisient for ruthenium, men konsentrert oppløsning av reagen-(R~)
sen kan anvendes. En 50 prosentig oppløsning av TBP i Solvesso^ 150 har vist seg å være egnet for bruk ved fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse. På grunn av den lave fordelingskoeffisient er det nødvendig med mange trinn dersom store mengder skal oppnås i den organiske fase. Selv om mengder på opptil 40 g/l ruthenium er blitt oppnådd i kontinuerlig drift, er en meget lavere mengde på ca. 15 g/l et mer lettvint oppnåelig tall i praksis.
Vasking av det substansholdige løsningsmiddel er fordelaktig i dette tilfelle slik som i ovennevnte aminsystem, og en vaskeoppløsning av 6 molar HC1 foretrekkes.
Fordelen med dette system i forhold til aminsystemet er
at strippingen kan utføres lettvint og enkelt med svak HC1 (0,5-0,1 molar) som strippemiddel. Nitrosylruthenium har en tendens til å danne et svakt kompleks med TBP ved syrekonsentrasjoner på mindre enn 0,1 m HC1, slik at strippekonsentrasjoner som er lavere enn dette bør unngås. Fordelingskoeffisienten for ruthenium i svakt sure oppløsninger er meget lav, slik at konsen-trerte strippeoppløsninger kan oppnås i løpet av noen få trinn.
Bruken av harpikser for fjerning av små konsentrasjoner
av nitrosylruthenium fra oppløsninger som inneholder meget større konsentrasjoner av rhodium og iridium er også blitt undersøkt. Både sterkt basiske og svakt basiske harpikser (kvaternære og tertiære aminer) har vist seg å•være vellykket. Harpiksenes selektivitet er selvfølgelig på langt nær så stor som ekvivalente løsningsmidler, men en stor konsentrasjon ruthenium på harpiksen i forhold til de andre to platinametaller kan oppnås.
Det har vist seg at de belastede harpikser kan strippes ved følgende teknikk: 1. Den belastede harpiks vaskes fri for overskudd med vann. 2. En mettet oppløsning av SC>2 ledes gjennom harpiksen. Harpikskulenes lyserøde farge falmer etter hvert som reaksjonen løper under dannelse av sulfittkomplekser av RuNO, Rh(III) og Ir(III) . 3. Disse komplekser kan deretter fjernes effektivt fra harpiksen ved eluering med saltsyre, fortrinnsvis i konsentra-sjonsområdet 2-6 m.
Kompleksene av metallene av platinagruppen i eluatet er blandete klor-sulfittkomplekser. Disse kan lettvint omdannes til utelukkende klorkomplekser ved koking av oppløsningen, hvorved det dannes en egnet oppløsning for separering av ruthenium fra rhodium og iridium ved løsningsmiddelekstraksjon.
Eksempel 1
Utgangsmaterialet som ble anvendt i dette forsøk var en mellomproduktoppløsning fra et platinametallraffineri, som inneholdt en høy andel av de sekundære platinametaller. Oppløsningen var dannet av et konsentrat ved behandling av dette for å opp-nå en saltsyreoppløsning av platinametallene og ble viderebehand-let for fjerning av gull, hovedmassen av sølv, Pt og Pd ved fremgangsmåter som ikke vil bli beskrevet her. Oppløsningen inneholdt på dette trinn følgende:
Denne oppløsning ble oksydert med salpetersyre og osmium avdestillert inntil konsentrasjonen i oppløsningen var sunket til mindre enn 20 ppm. Ruthenium ble deretter omdannet til nitro-sylrutheniumkloridet slik som beskrevet ovenfor, og oppløsningen redusert med S02 for reduksjon av Ir(IV) til Ir(III). 50 liter av oppløsningen ble deretter ledet gjennom en støtvis sammen-rystet kolonne med ekstraksjonsmiddel i væskefase under anven-deise av 20% Alamine^ 310 i Solvesso^ 150 som ekstraksjonsmiddel med et forhold mellom organisk og vandig fase på 2:1. Den behandlete oppløsning ble analysert og viste seg å inneholde mindre enn 5 ppm Ru. Den substansholdige organiske fase ble deretter vasket slik som beskrevet og strippet med 1,5 m perklorsyre i 6 m HC1 i et forhold mellom organisk og vandig på 2:1. Strippe-oppløsningen ble analysert angående metaller i mateoppløsningen med følgende resultater:
Det er klart at fremstilling av stort sett rent rutheniummetall fra en slik oppløsning kan foretas lettvint. En hensiktsmessig og enkel fremgangsmåte til utvinning av ruthenium fra en slik oppløsning er utfelling av det svakt løselige ammoniumklorid fra strippeoppløsningen på kjent måte. Saltet kan deretter kalsineres hvorved det dannes rutheniummetallsvamp. Som et eksempel hadde metall fremstilt på denne måte en renhet på mer enn 99,8 Ru, idet hovedforurensningene var Rh, Ir og Os.
Eksempel 2
Dette eksempel viser bruken av TBP som ekstraksjonssystem. Det ble utført et tilsvarende forsøk som i eksempel 1 med et litt annet utgangsmateriale. Etter fjerning av Au, Ag, Pt, Pd og Os viste oppløsningen følgende analyse:
Oppløsningen ble behandlet for å omdanne ruthenium til nitrosylrutheniumkloridkomplekset og redusert slik som beskrevet ovenfor. Oppløsningen ble deretter tilført til ekstraksjons-
(R)
kolonnene under anvendelse av TBP (50% i Solvesso-') som ekstraksjonsmiddel og med et forhold mellom organisk og vandig fase på 3:1. På grunn av den lavere fordelingskoeffisient for TBP sammenliknet med fordelingskoeffisienten for Alamine ( r), var eks-traksjonen ikke effektiv i dette tilfelle sammenliknet med eksem-
plet ovenfor, og den behandlete oppløsning inneholdt 100 ppm Ru.
Den substansholdige organiske fase ble vasket slik som beskrevet ovenfor og strippet med 0,2 m HC1. Strippeoppløsningen ble konsentrert til et lite volum og analysert med følgende resultat:
Selv om selektiviteten overfor Rh og Ir var meget god,
ble det iakttatt nesten fullstendig samtidig ekstraksjon av Fe, Cu og Te. Disse elementer påvirket imidlertid ikke alvorlig renheten til det ruthenium som til slutt ble fremstilt. Dette ble gjort på en måte som tilsvarte den i eksempel 1, men det første salt som ble utfelt ble løst opp igjen i varmt vann og felt ut igjen for å unngå forurensning med klorider av uedle metaller. Dette salt ble deretter kalsinert og det derved fremstilte metall analysert spektrografisk. Det viste seg at bare Ir var til stede i betydelige mengder og forelå i en konsentrasjon på 400 ppm. Ruthenium med renhet 99,93% ble fremstilt ved denne fremgangsmåte.
Eksempel 3
Dette eksempel viser bruken av ionebytterharpikser for fjerning av små konsentrasjoner av nitrosylruthenium for opp-løsninger som inneholder en mye høyere konsentrasjon av rhodium og iridium. Slike oppløsninger vil kunne oppstå under omstendigheter såsom de som foreligger i eksempel 2 etter innledende fjerning av ruthenium.
En oppløsning som inneholdt
ble brukt i dette eksempel. En ionebytterkolonne som inneholdt 5 liter "Amberlite" XE-299, en makronettformet, svakt basisk harpiks ble anvendt i dette forsøk. Ca. 120 liter oppløsning ble ledet gjennom harpiksen ved en strømningshastighet pa o 2 rel/cm 2/ min. Den behandlete oppløsning ble analysert og viste seg å inneholde :
Kolonnen ble deretter vasket og eluert med SC^-vann og
6 m HC1 slik som beskrevet ovenfor. Fem ganger kolonnens volum av HC1 var nødvendig for eluering av kolonnen av Ru, Rh og Ir. Denne oppløsning ble konsentrert hvorved det ble oppnådd en oppløsning som inneholdt
Denne oppløsning er således egnet for resirkulering til ekstraksjonstrinnet. En satsvis ekstraksjonsprøve ble utført, og denne viste at alt ruthenium var i ekstraherbar form.
Eksempel 4
Dette eksempel viser bruken av en hydroksydoppløsning for stripping av den ekstraherte oppløsning.
(R)
En 20 prosentig oppløsning av Alamine^ ble anvendt for ekstraksjon av nitrosylrutheniumklorid fra en oppløsning fra en fabrikk, inneholdende:
Den substansholdige organiske væske ble deretter vasket med en 0,5N oppløsning av salpetersyre for fjering av så mye som mulig av jern og kobber som var ekstrahert samtidig. Den vaskete organiske væske ble deretter analysert og viste seg å inneholde:
Denne organiske væske ble deretter strippet med et forhold på 3:1 med 100 g/l natriumhydroksydoppløsning. Strippeoppløs-ningen ble deretter behandlet som angitt ovenfor for fremstilling av et endelig Ru02. Dette ble vasket og redusert til metall slik som beskrevet ovenfor, og metallet ble analysert på nærværende forurensninger ved spektrografisk analyse med følgende resultat:
Analyserenheten for ruthenium var 99,97%, idet kalsium og silisiumdioksyd var de eneste nærværende forurensninger i vesentlige mengder bortsett fra de som er nevnt ovenfor.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til separering og rensing av ruthenium fra oppløsninger som inneholder minst ett annet metall av platinagruppen, særlig iridium og rhodium, samt andre metaller, hvor ruthenium omdannes til et nitrosylrutheniumkompleks med ruthenium i Ru 2 +-oksydasjonstilstand, karakterisert ved at nitrosylrutheniumkomplekset omdannes til et nitrosylrutheniumklorkompleks, særlig av formen RuNOCl^ 2-, og andre metaller av platinagruppen til klorkomplekser, og at nitrosylrutheniumklorkomplekset ekstraheres fra oppløsningen med en væske- eller harpiksanionebytter, som deretter strippes eller elueres, hvoretter metallisk ruthenium fremstilles.
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at omdannelsen til klorkomplekset foretas ved surgjøring av oppløsningen og tilsetning av kloridioner.
3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som ekstraksjonsmiddel anvendes en væskeformet anionebytter i form av et tertiært amin, såsom et trialkylamin.
4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3, karakterisert ved at anionebytteren strippes ved kontakt med en alkalisk oppløsning hvis pH er tilstrekkelig høy til å holde rutheniumkomplekset i oppløsning.
5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at den alkaliske oppløsning som anvendes er en natriumhydroksydoppløsning.
6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4 eller 5, karakterisert ved at den resulterende strippeoppløsning behandles for utvinning av rutheniummetall ved oksydasjon av nitrosylrutheniumklorkomplekset til et løselig ruthenatanion 2- (RuO^j ) og størstedelen av uedle metaller og platinametaller til en uløselig tilstand, fjerning av alle faste stoffer ved filtrering, reduksjon av ruthenatanionen til det uløselige dioksyd under anvendelse av en alkohol, fjerning av det uløse- lige dioksyd fra oppløsningen ved filtrering, fjerning av med-førte forurensninger fra rutheniumdioksydet ved vasking samt reduksjon av rutheniumdioksydet til rutheniummetall.
7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 6, karakterisert ved at oksydasjonen utføres med natriumbromat.
8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 6^karakterisert ved at alkoholen som anvendes er etylalkohol .
NO77772151A 1976-06-21 1977-06-20 Fremgangsmaate til separering og rensing av ruthenium fra opploesninger som inneholder minst ett annet metall av platinagruppen NO149820C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA00763680A ZA763680B (en) 1976-06-21 1976-06-21 The separation and purification of ruthenium

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO772151L NO772151L (no) 1977-12-22
NO149820B true NO149820B (no) 1984-03-19
NO149820C NO149820C (no) 1984-06-27

Family

ID=25570425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO77772151A NO149820C (no) 1976-06-21 1977-06-20 Fremgangsmaate til separering og rensing av ruthenium fra opploesninger som inneholder minst ett annet metall av platinagruppen

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4105442A (no)
JP (1) JPS5928615B2 (no)
BE (1) BE855934A (no)
CA (1) CA1101678A (no)
DE (1) DE2726556C2 (no)
FR (1) FR2355919A1 (no)
GB (1) GB1533541A (no)
NO (1) NO149820C (no)
ZA (1) ZA763680B (no)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2448506A1 (fr) * 1979-02-08 1980-09-05 Commissariat Energie Atomique Procede de recuperation du ruthenium present dans une solution aqueuse acide
US4434240A (en) * 1981-11-16 1984-02-28 The Halcon Sd Group, Inc. Recovery of noble metal values from carbonylation residues
JPS6070707U (ja) * 1983-10-21 1985-05-18 スズキ株式会社 4サイクルエンジンの動弁機構部潤滑装置
JPS61167146A (ja) * 1985-01-18 1986-07-28 Honda Motor Co Ltd 内燃機関
US4770788A (en) * 1985-04-25 1988-09-13 Kollmorgen Technologies Corp. Process for removing metal complexes from waste solutions
JPH0631840B2 (ja) * 1986-10-09 1994-04-27 健次 本島 放射性ルテニウムの除去方法
FR2672582B1 (fr) * 1991-02-08 1993-04-23 Comurhex Procede d'elimination du ruthenium contenu dans des solutions uraniferes.
US5120443A (en) * 1991-06-03 1992-06-09 Brigham Young University Processes for removing, separating and concentrating rhodium, iridium, and ruthenium from solutions using macrocyclic and nonmacrocyclic polyalkylene-polyamine-containing ligands bonded to inorganic supports
GB2293372B (en) * 1994-09-21 1998-05-27 Matthey Rustenburg Refiners Improvements in refining
US5769922A (en) * 1996-04-12 1998-06-23 Reading Alloys, Inc. Method for producing vanadium-aluminum-ruthenium master alloys and master alloy compositions
DE19746136C1 (de) * 1997-10-18 1999-03-25 Degussa Verfahren zur Abtrennung von Ruthenium aus Scheidereilösungen
DE10000274C1 (de) * 2000-01-05 2001-05-03 Heraeus Gmbh W C Verfahren zur Gewinnung von Osmium und Ruthenium aus Edelmetallkonzentraten
DE10000275C1 (de) * 2000-01-05 2001-05-03 Heraeus Gmbh W C Verfahren zur Abtrennung von Ruthenium aus Edelmetall-Lösungen
US7253076B1 (en) 2000-06-08 2007-08-07 Micron Technologies, Inc. Methods for forming and integrated circuit structures containing ruthenium and tungsten containing layers
GB0026809D0 (en) * 2000-11-02 2000-12-20 Anglo American Platinum Corp Separation of metals
US6551378B2 (en) 2001-02-20 2003-04-22 Green Mineral Products Llc Recovery of precious metals from low concentration sources
GB0210099D0 (en) * 2002-05-02 2002-06-12 Anglo Platinum Ltd Separation of metals
JP4144311B2 (ja) * 2002-10-08 2008-09-03 住友金属鉱山株式会社 白金族元素の分離回収方法
JP4268646B2 (ja) * 2007-03-30 2009-05-27 日鉱金属株式会社 ロジウムの回収方法
SG186401A1 (en) * 2010-09-03 2013-01-30 Jx Nippon Mining & Metals Corp Recovery method for high purity platinum
JP6222469B2 (ja) * 2014-03-28 2017-11-01 三菱マテリアル株式会社 白金族の回収方法
EP2998275B1 (en) * 2014-09-19 2016-11-02 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Process for the preparation and/or purification of ruthenium(III) chloride
KR20170048382A (ko) * 2014-09-03 2017-05-08 헤레우스 도이칠란트 게엠베하 운트 코. 카게 염화 루테늄(iii)을 제조 및/또는 정제하기 위한 방법
JP6562351B2 (ja) * 2015-09-10 2019-08-21 学校法人上智学院 ポリマーの製造方法およびニトロシルルテニウム錯体の使用
CN118234878A (zh) * 2021-12-02 2024-06-21 贺利氏贵金属有限两合公司 用于分离铑的方法
CN114921654B (zh) * 2022-05-27 2024-09-03 广东先导稀贵金属材料有限公司 一种含钌物料的富集回收方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2894816A (en) * 1950-09-27 1959-07-14 Herbert H Hyman Solvent extraction of ruthenium
ZA72308B (en) * 1972-01-18 1973-09-26 Nat Inst Metallurg Improved process for the separation and purification of platinum group metals and gold
GB1497534A (en) * 1973-12-13 1978-01-12 Matthey Rustenburg Refines Refining of metals
US4002470A (en) * 1974-12-10 1977-01-11 The Japan Carlit Co., Ltd. Process for recovering ruthenium

Also Published As

Publication number Publication date
NO772151L (no) 1977-12-22
JPS5322114A (en) 1978-03-01
DE2726556A1 (de) 1977-12-29
DE2726556C2 (de) 1986-12-11
BE855934A (fr) 1977-12-21
FR2355919A1 (fr) 1978-01-20
NO149820C (no) 1984-06-27
GB1533541A (en) 1978-11-29
FR2355919B3 (no) 1979-07-13
JPS5928615B2 (ja) 1984-07-14
US4105442A (en) 1978-08-08
ZA763680B (en) 1978-02-22
CA1101678A (en) 1981-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO149820B (no) Fremgangsmaate til separering og rensing av ruthenium fra opploesninger som inneholder minst ett annet metall av platinagruppen
EP0049567B1 (en) Process for the extraction of precious metals from solutions thereof
RU2353684C2 (ru) Способ совместного отделения металлов платиновой группы
US4107261A (en) Process for the separation of platinum group metals
US3999983A (en) Method of recovering the constituents of catalysts comprising an aluminous carrier, platinum and iridium
US4130625A (en) Recovery and purification of iridium
US4105742A (en) Separation and purification of platinum and palladium
CN113337723A (zh) 分离提取分银渣中银钯铜锗的方法
US2962372A (en) Columbium and tantalum separation
KR100524263B1 (ko) 인산, 초산 및 질산이 혼합된 에칭폐액의 처리방법
CA1036363A (en) Separation of metals
US5165901A (en) Platinum group metal recovery with a polyamine
US4163664A (en) Process for precipitating precious metals from solutions which contain them
JP6756235B2 (ja) ビスマスの回収方法
JPS6049139B2 (ja) スズの回収方法
JPH0533071A (ja) 水溶液からロジウムを分離、精製する方法
JP3480216B2 (ja) 白金とルテニウムとの分離方法
US4081271A (en) Process for separating and recovering rhodium and iridium from their mixtures with other precious metals
JP3253123B2 (ja) パラジウムの分離方法
JP2814507B2 (ja) 塩化インジウム溶液の湿式精錬処理法
JPH0160538B2 (no)
JP7183748B2 (ja) 銅電解スライムからのセレンの回収方法
JPH03277730A (ja) ロジウムの精製方法
NO126852B (no)
JPH04254535A (ja) 白金族金属の分離方法