PL104883B1 - Sposob odzyskiwania metali niezelaznych z rozcienczonych roztworow wodnych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwa¬ nia metali niezelaznych takich, jak miedz, kobalt, cynk, wanad, molibden, woilifran^ chirom, ind, kadma nikiel, uran, srebro*, zloto, platyna, niten* rod, paililad, osm i iryd.

Znany jest sposób wydzielania metali z roz¬ tworów wodnych na drodze gonowymiennej1 ekstrak¬ cji prowadzonej przy uzyciu selektywnych hydro¬ fobowych odczynników kompleksujacych, rozpusz¬ czonych w nie mieszauajcych sie z woda rozpusz- czailnikacli organ/iicznych. Pio tej ekstiraikicjii uzysku¬ je sie w cieklej fazie organicznej roztwór kom- plelksoiwyich zwiazków metali. Zwiazki te rozkla¬ da sie nastepnie za pomoca wodnych roztworów kwasów^ przy czym metale sa reekstrahowane z cieklej fazy organicznej do fazy wodnej, z której wydziela sie je nastepnie w postaci metalicznej na drodze elekltiroilizy, lub tez wykirystalizbwu}e sie ich sole.

W powyzszych metodach eksitrakcyjnych stosuje sie jako ligandy zwiazki zawierajace aitom trój- wiajzalnego azotu z wolna para elektronowa mo- gajca utworzyc wiazanie koordynacyjne z atomem metalu. Ten altom azotu jest polaczony poprzez szereg dwóch do trzech atomów wejgUa z grupa hy¬ droksylowa zdolna do oddysocjowywania w po¬ staci ptoltoniu.

Siposród takich selektywnie kompleksuijaicych zwiaz¬ ków stosuje sie do przemyslowego wydzielania metali z roztworów wodnych a-hydroksyoksymy alifatyczne, taklie jak oksym 5,8^dwuetyl)o-7-hydro- ksy-6-diodekanonu lub pochodne oksymów onhy- droksyfenyLoketonów, takie jak oksym 2j5-dwuhy- droksyaceitofenonu, a najczesciej pochodne oksymu o-hydroksybenzoifenonu, takie jak 2-hydrofcsy-5- dódecylolbenzofenoinu. Do tego celu stosowana byla równiez 7-decylo-8Hhydroksychinolina. Powyzsze odczynniki kompleksudace stosuje sde w postaci wieloskladnikowych mieszanin w hydrofobowych rozpuszczalnikach. Ich reakcje z jonami metali nie¬ zelaznych prowadzone sa dotad na giranicy cie¬ klej fazy organicznej i fazy wodnej.

¦Wyzej opisany proces jest nieekonomiczny w przypadku, gdy metale nalezy odzyskac z rozcien¬ czonych rozitworów wodnych. Trzeba bC4wiem wów¬ czas operowac duzymi objetosciaimi roztworów.

Wystepuja przy tym niekorzystne wartosci wspól¬ czynników podzialu, co z kolei stwarza koniecz¬ nosc uzycia duzych wielostopniowych aparatów ekstrakcyjnych. Uzyskanie dobrego rozdzialu fazy wodneij od fazy organicznej po ekstrakcji wyma¬ ga zastosowania separatorów o duzym srednimi czasie przebywania, uzyclia czynników deemuiigluija- cych oraz doboru odpowiedniego rozpuszczalnika dla odczynników kompleksujacych. Ponadto dla uzyskania trwalych stezonych roztworów odczyn¬ ników kompleksujacych konieczne jest stosowanie dodatkowych substancji towarzyszacych, takich jak izobikltanol i izodekanol.

Powyzszych niedogodnosci nie wykazuje sposób 104883104883 wedlug wynalaziku przeznaczony do odzyskiwania metali niezelaznych z roztworów wodnych. W spo¬ sobie tymi odczynniki kompleksujiace wprowadza sie do reakcji w odmiennej niz dortajd postaci. W tym celu w sposobie wedluig wynalazku osadizia sie na stalym porowatym nosniku, roztwór przy¬ najmniej jedlnego sposród zwiazków koimpleksujia- cych o ogólnych wzorach 1 do 7, w których Ri, R2 i R8 sa równe albo rózinie i oznaczaja atomy wodoru, grupy alkilowe, z których przynajmniej jedna zawiera co najmniej 8 atoimów wegla, gru¬ py aryióiwe lub alkilotfenylowe, a R4 oznacza atoim wodoru; atAm chlorowca lub grupe nitrowa i przez tak uzyskane zloze pokryte substancja hy¬ drofobowa przepuszcza' sie roracienczony wodny roztwór jonów metali niezelaznych, po czym skoinpleksowany metal wymywa sie ze zloza w znany sposób za pomoca roztworu kwasu. Uzy¬ skuje sie ta droga stezony roztwór metalu w kwasie, z którego to roztworu wydziela sie. badz to sól metalu na drodze krystalizacji, badz tez metal na drodze elektrolizy.

Stosujac sposób wedlug wynalazku mozna od¬ zyskiwac metale z rozcienczonych odpadowych wieloskladnikowych roztworów, których przerób dotychczas znanymi metodami z zastosowaniem organicznych roztworów wyzej wspomnianych hy¬ drofobowych odczynników kotmipleksujacych, byl niemozliwy lub nieoplacaltriy. '--¦•¦¦? - Wszystkie wyzej wymienione zwiazki, 0i ogólnych wzorach 1—7 sa hydrofobowe. Nanoszenie ich na po-rowaty staly obojetny nosnik prowadza sie zna¬ nymi w zasadzie z chromatografii metodami przez impregnacje nosników roztworami tych zwiazków w rozpuszczalnikach organicznych, a nastepnie od¬ pedzenie lub wyparcie rozpuszczalnika. Okazalo sie nieoczelkiiwamie, ze mierno hydrofobowych a wiec odpychajaeych wode wlasciwosci poiwyzszych zwiazków kompleksujacych osadzonych* na nosni¬ ku, wiaza one specyficzne jony metali z przeply¬ wajacych przez zloze •roztworów wodnych.

Przy k l a d I. 30°/o roztwór oksymu 2-hydroksy- -5-inonylobenzofenonu w toluenie przepuszczano' w temperaturze 40°C przez okres 1 godzimy przez kolumne o dlugosci 400 mim i srednicy 1(> mm wy¬ pelniona zywica styrenowo-dwuwiinylobenzenowa „X-5". Nastepnie przez Holumine te przepuszczano wode destylowana az do wyparcia toluenu. Przez tak przygotowana kolumne przepuszczano 0,11% wodny roztwór amoniakalny miedzi o pH = 8.

Poczatkowo miedz byla calkowicie wiazana na kolumnie, dopiero po przepuszczeniu 400 cm3 tego roztworu przez kolumine stezenie miedzi u wylotu kolumnya osiagnelo 0,05%. Kolumne przeplukano nastepnie 50 cm3 wody destylowanej, a nastepnie cm3 20% roztworu kwasu siarkowego, za po1- moca którego miedz byla usuwana z kolumny.

Proces powtarzano wielokrotnie bez zauwazalnej zmiany pojemnosci jonowej wypelnienia kolum¬ ny- Przyklad II. 10 g oksym/u 2-hydroksy-i5-no- nylobenzofenomu roz(piuszezono w 100 cm3 toluenu i do tego roztworu dodano- 100 g wegla aktyw¬ nego'. Rozpuszczalnik oddestylowano na obrotowej wyparce prózniowej i pozostalosc wysuszono pod próznia,. Uzyskana substancja wypelniono kolumne i! przez okres 1 godziny przeplukiwano ja 20% roz- ., tworem kwasu siarkowego, a 'nastepnie woda.

Przez tak przygotowana kolumne przepuszczano 0,1% ambnliakalny roztwór miedzi o pH ±= 8.

Po przepuszczeniu! 400 cm3 tego roztworu ste¬ zenie miedzi u wylotu kolumny wynosilo 0,06%.

Kolumne przeplukano jak w przylklaidzie I. Ko¬ lumna nadawala sie do wielokrotnego uzycia bez zauwazalnej zmiany wlasciwosci jej wypelnienia..

(Dalsze przyiklady przedstawiono w tablicy.

Przyklad III IV ¦¦ ¦ ¦ V VI VII VIII IX X XI TABLICA Zwiazek kompileksujacy d jego ilosci jolksym • 2nhydroksy-3Hnitiro-5-no- nylobenzofenonitf (1 cz. wag) oksym 2Hhiy^roksy-4^dodeicylo- benzofenonu (1 cz. waig.) * oksym 2-(hydrolksy-5Hnitro-4Hdo- decylOibenzofenonu (1 cz. wag.) oksym laurynodny (1 oz. wag.) moinooiksym-diwu^n-uindecyloglio- ksalu (1 cz. wag.) dwuoiksyrci-dwu-n-undecylbglio- ksalu (1 cz. wag.) 2Hpropylo-3-etylo-BHhydroksychi- nolina (1 cz. wag.) lHhydróksy^nnitirozo-4^t-butyflo- naftalen 1-mitrozo-2-hydroksy-6-butylo- naftalen Nosnik i, jego- ilosci wegiel aktywny (5 cz. wag.) wegiel aktywny (5 cz. wag.) wegiel aktywny (5 cz. wag.) zywiica. X^5 (10 cz. wag.) zywiica X-5 (10 cz. waig.) wegiiel aktywny (5 cz. wag.) wegiiel aktywny l(10 cz. wag.) wegliel aktywny (5 cz. wag.) wegiiel aiktywny (5 cz. wag.) Siposóib nanoszenia jak w przykladzie II IJlak w przykladzie II Diak w przykladzie II (jiak w przykladzie II ijak w przykladzie II gaik w przykladzie I .Jatki w przykladzie II \jlatk w przykladzie II dak w przykladzie II Plc w om* 0,1% roztiw. Me++ 860 (Cu) 1 950 (Cu) 800 (CU) 400 (Ou) 250 (Co) SOD (M) 500 (Cu) 600 60O (Co)5 104883 6 ,- W20T 7 Drukarnia Narodowa Zaklad Nr 6, zam. 553/79 Cena 45 zl

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób odzyskiwamia metali niezelaznych z roz¬ cienczonych roztworów wodnych przy uzyciu roz¬ tworów hydrofobowych substancji korcipfleksujacych zawierajacych atom trójwiazalnego azotu z wod¬ na para elektronowa, który jest poprzez szereg 2 do 3 atomów wegla lub dwóch atomów wegla i atom azotu polaczony z atomem tleniu, któremu przyporzadkowany jest wodór zdolny do- oddysoi- cjowywania w postaci protonu, znamienny tym, ze na stalym porowatym nosnilku osadza sie roz- 10 twór przynajmniej jednego sposród zwiajzków kom¬ pleksu jacyich o ogólnych wzorach 1 do 7, w któ¬ rych Rj, R2 i R3 sa równe aibo rózne, i oznaczaja atomy wodóru', grupy alkilowe, z których przynaj¬ mniej jedna zawiera co najmniej 8 atomów wegla grupy arylowe lub alkilofenylowe, a R4 oznaka aitom wodoru, atom chlorowca lub grupe nitrowa, i przez tak uzyskane zloze pokryte substancja hy¬ drofobowa przepuszcza sie rozcienczony wodny roz¬ twór jonów metali niezelaznych, po czym skom- pleksowany metal wymywa sie ze zloza za pomoca roztworu kwasu. wzór 1 /0H OH N I II R4 —C— C—Rs wzór Z / OH 0 N Ri— c— C — h W20Y3 OH ^0H N N ¦ ¦ Ri— C —C —R3 KwtA10488:5 WI£rt5 *