PL108449B1 - Method of extracting ions of non-ferrous metals - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób jonowymiennej vU ekstrakcji metali niezelaznych z roztworów wodnych, w którym roztwór wodny jonów tych metali traktuje sie ^mieszanina hydrofobowych pochodnych alkilowych oksy¬ mów o-hydroksybenzofenonu, rozpuszczona w nie miesza- V jacym sie z woda rozpuszczalniku, a uzyskane zwiazki kom- repleksowe rozpuszczone w tym rozpuszczalniku rozklada ' sie za pomoca wodnego roztworu kwasu i z uzyskanej fazy wodnej wydziela sie metale niezelazne w postaci metalicznej przez elektrolize, lub ichsole przez krystalizacje.W znanych sposobach jonowymiennej ekstrakcji metali t niezelaznych z roztworów wodnych stosowane sa do kom- ; f»leks0wania jonów preparaty stanowiace zwykle mieszaniny : hydrofobowych ligandów rozpuszczonych w nie mieszaja- ; cychsie z woda rozpuszczalnikach. * najczesciej stosowanymi Ugandami sa a-hydroksymy i alifatyczne takie-jak oksym 5,8^dwuetylo-7-hydroksy-6- : dodekanonu oraz pochodne alkilowe o-hydroksybenzofe- i nonu, takie jak oksym *2-hydroksy-5-dodecylobenzofenonu ; (R.L; Atwood, J,D. Miller, Transactions 254, 319, 1973). i Sklad ilosciowy tych mieszanin nie zostal podany do wia- ! domosci powszechnej.W znanych sposobach jonowymiennej ekstrakcji do kom- • pleksowania jonów metali niezelaznych nie stosowano --takich-pochodnych oksymów o-hydroksybenzofenonu, w których pierscien hydroksyfenylowy nie jest podstawiony -rqgrupamiAlkilowymi.V.:Wedlug wynalazku do ekstrakcji jonów metali niezelaz- y .nych tstosuje sie roztwory, w których skladnik aktywny zawiera równoczesnie 65—75 czesci wagowych pochodnych 10 15 20 25 30 oksymów hydroksyalkilobenzofenonów o ogólnym wzorze 1, w którym Rt oznacza grupe alkilowa prostolancuchowa lub rozgaleziona, nasycona lub nienasycona, zawierajaca od 3 do 26 atomów wegla, a R2 oznacza atom wodoru lub nizsza grupe alkilowa, oraz 15—25 czesci wagowych po¬ chodnych oksymów hydroksyberizofenonów o ogólnym wzorze 2, w którym R2 ma wyzej podane znaczenie.Oksymy hydroksybenzofenonów o ogólnym wzorze 2, a wiec oksymy nie zawierajace alkilowego podstawnika Rt w pierscieniu hydroksyfenylowym ulatwiaja ekstrakcje i reekstrakcje jonów metali niezelaznych z roztworów wodnych, przy uzyciu alkilowych pochodnych oksymów hydroksybenzofenonu o ogólnym wzorze 1. Laczne' Wlasci¬ wosci ekstrakcyjne tych dwóch skladników sa bowiem wyzsze niz by to wynikalo z wlasciwosci ekstrakcyjnych tych skladników stosowanych oddzielnie.Srodek wedlug wynalazku pozwala zatem na uzyskanie lepszej niz dotad kinetyki ekstrakcji i reekstrakcji, ja^ i pod¬ wyzszenie wydajnosci ekstrakcji.Stwierdzono, ze korzystnie jest stosowac w sposobie wedlug wynalazku srodek bedacy mieszanina o nastepuja¬ cym skladzie ilosciowym: 67—75 czesci wagowych oksymu 2-hydroksy-5-alkilobenzofenonu, 10-^15 czesci wagowych oksymu 2-hydroksybenzofenonu, 5^10 czesci wagowych oksymu 4-hydroksybenzofenonu.Dotychczas nie proponowano preparatu o powyzszym skladzie do ekstrakcji jonów metali niezelaznych zroztworów wodnych. Jest rzecza oczywista* ze preparaty o takim skla¬ dzie mozna zestawic przez zmieszanie poszczególnych .skladników, otrzymanych, odrebnie. Tego rodzaju miesza- 108 449108 449 ' "'.«'"¦¦¦' 3 niny stosowane w sposobie wedlug wynalazku skladaja sie z synergistycznie na siebie oddzialywujacych zwiazków.Dzieki temu stopien estrakcji jonów jest wyzszy niz by to I wyiyl iilu _i wlasciwosci ekstrakcyjnych poszczególnych | Aitib^ówiiiieazaaiii^. i Stosujac sposób wedlug wynalazku mozna prowadzic / Atrakcje jonów metali niezelaznych z roztworów wodnych i w, 6zerokim zakresie pH wynoszacycm od 2,0 do 12,9 przy ^^c2ym zdolnosc ekstrakcyjna preparatów jest srednio od 10% do 30% wyzsza od zdolnosci ekstrakcyjnej znanych preparatów znajdujacych sie w handlu. Ponadto uzyskane zwiazki kompleksowe jonów metali niezelaznych rozkladaja sie podczas reekstrakcji juz przy stezeniu 200 g H2S04/1 dm3 Tak niskie stezenie kwasu wplywa korzystnie na wydzielanie metali niezelaznych po reekstrakcji.Prowadzenie ekstrakcji sposobem wedlug wynalazku pozwala nie tylko na uzyskanie dobrej zdolnosci ekstrak¬ cyjnej preparatu w srodowisku kwasnym lecz takze na duza szybkosc ekstrakcji i reekstrakcji jonów metali niezelaznych.Przyklad I. Sporzadzono mieszanine o skladzie: 72% wagowych oksymu 2-hydroksy-5-nonylobenzofenonu, 13% wagowych oksymu 2-hydroksybenzofenonu, 7% wago¬ wych oksymu 4-hydroksybenzofenonu.Porcje po 20 cm3 roztworu siarczanu miedzi o stezeniu 1,088 g Cu+2/dm3 i pH=10,9 poddano ekstrakqi porcjami po 20 cm3 roztworu powyzszej mieszaniny w ksylenie o stezeniu 4 g/dm3. Ekstrakcje prowadzono w kolbie okraglodennej o pojemnosci 100 cm3 w temperaturze 20 °C przy szybkosci obrotów mieszadla 1000 obr./min. Czas ekstrakcji 30 min. Maksymalny uzyskany stopien ekstrakcji 29,3%. Wyniki ekstrakcji zestawiono w tabeli I.TabelaI Steze¬ nie oksymu (g/dm3) 4,0 4,0 4,0 4,0 50,0 Stezenie miedzi w wyjsc. roztworze wodnym (g/dm3) 1,088 0,975 1,013 1,013 35,599 PH wyjsc, roz¬ tworu wod¬ nego 10,9 8,8 5,0 2,0 8,4 Stopien ekstrak¬ cji po 30 min. % 29,8 21,0 12,1 1,0 7,1 Pojemnosc preparatu (mol Cu/mol preparatu) 0,427 0,262 0,158 0,013 0,263 T a b e 1 a II . Stezenie preparatu handlowego (g/dm3) 4,0 4,0 4,0 4,0 50,0 Stezenie miedzi w wyjscio¬ wym roztworze wodnym (g/dm3) lilii pH wyjsciowego roztworu wodnego 10,9 8,8 5,0 2,0 8,4 Stopien ekstrakcji po 30 min. (%) 23,1 16,6 10,2 0,7 6,2 4 ; Zdolnosc ekstrakcyjna stosowanego preparatu jest srednio od 10% do 30% wyzsza od zdolnosci ekstrakcyjnej znanych preparatów znajdujacych sie w handlu, co ilustruje tabela II.Dla stwierdzenia jaki udzial w procesie ekstrakcji ma oksym 2-hydroksy-5-rioriylobenzofenonu przygotowano por¬ cje po 20 cm3 roztworu siarczanu miedzi o stezeniu 1,088 g Cu/dcm3 i ekstrahowano je roztworem oksymu 2-hydroksy-5-nonylobenzofenonu o stezeniu 4 g/dcm3 w ksylenie. Ekstrakcje prowadzono w analogicznych wa¬ runkach jak wyzej opisano. Uzyskane wyniki zestawiono w tabeli III.T a b e 1 a III Tli 4,0 4,0 4,0 4,0 50,0 Stezenie miedzi wyjsc. roztw. wodnym g/dm3 mii PH wyjsciowego roztworu wodnego 10,9 8,8 ,. 5,0 i 2,0 8,4 Stopien ekstrakcji po 30 min. % 13,1 8,4 4,2 0,0 , 3,1 Przyklad II. Sporzadzono mieszanine o skladzie: 69% wagowych oksymu 2-hydroksy-5-oktylobenzofenonu, 15% wagowych oksymu 2-hydroksybenzofenonu, 8% wagowych oksymu 4-hydroksybenzofenonu. 35 Wlasciwosci ekstrakcyjne otrzymanego produktu badano w nastepujacy sposób: porcje po 20 cm3 roztworu siarczanu miedzi o stezeniu 1,088 g Cu+2/dm3 i pH — 10,9 poddano ekstrakcji porqami po 20 cm3 roztworu powyzszej miesza¬ niny w ksylenie o stezeniu 4 g/dm3. Ekstrakcje prowadzono 40 w kolbie okraglodennej o pojemnosci 100 cm3 w tempera¬ turze 20°C przy szybkosci obrotów mieszadla 1000 obr./min.Czas ekstrakqi 30 min. Maksymalny uzyskany stopien ekstrakqi 31,1%. Wyniki ekstrakcji zestawiono w tabeli IV.T a b e 1 a IV Stezenie oksymu (g/dm3) 4,0 4,0 4,0 4,0 50,0 Stezenie miedzi w wyjsc. roztworze wodnym (g/dm3) 1,088 0,975 1,013 1,013 35,599 PH wyjsc. roz¬ tworu wod¬ nego 10,9 8,8 5,0 2,0 8,4 Stopien ekstrak¬ cji po 30 min. % 31,1 22,7 13,2 0,6 7,5 Pojemnosc preparatu (mol J Cu/mol) preparatu) 0,430 0,281 0,170 . 0,008 0,270 Podane wyniki wskazuja, ze zdolnosc ekstrakcyjna pre¬ paratu jest srednio od 10% do 30% wyzsza od zdolnosci ekstrakcyjnej znanych preparatów znajdujacych sie w han- 65 dlu. -'-¦. _108 449 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ekstrakcji jonów metali niezelaznych z roztwo¬ rów wodnych* w którym roztwór wodny jonów tych metali traktuje sie niieszanina hydrofobowych pochodnych alkilo¬ wych oksymów o-hydroksybenzofenonów rozpuszczona w nie mieszajacym sie z woda rozpuszczalniku, a uzyskane zwiazki kompleksowe rozpuszczone w tym rozpuszczalniku rozklada sie za pomoca wodnego roztworu kwasu i z uzyska¬ nego roztworu wodnego wydziela sie metale niezelazne przez elektrolize, lub ich sole — przez krystalizaq'e, zna¬ mienny tym, ze do ekstrakcji jonów stosuje sie roztwory, w których skladnik aktywny zawiera równoczesnie 65—75 czesci wagowych pochodnych oksymów hydroksyalkilo- 10 benzofenonów o ogólnym wzorze 1, w którym Rx oznacza grupe alkilowa prostolancuchowa lub rozgaleziona, nasycona lub nienasycona, zawierajaca od 3 do 26 atomów wegla, a R2 oznacza atom wodoru lub nizsza grupe alkilowa oraz 15—25 czesci wagowych pochodnych oksymów hydroksy- benzofenonów o ogólnym wzorze 2, w którym R2 ma wyzej podane znaczenie. 2. Sposób ekstrakcji jonów metali niezelaznych z roz¬ tworów wodnych wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze skladnik aktywny roztworu ekstrahujacego stanowi mieszani¬ na zawierajaca 65 do 75 czesci wagowychoksymu2-hydroksy -5-aUrilobenzofenonu, 10 do 15 czesci wagowych oksymu 2-hydroksybenzofenonu, 5 do 10 czesci wagowych oksymu 4-hydroksybenzofenonu. woH vuor£ PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ekstrakcji jonów metali niezelaznych z roztwo¬ rów wodnych* w którym roztwór wodny jonów tych metali traktuje sie niieszanina hydrofobowych pochodnych alkilo¬ wych oksymów o-hydroksybenzofenonów rozpuszczona w nie mieszajacym sie z woda rozpuszczalniku, a uzyskane zwiazki kompleksowe rozpuszczone w tym rozpuszczalniku rozklada sie za pomoca wodnego roztworu kwasu i z uzyska¬ nego roztworu wodnego wydziela sie metale niezelazne przez elektrolize, lub ich sole — przez krystalizaq'e, zna¬ mienny tym, ze do ekstrakcji jonów stosuje sie roztwory, w których skladnik aktywny zawiera równoczesnie 65—75 czesci wagowych pochodnych oksymów hydroksyalkilo- 10 benzofenonów o ogólnym wzorze 1, w którym Rx oznacza grupe alkilowa prostolancuchowa lub rozgaleziona, nasycona lub nienasycona, zawierajaca od 3 do 26 atomów wegla, a R2 oznacza atom wodoru lub nizsza grupe alkilowa oraz 15—25 czesci wagowych pochodnych oksymów hydroksy- benzofenonów o ogólnym wzorze 2, w którym R2 ma wyzej podane znaczenie.
2. 2. Sposób ekstrakcji jonów metali niezelaznych z roz¬ tworów wodnych wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze skladnik aktywny roztworu ekstrahujacego stanowi mieszani¬ na zawierajaca 65 do 75 czesci wagowychoksymu2-hydroksy -5-aUrilobenzofenonu, 10 do 15 czesci wagowych oksymu 2-hydroksybenzofenonu, 5 do 10 czesci wagowych oksymu 4-hydroksybenzofenonu. woH vuor£ PL