PL67876B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 16.VII.1969 (P. 134 848) Opublikowano: 19.VII.1973 67876 KI. 12n,47/00 MKP COlg 47/00 UKD Twórca wynalazku: Irena Pajak Wlasciciel patentu: Instytut Metali Niezelaznych, Gliwice (Polska) Sposób otrzymywania metalicznego renu z roztworów uzyskiwanych w procesie przerobu rud i koncentratów miedzi Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania metalicznego renu z roztworów uzyskiwa¬ nych w procesie przerobu rud i koncentratów miedzi.W rudach miedzi ren wystepuje w nieznacz¬ nych ilosciach rzedu 0,0006% wagowych. W proce¬ sach technologicznych przerobu tych rud naste¬ puje wzbogacenie w ren niektórych odpadów i pól¬ produktów, takich jak np. pyly szybowe, pyly konwertorowe, wody pluczace z elektrofiltrów i wody obiegowe po zraszaniu gazów piecowych.Znany dotychczas sposób otrzymywania renu z pylów wedlug opisu patentowego nr 58060 po¬ lega na tym, ze pyly poddaje sie przetapianiu w piecu wahadlowo-obrotowym. Uzyskane w tym piecu pyly wtórne zawierajace do 0,03% wagowych renu poddaje sie lugowaniu woda. Powstale w wyniku lugowania roztwory zawieraja w jednym litrze 15—100 miligramów renu. Roztwory te kie¬ ruje sie do kolumn jonitowych wypelnionych amo¬ nitem zasadowym, po czym ren z tych kolumn wymywa sie za pomoca kwasów nieorganicznych np. kwasem siarkowym, azotowym lub solnym.Roztwory uzyskane z wymywania kolumn jonito¬ wych zawieraja w jednym litrze do 3 gramów renu. Do roztworów tych dodaje sie chlorek po¬ tasu, siarczek sodu lub gazowy siarkowodór, skut¬ kiem czego wytraca sie nadrenian potasu lub siar¬ czek renu. Z wód uzyskanych po plukaniu elektro¬ filtrów i wód obiegowych ze zraszania gazów pie- 10 15 20 25 so cowych ren wytraca sie w postaci siarczku renu.Inny znany sposób otrzymywania renu z roztwo¬ rów polega na ekstrakcji prostych zwiazków renu np. kwasu nadrenowego lub jego soli za pomoca odczynników organicznych np. pirydyny i nastep¬ nej reekstrakcji fazy organicznej, w wyniku czego uzyskuje sie nadreniany.Uzyskane znanymi sposobami zwiazki renu pod¬ daje sie redukcji i uzyskuje metaliczny proszek renu.Znane sposoby otrzymywania metalicznego renu sa dlugotrwale, wieloetapowe i wielostopniowe, zastosowanie siarkowodoru stwarza stan zagroze¬ nia z powodu jego wlasciwosci trujacych, a uzy¬ skane zwiazki renu sa zanieczyszczone, co wymaga kolejnego oczyszczania. Ren metaliczny uzyskany z nadrenianu potasu jest zanieczyszczony potasem obnizajacym wlasciwosci plastyczne renu, co unie¬ mozliwia tym samym jego plastyczna przeróbke.Celem wynalazku jest unikniecie wad i niedo¬ godnosci stosowania znanych sposobów otrzymy¬ wania metalicznego renu z roztworów uzyskiwa¬ nych w procesie przerobu rud i koncentratów miedzi i uzyskanie renu metalicznego o wysokiej czystosci przy minimalnych stratach zarówno renu jak i uzytych odczynników.W sposobie wedlug wynalazku z roztworów otrzymywanych w procesie przerobu rud i kon¬ centratów miedzi a zwlaszcza z kwasnych roztwo¬ rów siarczanowych i chlorkowych, jony renu prze- 67 87667 876 3 4 prowadza sie w tiocyjanianowy kompleks, po czym kompleks ten ekstrahuje sie odczynnikami orga¬ nicznymi np. alkoholem izoamylowym, alkoholem izooktylowym, przy stosunku objetosciowym fazy organicznej do fazy wodnej równym 1:4 — 1:5.Nastepnie uzyskana faze organiczna przemywa sie woda przy stosunku objetosciowym tej fazy do fazy wodnej jak 2:1, po czym za pomoca perhy- drolu rozklada sie kompleks renu zawarty w fazie organicznej, reekstrahuje woda amoniakalna i dro¬ ga krystalizacji otrzymuje nadrenian amonu. Na¬ stepnie w znany sposób nadrenian amonu redu¬ kuje sie do metalicznego proszku renu.Otrzymywanie metalicznego renu sposobem we¬ dlug wynalazku jest proste i posiada zamkniety cykl, co zmniejsza do minimum straty renu, kwasu i odczynnika organicznego. Ren metaliczny uzy¬ skany tym sposobem posiada wysoka czystosc i jest latwo przerabiany plastycznie.Do kwasnych roztworów wodnych otrzymywa¬ nych w procesie przerobu rud i koncentratów miedzi zawierajacych w jednym litrze 0,1—5 gra¬ mów renu dodaje sie rozpuszczony w wodzie roda¬ nek amonu, rodanek potasu lub rodanek sodu w takich ilosciach, aby stosunek wagowy renu za¬ wartego w roztworze do rodanku wynosil 1 :2,5, dodaje sie równiez rozpuszczony w kwasie solnym chlorek cynawy w takiej ilosci, aby stosunek wa¬ gowy renu zawartego w roztworze do chlorku cy- nawego wynosil 1 : 1,5. Potas z rodanku potasu nie wywiera ujemnego wplywu na wlasciwosci renu, gdyz podczas calego procesu pozostaje w roztwo¬ rze, nie wchodzac w sklad koncowego produktu.W wyniku reakcji powstaje tiocyjanianowy kom¬ pleks renu o zabarwieniu czerwonym.Tiocyjanianowy kompleks renu mozna równiez otrzymac bez dodawania chlorku cynawego z tym, ze do roztworu zawierajacego ren wprowadza sie rodanek amonu, rodanek potasu lub rodanek sodu w takiej ilosci, aby ich stezenie w roztworze wy¬ nosilo co najmniej 25 gramów na litr. Roztwór pozostawia sie na 24 godziny i w tym czasie ren wiaze sie w kompleks tiocyjanianowy.Uzyskany zarówno przy uzyciu chlorku cynawe¬ go jak i bez niego kompleks tiocyjanianowy renu w roztworze w którym jest on rozpuszczony pod¬ daje sie ekstrakcji odczynnikami organicznymi np. alkoholem izoamylowym w takiej ilosci, aby sto¬ sunek objetosciowy fazy organicznej do fazy wod¬ nej wynosil 1:4 — 1:5. Obie fazy miesza sie przez 10 minut a nastepnie mieszanine pozostawia do odstania, po czym wolna od renu faze wodna zawraca sie do obiegu np. przemywania gazów piecowych, kolumn jonitowych itp. Do fazy orga¬ nicznej przechodzi 98—100% wagowych renu, dzieki czemu jego zawartosc w jednym litrze tej fazy wynosi 0,4—20 gramów. Najkorzystniej ekstrakcja przebiega w srodowisku 2—6 normalnego kwasu solnego. Nastepnie faze organiczna przemywa sie woda, zachowujac objetosciowy stosunek alkoholu do wody jak 2: 1, przy ciaglym mieszaniu przez 10 minut. Faze te poddaje sie dwustadialnej re- ekstrakcji za pomoca perhydrolu i wody amonia¬ kalnej w zamknietych reaktorach dla unikniecia strat parowania odczynnika organicznego. Re- ekstrakcje te prowadzi sie w temperaturze 50— 70°C. W pierwszym stadium do fazy organicznej dodaje sie porcjami perhydrol w takiej lacznej ilosci, aby stosunek objetosciowy alkoholu do per- 5 hydrolu wynosil 5 : 1. W drugim stadium reekstrak¬ cji do fazy organicznej dodaje sie 20% wode amo¬ niakalna w takiej ilosci, aby stosunek objetoscio¬ wy fazy organicznej do wody amoniakalnej wy¬ nosil 6:1. Do fazy wodnej po przeprowadzeniu obu stadiów reekstrakcji przechodzi okolo 90% wa¬ gowych renu, zatem w celu odzyskania reszty, do fazy organicznej pozostalej z drugiego stadium dodaje sie 20% wode amoniakalna w ilosci zapew¬ niajacej objetosciowy stosunek fazy organicznej do wody amoniakalnej jak 6:1. O ile zawartosc renu w jednym litrze uzyskanej stad fazy wod¬ nej przekracza 2 gramy, faze te laczy sie z faza wodna z drugiego stadium reekstrakcji i poddaje dalszej, wspólnej przeróbce, a' w przeciwnym przypadku kieruje sie ja ponownie do reekstrakcji swiezej porcji alkoholu. Jezeli ekstrakcje prze¬ prowadza sie bez uzycia chlorku cynawego, nalezy w czasie reekstrakcji dodawac równoczesnie per¬ hydrol i wode amoniakalna w ilosciach uprzednio podanych, w przeciwnym razie proces reekstrakcji przebiegac bedzie powoli i wydzieli sie elementar¬ na siarka. Pozostala po reekstrakcji faze organicz¬ na przemywa sie woda i kieruje do ekstrakcji swiezej porcji kwasnego roztworu zawierajacego ren. Faze wodna pochodzaca z drugiego stadium reekstrakcji oraz faze wodna z dodatkowej re¬ ekstrakcji woda amoniakalna zawierajaca teraz lacznie w jednym litrze 2—50 gramów renu wy¬ grzewa sie w temperaturze 90—100°C w czasie okolo 10 minut i na goraco odsacza wodorotlenek cyny stanowiacy szlam odpadowy. Pozostaly roz¬ twór zageszcza sie w temperaturze 80°C tak dlugo az na jego powierzchni ukaza sie pierwsze krysz¬ taly nadrenianu amonu. Nastepnie roztwór ten pozostawia sie na 24 godziny celem wykrystalizo¬ wania calej ilosci nadrenianu amonu. Lugi pokry- stalizacyjne zawierajace w jednym litrze okolo 200 gramów chlorku amonu oraz 2—3 gramów re¬ nu poddaje sie ekstrakcji analogicznie jak w przy¬ padku ekstrakcji opisanej uprzednio a faze wodna odprowadza sie do scieków.Uzyskane krysztaly nadrenianu amonu przeplu¬ kuje sie zimna woda destylowana i suszy je w temperaturze 60—70°C. Metaliczny ren otrzymuje sie z tych krysztalów znanymi sposobami redukcji. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania metalicznego renu z roz¬ tworów uzyskiwanych w procesie przerobu rud i koncentratów miedzi a zwlaszcza kwasnych roz¬ tworów siarczanowych i chlorkowych zawieraja¬ cych w jednym litrze 0,1—5 gramów renu zna¬ mienny tym, ze obecne w roztworze jony renu przeprowadza sie w tiocyjanianowy kompleks re¬ nu przez wprowadzenie do tego roztworu rodanku amonu, rodanku potasu lub rodanku sodu, zacho¬ wujac stosunek wagowy renu zawartego w roz¬ tworze do rodanku równy 1 : 2,5, oraz chlorku cy¬ nawego, zachowujac stosunek wagowy renu do 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6067 8711 5 * chlorku cynawego równy 1: 1,5 lub do roztworu wprowadza sie wylacznie rodanek amonu, rodanek potasu lub rodanek sodu, w ilosci co najmniej 25 gramów na litr roztworu, po czym roztwór ten pozostawia sie na 24 godziny i nastepnie tiocyja- nianowy kompleks renu ekstrahuje sie alkoholem izoamylowym, zachowujac objetosciowy stosunek fazy organicznej do fazy wodnej 1:4 — 1:5, w czasie 10 minut, po czym po rozdzieleniu faz, zwia¬ zek kompleksowy renu utworzony w obecnosci chlorku cynawego zawarty w fazie organicznej rozklada sie perhydrolem w temperaturze 50—60°C, zachowujac stosunek objetosciowy alkoholu do perhydrolu jak 5:1 a nastepnie poddaje dziala¬ niu wody amoniakalnej, zachowujac stosunek objetosciowy alkoholu do wody amoniakalnej jak 6:1, lub zwiazek kompleksowy renu obecny w fazie organicznej i utworzony bez udzialu chlorku cynawego traktuje sie równoczesnie perhydrolem i woda amoniakalna przy zachowaniu takich sa¬ mych stosunków objetosciowych jak podano wy¬ zej, po czym po rozdzieleniu faz, z fazy wodnej po uprzednim wytraceniu i odsaczeniu wodoro- 5 tlenku cyny wydziela sie nadrenian amonu, po czym sól te w znany sposób redukuje sie do renu metalicznego.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po ekstrakcji kompleksu tiocyjanianowego renu za pomoca alkoholu izoamylowego i po oddziele¬ niu fazy wodnej od fazy organicznej, faze wodna zawraca sie do obiegu produkcyjnego.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2 znamienny tym, ze po rozkladzie kompleksu tiocyjanianowego renu za pomoca perhydrolu i po oddzieleniu fazy wod¬ nej od fazy organicznej, faze organiczna przemy¬ wa sie woda amoniakalna i zawraca do ekstrakcji swiezej porcji kwasnego roztworu zawierajacego ren. 10 15 PL PL