RU2412737C1 - Способ извлечения палладия экстракцией бензодитиакраун-эфирами - Google Patents

Способ извлечения палладия экстракцией бензодитиакраун-эфирами Download PDF

Info

Publication number
RU2412737C1
RU2412737C1 RU2009136549/15A RU2009136549A RU2412737C1 RU 2412737 C1 RU2412737 C1 RU 2412737C1 RU 2009136549/15 A RU2009136549/15 A RU 2009136549/15A RU 2009136549 A RU2009136549 A RU 2009136549A RU 2412737 C1 RU2412737 C1 RU 2412737C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extraction
palladium
solution
solutions
platinum
Prior art date
Application number
RU2009136549/15A
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Александровна Крылова (RU)
Елена Александровна Крылова
Светлана Николаевна Дмитриева (RU)
Светлана Николаевна Дмитриева
Михаил Владимирович Алфимов (RU)
Михаил Владимирович Алфимов
Сергей Пантелеймонович Громов (RU)
Сергей Пантелеймонович Громов
Татьяна Максимовна Буслаева (RU)
Татьяна Максимовна Буслаева
Михаил Дмитриевич Прохоров (RU)
Михаил Дмитриевич Прохоров
Елена Владимировна Волчкова (RU)
Елена Владимировна Волчкова
Наталья Игоревна Сидоренко (RU)
Наталья Игоревна Сидоренко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова"
Priority to RU2009136549/15A priority Critical patent/RU2412737C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2412737C1 publication Critical patent/RU2412737C1/ru

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технологии экстракционного извлечения палладия из кислых растворов. Способ извлечения палладия осуществляют экстракцией из солянокислых растворов в органическую фазу с последующей реэкстракцией. В качестве экстрагента используют 0,01-0,02 моль/л растворы нитропроизводных или формильных производных бензодитиакраун-соединений в дихлорметане. Реэкстракцию осуществляют 8-10%-ным раствором тиомочевины в 0,01 М растворе хлороводородной кислоты. Технический результат: высокая степень извлечения палладия. 3 табл.

Description

Изобретение относится к технологии экстракционного извлечения палладия из кислых растворов. В настоящее время основным источником палладия является минеральное сырье, содержащее сумму платиновых металлов. В процессе переработки палладийсодержащего сырья образуются растворы, преимущественно солянокислые, из которых ценный компонент может быть извлечен экстракционным способом. Основной задачей экстракционного способа является создание селективных и эффективных экстрагентов палладия, способных выделять ценный компонент из растворов, содержащих ионы других металлов в широком интервале кислотности растворов.
Известны способы экстракционного извлечения палладия из солянокислых растворов с использованием азотсодержащих соединений (амины, соли четвертичных аммониевых оснований, оксиоксимы) [Kawano Y., Osada S., Shiomori К., Baba Y., Kondo K., Yoshizawa H., Hatate Y. Distribution equilibrium of palladium between aqueous hydrochloric acid solution ahd tri-n-octylamine in toluene/ J. Chem. Engineering of Japan. 1995. V.28. №2. P.227-230; Буслаева T.M., Травкин В.Ф., Котенева H.A., Кравченко В.В., Зайцева М.Г. Способ извлечения палладия из кислых водных растворов. Патент РФ №2090632, кл. C22B 3/30, C22B 11/00. Опубликовано 20.09.1997].
Недостатком известных способов является ярко выраженное падение извлечения палладия с ростом кислотности исходных растворов. Например, при использовании три-н-октиламина степень извлечения палладия более 95% наблюдается в растворах с кислотностью менее 1 М.
Известен способ извлечения палладия экстракцией с использованием серусодержащих реагентов - 0,01 М растворов тиакраун-эфиров в 1,2-дихлорэтане [Shukla J.P., Sawant S.R., Kumar A. et al. Selective solvent extraction of palladium (II) with thiacrown ethers from aqueous chloride / nitrate reprocessing waste solutions. Nucl. Sci. J. 1996. V.33. №1. P.39-51]. Недостатком способа является снижение степени извлечения ионов металла с увеличением кислотности растворов, кроме того, предложенные реагенты селективно экстрагируют палладий (II) из растворов с низким содержанием ионов других металлов - не выше 10-4 моль/л.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату к предложенному изобретению является способ извлечения палладия экстракцией из солянокислого раствора, содержащего платину и палладий, органическим раствором сульфоксида [Карманников В.П., Клименко М.А., Елютин А.В., Федулова Т.И., Фролова И.В., Юрасова О.В., Драенков А.Н., Кутилов В.А., Ковалев В.В. Способ извлечения и разделения платины и палладия. Патент РФ №2121517, кл. C22B 3/26, C22B 11/00, C01G 55/00. Опубликовано 10.11.1998]. Основная проблема при извлечении палладия из таких растворов заключается в сложности и многостадийности процесса разделения палладия и платины, обусловленных близостью их химических свойств. В органическую фазу количественно переходят платина и палладий. Разделение драгметаллов происходит на стадии реэкстракции. Первоначально реэкстрагируют платину 1-4 М раствором HCl. Затем из органической фазы реэкстрагируют палладий (II) раствором аммиака.
Недостатками способа являются:
- ограничение по кислотности исходного солянокислого раствора (не менее 5 М HCl);
- в процессе реэкстракции платины происходит частичная реэкстракция палладия, что требует проведения стадии дополнительной экстракции палладия из образовавшегося реэкстракта. В результате происходит "размазывание" драгметалла по различным продуктам;
- в процессе реэкстракции палладия аммиаком образуется плохо расслаивающаяся (более двух часов) эмульсия, что приводит к механическим потерям экстрагента. Кроме того, в процессе реэкстракции происходит разложение экстрагента аммиаком: потери его составляют 10%.
Технический результат изобретения заключается в экстракционном извлечении палладия из платинусодержащих солянокислых растворов с возможностью разделения ионов этих металлов на стадии экстракции в широком интервале кислотности (0,1-12 М HCl) с высокой степенью извлечения палладия в конечный продукт.
Указанный технический результат достигается за счет того, что извлечение палладия из солянокислых растворов осуществляется экстракцией палладия в органическую фазу с последующей реэкстракцией, в качестве экстрагента используют нитропроизводные или формильные производные бензодитиакраун-соединений общей формулой:
Figure 00000001
где
X=NO2, CHO
n=0-3
в растворе дихлорметана, а реэкстракцию осуществляют раствором тиомочевины.
Синтез данных реагентов представлен в [Громов С.П., Федорова О.А., Ведерников А.И., Самошин В.В., Зефиров Н.С., Алфимов М.В. Синтез формильных бензокраун-эфиров, содержащих гетероатомы N, S, O в макроцикле. Изв. АН, 1995, 1, с.121-127; Дмитриева С.Н., Сидоренко Н.И., Ведерников А.И., Кузьмина Л.Г., Дж. А.К. Ховард, Буслаева Т.М., Громов С.П. Синтез нитро- и аминопроизводных бензотиакраун-эфиров. Известия АН. Сер. хим. 2007, №5, с.1-9].
Растворы экстрагентов в дихлорметане готовили по точным навескам. Дихлорметан марки "хч" использовали без дополнительной очистки.
Исходные солянокислые растворы, содержащие палладий (II) и платину (IV) готовили, соответственно, растворением PdCl2 (марки "ч" ТУ 6-09-2025-86) и H2[PtCl6]·6H2O (марки "ч" ТУ 6-09-2026-74) в растворах соляной кислоты.
Опыты по экстракции и реэкстракции проводили в пробирках с притертыми пробками при комнатной температуре. Соотношение фаз при экстракции и реэкстракции составляет 1:1, время контакта фаз 4-6 мин, что достаточно для достижения постоянных значений коэффициентов распределения. Кислотность водных фаз варьировали в интервале 0,1-12 М HCl; исходная концентрация палладия (II) составляла (1,5-2,1)·10-3 моль/л (0,16-0,22 г/л); исходная концентрация платины (IV) составляла (0,9-2,0)·10-3 моль/л (0,18-0,39 г/л).
После расслаивания фаз в равновесной водной фазе определяли содержание палладия и платины спектрофотометрическим методом с SnCl2·2H2O. Определение палладия (II) и платины (IV) при совместном их присутствии в водных растворах определяли методом плазменной спектроскопии. Содержание платиновых металлов в органических фазах находили по разности. Величину коэффициента распределения палладия (DPd) вычисляли по формуле:
Figure 00000002
Величину коэффициента распределения платины (DPt) рассчитывали аналогично.
Отличительная особенность способа заключается в том, что в качестве экстрагентов палладия впервые использованы нитропроизводные или формильные производные бензодитиакраун-соединений, в результате чего он селективно извлекается из платинусодержащих солянокислых растворов, остаточная концентрация ионов палладия в рафинате ≤5 мкг/мл, в качестве реэкстрагента используется 8-10%-ный раствор тиомочевины в 0,01 М HCl, чистота палладийсодержащего продукта не менее 99,8%.
Для осуществления способа солянокислый палладий- и платинусодержащий раствор обрабатывают 0,01-0,02 моль/л раствором одного из нитропроизводных или формильных производных бензодитиакраун-соединений в дихлорметане. В случае использования органических растворов с меньшей концентрацией реагента наблюдается снижение степени извлечения палладия, использование более высоких концентраций экономически нецелесообразно. Экстракт, содержащий палладий (II), направляют на реэкстракцию 8-10%-ным раствором тиомочевины в 0,01 М HCl.
Структуры соединений, а также результаты сравнительной экстракции палладия (II) и платины (IV) из индивидуальных растворов приведены в табл.1.
Figure 00000003
Установлено, что применение предложенных экстрагентов позволяет селективно разделять палладий и платину путем преимущественной экстракции палладия в органическую фазу. По данным табл.1, коэффициент разделения (βPd/Pt) в зависимости от химического строения экстрагентов имеет значение в интервале от 9,2 до 560, в то время как для сульфоксидов (по прототипу) разделение палладия и платины на стадии экстракции не происходит.
Примеры выполнения.
Пример 1. Водные кислые растворы с концентрацией палладия 2·10-3 моль/л (0,21 г/л) и различной концентрацией соляной кислоты обрабатывают 0,01 моль/л органическим раствором I в дихлорметане. Результаты экстракции приведены в табл.2.
Таблица 2
Зависимость степени извлечения Pd (II) из солянокислых растворов о кислотности исходной водной фазы 0,01 моль/л раствором I в дихлорметане
CHCl, М 0,1 1,0 2,0 3,0 6,0 8,0 12,0
EPd, % >99,9 99,8 99,9 99,8 99,9 99,8 99,8
При использовании для экстракции палладия раствора сульфоксида, предложенного в прототипе, исходный солянокислый раствор должен иметь кислотность 5 М HCl. Из приведенных в табл.2 данных видно, что при использовании предложенных реагентов извлечение палладия мало зависит от кислотности исходного раствора и остается практически постоянным на уровне 99,9±0,1.
Пример 2. На экстракцию направляли раствор, содержащий 0,22 г/л Pd (2.1·10-3 моль/л), 0,20 г/л Pt (1,0·10-3 моль/л), 1 М HCl. В качестве экстрагента использовали 0,02 моль/л раствор реагента VII в дихлорметане. Палладий (II) реэкстрагировали 10%-ным раствором тиомочевины в 0,01 М HCl. Полученные данные приведены в табл.3.
Таблица 3
Результаты экстракции Pd (II) из модельного раствора 1 М HCl, содержащего Pd (II) и Pt (IV) (CисхPd=0,22 г/л, CисхPt=0,20 г/л) 0,02 моль/л раствором VII в дихлорметане
Ион металла Рафинат, г/л Экстракт, г/л DM βPd/Pt Eна стадии экстракции, % Реэкстракт, г/л Eна стадии реэкстракции, %
Pd (II) 0,005 0,215 43,0 860 97,7 0,215 ≥99,9
Pt (IV) 0,19 0,01 0,05 5,0 5·10-4 5,0
Из табл.3 видно, что остаточная концентрация палладия в рафинате составляет 5 мкг/мл. Чистота образующегося палладийсодержащего продукта в результате цикла экстракция - реэкстракция равна 99,8%.
Таким образом, приведенные данные позволяют предложить способ экстракционного выделения палладия из платинусодержащих солянокислых растворов путем преимущественной экстракции палладия в органическую фазу 0,01-0,02 моль/л растворами предложенных реагентов в органическом растворителе в широком интервале кислотности исходных водных растворов (0,1-12 М HCl). Содержание Pd (II) в рафинатах не превышает 5,0 мкг/мл. В процессе реэкстракции за 2-5 мин перемешивания фаз 8-10%-ным раствором тиомочевины в 0,01 М HCl извлечение палладия составляет более 99,9%. Чистота образующегося продукта не менее 99,8%.

Claims (1)

  1. Способ извлечения палладия экстракцией из солянокислых растворов в органическую фазу с последующей реэкстракцией, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют 0,01-0,02 моль/л растворы нитропроизводных или формильных производных бензодитиакраун-соединений в дихлорметане, а реэкстракцию осуществляют 8-10%-ным раствором тиомочевины в 0,01 М растворе хлороводородной кислоты.
RU2009136549/15A 2009-10-05 2009-10-05 Способ извлечения палладия экстракцией бензодитиакраун-эфирами RU2412737C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136549/15A RU2412737C1 (ru) 2009-10-05 2009-10-05 Способ извлечения палладия экстракцией бензодитиакраун-эфирами

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136549/15A RU2412737C1 (ru) 2009-10-05 2009-10-05 Способ извлечения палладия экстракцией бензодитиакраун-эфирами

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2412737C1 true RU2412737C1 (ru) 2011-02-27

Family

ID=46310516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009136549/15A RU2412737C1 (ru) 2009-10-05 2009-10-05 Способ извлечения палладия экстракцией бензодитиакраун-эфирами

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2412737C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574266C1 (ru) * 2014-07-07 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" Способ извлечения палладия из водных растворов солей металлов
CN107880018A (zh) * 2017-11-29 2018-04-06 安徽工业大学 一种硫杂冠醚的制备方法、废水除铊的硫杂冠醚萃取液及其除铊和回收铊的方法
CN108786176A (zh) * 2018-01-08 2018-11-13 华南农业大学 一种酸辅助分散液液微萃取果汁中真菌霉素的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1693438A1 (ru) * 1989-09-07 1991-11-23 Предприятие П/Я А-7564 Экстракционна смесь дл извлечени цези из водных азотнокислых сред
FR2707416A1 (fr) * 1993-07-08 1995-01-13 Cogema Procédé et installation de décontamination d'effluents nitriques radioactifs contenant du strontium et du sodium.
CN1053017C (zh) * 1994-05-05 2000-05-31 兰州大学 一种提取金属钯的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1693438A1 (ru) * 1989-09-07 1991-11-23 Предприятие П/Я А-7564 Экстракционна смесь дл извлечени цези из водных азотнокислых сред
FR2707416A1 (fr) * 1993-07-08 1995-01-13 Cogema Procédé et installation de décontamination d'effluents nitriques radioactifs contenant du strontium et du sodium.
CN1053017C (zh) * 1994-05-05 2000-05-31 兰州大学 一种提取金属钯的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574266C1 (ru) * 2014-07-07 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" Способ извлечения палладия из водных растворов солей металлов
CN107880018A (zh) * 2017-11-29 2018-04-06 安徽工业大学 一种硫杂冠醚的制备方法、废水除铊的硫杂冠醚萃取液及其除铊和回收铊的方法
CN107880018B (zh) * 2017-11-29 2019-06-21 安徽工业大学 一种硫杂冠醚的制备方法、废水除铊的硫杂冠醚萃取液及其除铊和回收铊的方法
CN108786176A (zh) * 2018-01-08 2018-11-13 华南农业大学 一种酸辅助分散液液微萃取果汁中真菌霉素的方法
CN108786176B (zh) * 2018-01-08 2020-11-03 华南农业大学 一种酸辅助分散液液微萃取果汁中真菌霉素的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cieszynska et al. Extraction of palladium (II) from chloride solutions with Cyphos® IL 101/toluene mixtures as novel extractant
Gupta et al. Extraction and separation studies on Pt (IV), Ir (III) and Rh (III) using sulphur containing extractant
Rane et al. Study on the extraction of palladium (II) and platinum (IV) using LIX 84I
Mhaske et al. Extraction separation studies of Rh, Pt and Pd using Cyanex 921 in toluene—a possible application to recovery from spent catalysts
Swain et al. Liquid–liquid extraction of cadmium (II) from sulfate medium using phosphonium and ammonium based ionic liquids diluted in kerosene
Kolev et al. Theoretical and experimental study of palladium (II) extraction from hydrochloric acid solutions into Aliquat 336/PVC membranes
Aksamitowski et al. Selective copper extraction from sulfate media with N, N-dihexyl-N′-hydroxypyridine-carboximidamides as extractants
RU2412737C1 (ru) Способ извлечения палладия экстракцией бензодитиакраун-эфирами
CN105074023A (zh) 贵金属及铼提取剂、以及使用该提取剂的贵金属及铼的提取方法
Wang et al. A comparison of the use of commercial and diluent free LIX84I in poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)(PVDF-HFP)-based polymer inclusion membranes for the extraction and transport of Cu (II)
Wojciechowska et al. Pb (II) removal with hydrophobic quaternary pyridinium salt and methyl isobutyl ketone
Grigorieva et al. Silver extraction from nitrate solutions with the disulfide of bis (2, 4, 4-trimethylpentyl) dithiophosphinic acid
JP7198079B2 (ja) 貴金属、セレン及びテルルを含む酸性液の処理方法
Stasiak et al. Zinc extraction from chloride solutions with mixtures of solvating and chelating reagents
Wiecka et al. Pd (II) and Pt (IV) dispersive or non-dispersive extraction from model and real leach solutions with alkoxyimine-1-propylpyridinium derivatives
Kolekar et al. Rapid solvent extraction of gold (III) with high molecular weight amine from organic acid solution
EP3158093B1 (en) Interseparation of metals
JP5502178B2 (ja) 銀の回収方法
Rickelton The removal of cadmium impurities from cobalt–nickel solutions by precipitation with sodium diisobutyldithiophosphinate
WO2024028564A1 (en) Selective extraction of rhodium from hydrochloric acid solutions comprising rhodium and iridium
Mohamed Evaluation of unsymmetrical dithiodiglycolamide as novel extractant for application in selective separation of palladium (II) from aqueous solutions
JP7235593B2 (ja) 定量用試料の調製方法および塩化銀の製造方法
KR101950110B1 (ko) 백금과 팔라듐의 분리방법
KR101950108B1 (ko) 금, 백금 및 팔라듐을 포함하는 염산용액으로부터 금의 분리방법
RU2121517C1 (ru) Способ извлечения и разделения платины и палладия

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151006