RU2540163C1 - Ruthenium extraction method - Google Patents

Ruthenium extraction method Download PDF

Info

Publication number
RU2540163C1
RU2540163C1 RU2013140917/05A RU2013140917A RU2540163C1 RU 2540163 C1 RU2540163 C1 RU 2540163C1 RU 2013140917/05 A RU2013140917/05 A RU 2013140917/05A RU 2013140917 A RU2013140917 A RU 2013140917A RU 2540163 C1 RU2540163 C1 RU 2540163C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ruthenium
solution
extraction
extract
washing
Prior art date
Application number
RU2013140917/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Анатольевич Темеров
Михаил Александрович Менщиков
Светлана Ивановна Плечкина
Сергей Алексеевич Бацанов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет")
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 Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") filed Critical Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет")
Priority to RU2013140917/05A priority Critical patent/RU2540163C1/en
Priority to PCT/RU2014/000588 priority patent/WO2015034394A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2540163C1 publication Critical patent/RU2540163C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C5/00Alloys based on noble metals
    • C22C5/04Alloys based on a platinum group metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/648Vanadium, niobium or tantalum or polonium
    • B01J23/6486Tantalum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/58Fabrics or filaments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method of extraction of ruthenium from nitrite water solutions includes the ruthenium extraction by the solution of 3-n-butyl phosphate, water washing of the extract, adding of a cleansing solution to the solution for extraction, and ruthenium re-extraction by a sodium carbonate solution.
EFFECT: improvement of efficiency of direct extraction of ruthenium and decrease of expenses.
1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к химико-металлургическому производству металлов платиновой группы, а именно к экстракционному извлечению рутения.The invention relates to the chemical and metallurgical production of platinum group metals, namely to the extraction extraction of ruthenium.

Технологический процесс экстракционного извлечения рутения из водных растворов включает операции: экстракцию рутения раствором три-н-бутилфосфата (ТБФ) в керосине, промывку экстракта, реэкстракцию рутения и регенерацию (промывку) экстрагента.The technological process of extraction extraction of ruthenium from aqueous solutions includes the following operations: extraction of ruthenium with a solution of tri-n-butyl phosphate (TBP) in kerosene, washing the extract, reextracting ruthenium and regenerating (washing) the extractant.

Из общедоступной литературы известно, что при разделении продуктов деления урана производят экстракцию нитрозо-тринитратного комплекса рутения раствором ТБФ в керосине, а реэкстракцию осуществляют 15N азотной кислотой. [Звягинцев О.Е., Колбин Н.И., Рябов А.Н., Автократова Т.Д., Горюнов А.А. Химия рутения. - М.: Наука, 1965. - С.275.].It is known from generally available literature that, upon separation of uranium fission products, the nitroso trinitrate ruthenium complex is extracted with a TBP solution in kerosene, and 15 N nitric acid is reextracted. [Zvyagintsev O.E., Kolbin N.I., Ryabov A.N., Avtokratova TD, Goryunov A.A. Chemistry of ruthenium. - M .: Nauka, 1965. - P.275.].

Недостатком применения этого способа-аналога в производстве металлов платиновой группы является сложность переработки азотнокислого реэкстракта при дальнейшем аффинаже рутения.The disadvantage of using this analogue method in the production of platinum group metals is the difficulty in processing the nitric acid reextract with further refining of ruthenium.

Известен способ реэкстракции рутения из ТБФ, включающий экстракцию и реэкстракцию, в котором экстракт, содержащий рутений, медь и никель, предварительно промывают раствором соляной кислоты для удаления из него меди и никеля, а рутений реэкстрагируют раствором каустической соды [Патент РФ №2195431. Способ реэкстракции рутения из ТБФ. Смирнов П.П., Ходюков Б.П., Бацанов С.А., опубл. 27.12.2002.]. Данный способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и принят в качестве прототипа.A known method of stripping ruthenium from TBP, including extraction and stripping, in which an extract containing ruthenium, copper and nickel is pre-washed with a solution of hydrochloric acid to remove copper and nickel from it, and ruthenium is re-extracted with a solution of caustic soda [RF Patent No. 2195431. A method for stripping ruthenium from TBP. Smirnov P.P., Khodyukov B.P., Batsanov S.A., publ. 12/27/2002.]. This method is the closest in technical essence to the claimed method and adopted as a prototype.

Основным недостатком способа-прототипа является использование для промывки экстракта раствора соляной кислоты, что приводит к образованию солянокислого промывного раствора, в который переходит 4% уже извлеченного из исходного раствора рутения. Это приводит к снижению прямого извлечения рутения в реэкстракт. Для сокращения потерь рутения промывной раствор направляют на головные операции подготовки растворов к экстракции совместно с исходными растворами, что приводит к увеличению объема перерабатываемых растворов, загрузки оборудования и расхода реагентов. Другим негативным последствием использования для промывки раствора соляной кислоты является ее экстракция органическим раствором и перенос на стадию реэкстракции. Это приводит к необходимости использовать при реэкстракции избытка щелочи.The main disadvantage of the prototype method is the use of a solution of hydrochloric acid for washing the extract, which leads to the formation of hydrochloric acid washing solution, into which 4% of ruthenium already extracted from the initial solution passes. This leads to a decrease in the direct extraction of ruthenium into the re-extract. To reduce ruthenium losses, the washing solution is sent to the head operations for preparing solutions for extraction together with the initial solutions, which leads to an increase in the volume of processed solutions, equipment loading and reagent consumption. Another negative consequence of the use of a solution of hydrochloric acid for washing is its extraction with an organic solution and transfer to the stage of re-extraction. This leads to the need to use in the re-extraction of excess alkali.

Как следует из описания способа-прототипа, при реэкстракции применяется раствор каустической соды, содержащий 100 г/л NaOH. При такой концентрации щелочи в растворе происходит образование устойчивой водно-органической эмульсии обратного типа. В составе эмульсии свыше 50% реэкстрагента уносится на стадию регенерации (промывки) экстрагента, что приводит к непроизводительному увеличению расхода щелочи. Разрушению эмульсии способствует увеличение полярности органического раствора за счет применения полярного растворителя или увеличения концентрации ТБФ в органическом растворе до 70%. Однако в этом случае увеличивается совместная с рутением экстракция платины, что приводит к усложнению аффинажа рутения и снижению извлечения платины в рафинат.As follows from the description of the prototype method, during re-extraction, a solution of caustic soda containing 100 g / l NaOH is used. With this concentration of alkali in the solution, a stable inverse aqueous-organic emulsion forms. In the composition of the emulsion, more than 50% of the stripping agent is carried to the stage of regeneration (washing) of the extractant, which leads to an unproductive increase in alkali consumption. The destruction of the emulsion contributes to an increase in the polarity of the organic solution due to the use of a polar solvent or an increase in the concentration of TBP in the organic solution up to 70%. However, in this case, the extraction of platinum, combined with ruthenium, increases, which complicates the refining of ruthenium and reduces the extraction of platinum in the raffinate.

Для разрушения эмульсии на стадии регенерации экстрагента (промывка после реэкстракции) приходится использовать раствор соляной кислоты с концентрацией до 200 г/л, что оказывает негативное влияние на последующую экстракцию рутения. При избытке кислоты в органическом растворе извлечение рутения из исходных нитритных растворов в экстракт снижается с 85-95% до уровня менее 80%, что приводит к прямым потерям рутения на участке. При невысокой концентрации рутения (менее 1 г/л) в исходном нитритном растворе извлечение из него рутения в экстракт снижается еще в большей степени и составляет 50-60%.To destroy the emulsion at the stage of extractant regeneration (washing after reextraction), it is necessary to use a solution of hydrochloric acid with a concentration of up to 200 g / l, which has a negative effect on the subsequent extraction of ruthenium. With an excess of acid in the organic solution, the extraction of ruthenium from the initial nitrite solutions to the extract decreases from 85-95% to less than 80%, which leads to direct losses of ruthenium in the area. At a low concentration of ruthenium (less than 1 g / l) in the initial nitrite solution, the extraction of ruthenium from it into the extract decreases even more and amounts to 50-60%.

Предлагаемый способ направлен на получение технического результата, заключающегося в повышении прямого извлечения рутения в реэкстракт и сокращении затрат на переработку растворов.The proposed method is aimed at obtaining a technical result, which consists in increasing the direct extraction of ruthenium into re-extract and reducing the cost of processing solutions.

Достижение технического результата обеспечивается тем, что экстракт промывают водой, промывной раствор присоединяют к раствору, поступающему на экстракцию, а рутений реэкстрагируют раствором карбоната натрия.The achievement of the technical result is ensured by the fact that the extract is washed with water, the washing solution is added to the solution supplied to the extraction, and ruthenium is back-extracted with sodium carbonate solution.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что никель и медь экстрагируются из исходного нитритного раствора раствором ТБФ в виде нейтральных комплексов по сольватному механизму, вследствие чего их эффективная отмывка из органического раствора может осуществляться водой. Применение на стадии реэкстракции раствора карбоната натрия вместо раствора каустической соды в значительной степени снижает устойчивость водно-органической эмульсии, что способствует ускорению разделения фаз и уменьшению переноса реэкстракта на стадию регенерации (промывки) экстрагента.The essence of the proposed method is that nickel and copper are extracted from the initial nitrite solution with a TBP solution in the form of neutral complexes by the solvation mechanism, as a result of which their effective washing from the organic solution can be carried out with water. The use of a solution of sodium carbonate instead of a solution of caustic soda at the stage of re-extraction significantly reduces the stability of the water-organic emulsion, which helps to accelerate the separation of phases and reduce the transfer of the re-extract to the stage of regeneration (washing) of the extractant.

Использование воды вместо кислоты для промывки экстракта позволяет предотвратить экстракцию кислоты, а следовательно, сократить концентрацию и расход щелочи на стадии последующей реэкстракции рутения. Дополнительным преимуществом водной промывки экстракта является то, что промывной раствор, имеющий нейтральное значение pH, можно присоединять к исходному раствору без изменения его характеристик. При этом отмытый рутений возвращается на стадию экстракции, а другие примеси переходят в рафинат и направляются на финишные операции аффинажа.The use of water instead of acid to wash the extract prevents acid extraction and, consequently, reduces the concentration and consumption of alkali at the stage of subsequent re-extraction of ruthenium. An additional advantage of the aqueous washing of the extract is that the washing solution having a neutral pH value can be attached to the initial solution without changing its characteristics. At the same time, the washed ruthenium returns to the extraction stage, and other impurities go into the raffinate and are sent to the final refining operations.

Пример осуществления способаAn example of the method

На лабораторной противоточной экстракционной установке, состоящей из 6 камер экстракции, 4 камер промывки, 5 камер реэкстракции и 2 камер отмывки экстрагента, провели экстракцию рутения из нитритного раствора, содержащего 10,325 г/л платины; 10,56 г/л палладия; 235 мг/л рутения; 282 мг/л никеля и 8 мг/л меди. Установлены следующие расходы реагентов:On a laboratory countercurrent extraction unit, consisting of 6 extraction chambers, 4 washing chambers, 5 re-extraction chambers and 2 extractant washing chambers, ruthenium was extracted from a nitrite solution containing 10.325 g / l of platinum; 10.56 g / l palladium; 235 mg / l ruthenium; 282 mg / l of nickel and 8 mg / l of copper. The following reagent costs were established:

исходный растворstock solution 0,5 л/ч0.5 l / h органический растворorganic solution 0,5 л/ч0.5 l / h 1 промывной раствор (вода)1 wash solution (water) 0,02 л/ч0.02 l / h реэкстрагент (50 г/л Na2CO3)stripping agent (50 g / l Na 2 CO 3 ) 0,05 л/ч0.05 l / h 2 промывной раствор (80 г/л HCl)2 wash solution (80 g / l HCl) 0,015 л/ч0.015 l / h

Для установления стационарного режима экстракции через установку пропущено 50 л исходного раствора, после чего взяты пробы рафината, реэкстракта и 2 промывного раствора. Исходный раствор и продукты опыта анализировали методом ИСП.To establish a stationary extraction mode, 50 L of the initial solution was passed through the unit, after which samples of raffinate, reextract, and 2 washing solutions were taken. The initial solution and the products of the experiment were analyzed by ICP.

Результаты проведенного эксперимента приведены в таблице.The results of the experiment are shown in the table.

Таблица Table Распределение элементов по продуктам переработкиDistribution of elements by products Наименование раствораName of solution Расход, л/чConsumption, l / h Содержание, г/л Content, g / l PtPt PdPd CuCu NiNi RuRu Исходный растворStock solution 0,50.5 10,32510,325 10,5610.56 0,0080.008 0,2820.282 0,2350.235 РафинатRaffinate 0,520.52 9,849.84 10,0410.04 0,0040.004 0,2700.270 0,00850.0085 РеэкстрактReextract 0,050.05 0,9060,906 1,1861,186 0,0110.011 0,0060.006 2,2572,257 2 промывной раствор2 wash solution 0,0150.015 0,030,03 0,010.01 0,080.08 0,010.01 0,010.01 Распределение, %Distribution% РафинатRaffinate 99,199.1 98,998.9 54,354.3 99,699.6 3,83.8 РеэкстрактReextract 0,90.9 1,11,1 14,414,4 0,20.2 96,196.1 2 промывной раствор2 wash solution -- -- 31,331.3 0,20.2 0,1 0.1

Как видно из приведенных данных, при установленном режиме работы экстракционной установки прямое извлечение рутения в реэкстракт составляет 96,1%. Рассчитанное извлечение рутения из экстракта в реэкстракт превышает 99,9%. Платина, палладий и никель преимущественно переходят в рафинат, медь распределяется между рафинатом, реэкстрактом и вторым промывным раствором.As can be seen from the above data, with the established operating mode of the extraction plant, the direct extraction of ruthenium into re-extract is 96.1%. The calculated extraction of ruthenium from the extract into the re-extract exceeds 99.9%. Platinum, palladium and nickel are predominantly converted to raffinate, copper is distributed between the raffinate, reextract and the second wash solution.

При длительной эксплуатации экстракционной установки выпадения твердых осадков, препятствующих разделению фаз, не наблюдалось. Переработка полученных растворов известными способами происходила без осложнений.During long-term operation of the extraction plant, no precipitation of solid precipitates preventing phase separation was observed. Processing of the obtained solutions by known methods occurred without complications.

Claims (1)

Способ извлечения рутения из нитритных водных растворов, включающий экстракцию рутения раствором три-н-бутилфосфата, промывку экстракта и реэкстракцию, отличающийся тем, что экстракт промывают водой, промывной раствор присоединяют к раствору, поступающему на экстракцию, а рутений реэкстрагируют раствором карбоната натрия. A method for extracting ruthenium from nitrite aqueous solutions, including extraction of ruthenium with a solution of tri-n-butyl phosphate, washing the extract and stripping, characterized in that the extract is washed with water, the washing solution is added to the solution supplied to the extraction, and ruthenium is re-extracted with sodium carbonate solution.
RU2013140917/05A 2013-09-05 2013-09-05 Ruthenium extraction method RU2540163C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140917/05A RU2540163C1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Ruthenium extraction method
PCT/RU2014/000588 WO2015034394A1 (en) 2013-09-05 2014-08-06 Platinum alloy for catalyst gauzes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140917/05A RU2540163C1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Ruthenium extraction method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2540163C1 true RU2540163C1 (en) 2015-02-10

Family

ID=52628727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013140917/05A RU2540163C1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Ruthenium extraction method

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2540163C1 (en)
WO (1) WO2015034394A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4012481A (en) * 1975-11-07 1977-03-15 Pgp Industries, Inc. Process for the separation of platinum group metals
RU2033442C1 (en) * 1991-07-08 1995-04-20 Институт неорганической химии СО РАН Method of separation of metals of platinum group
RU2195431C2 (en) * 2000-12-25 2002-12-27 ОАО "Красноярский завод цветных металлов им. В.Н.Гулидова" Method of re-extraction of ruthenium from tributyl phosphate
RU2223918C1 (en) * 2002-12-27 2004-02-20 Юрасова Ольга Викторовна Ruthenium concentration method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4239833A (en) * 1978-12-28 1980-12-16 Mennica Panstwowa Grid of precious metals for the recovery of platinum metals escaping from a catalyst during the reaction, and especially of platinum during oxidation of ammonia
RU2085606C1 (en) * 1995-03-28 1997-07-27 Акционерное общество открытого типа "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" Platinum-based alloy
WO2008014192A1 (en) * 2006-07-24 2008-01-31 Honeywell International Inc. Platinum alloy for spark plug electrodes and spark plug having a platinum alloy electrode
JP5457018B2 (en) * 2008-12-09 2014-04-02 石福金属興業株式会社 Platinum iridium alloy and method for producing the same
RU2439182C1 (en) * 2011-01-12 2012-01-10 Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") Platinum alloy for catalyst grids

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4012481A (en) * 1975-11-07 1977-03-15 Pgp Industries, Inc. Process for the separation of platinum group metals
RU2033442C1 (en) * 1991-07-08 1995-04-20 Институт неорганической химии СО РАН Method of separation of metals of platinum group
RU2195431C2 (en) * 2000-12-25 2002-12-27 ОАО "Красноярский завод цветных металлов им. В.Н.Гулидова" Method of re-extraction of ruthenium from tributyl phosphate
RU2223918C1 (en) * 2002-12-27 2004-02-20 Юрасова Ольга Викторовна Ruthenium concentration method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015034394A1 (en) 2015-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2517651C1 (en) Method for solvent refining of nitrate solutions containing rare-earth metals
GB1336003A (en) Process for solvent extraction of metals
SI2786070T1 (en) Method for processing ash, particularly fly ash
Kumbasar Selective extraction and concentration of cobalt from acidic leach solution containing cobalt and nickel through emulsion liquid membrane using PC-88A as extractant
CN109852796B (en) Method for extracting and separating nickel and sodium in nickel sulfate solution
JP2016056415A (en) Extraction separation method
JP5867727B2 (en) Separation method of rare earth elements
RU2540163C1 (en) Ruthenium extraction method
RU2670232C2 (en) Method for separation of niobium and tantalum
CN102249351A (en) Platinum, palladium and rhodium extraction and separation method through sugar separation induced three liquid phase system
JPS589134B2 (en) germanium tree
RU2521561C2 (en) Extraction separation of zirconium and hafnium
JP5881952B2 (en) Method for producing cobalt sulfate
WO2014069463A1 (en) Method for collecting silver
AU2015275875A1 (en) Interseparation of metals
RU2385958C1 (en) Separate gold and silver extraction method from thiocyanate solutions
JP6658238B2 (en) Method for removing impurities from aqueous cobalt solution
JP5402535B2 (en) Vanadium Extraction Solution and Vanadium Solvent Extraction Method
RU2490348C1 (en) Method of processing chemical concentrate of natural uranium
CN114350972A (en) Process for producing palladium sponge by using platinum-palladium concentrate chlorination leaching solution
JPH021895B2 (en)
JP5770232B2 (en) Inhibition of cobalt extraction behavior by screen effect of mixed extractant and selective recovery of manganese
MX2021007012A (en) Recovery of gold and silver values from feedstocks using ultrasound-assisted extraction.
JP2015212424A (en) Method for producing cobalt sulfate
RU2751206C1 (en) Method for purification of rhodium solution from impurities