способ разделения рения и молибдена

Формула изобретения

Способ разделения рения и молибдена, включающий сорбцию рения из растворов и последующую его десорбцию, отличающийся тем, что десорбцию ведут смесью, содержащей гексабутилтриамид фосфорной кислоты и алифатический спирт С₆-С ₁₀ при следующем соотношении компонентов: гексабутилтриамид фосфорной кислоты - 1-3 об.% и алифатический спирт С ₆-С₁₀ - остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрометаллургии редких и рассеянных элементов и может быть использовано для извлечения и концентрирования рения и разделения рения и молибдена при переработке различных молибденсодержащих промпродуктов.

Известен способ извлечения рения из кислых водных растворов экстракцией триалкиламином (Патент США №3848069, кл. 423-508, 1974). Реэкстракция рения из органической фазы проводится аммиачными или щелочными растворами. При этом совместно с рением в реэкстракт переходит молибден, что приводит к необходимости дополнительной переработки реэкстрактов с целью получения высококачественной товарной продукции.

Известно использование в качестве экстрагента рения солей четвертичных аммониевых оснований (Патент США №3244475, кл. 423-508, 1966), что позволяет разделить рений и молибден. Недостатки данного способа: необходимость использования для экстракции щелочных растворов, применение хлорной кислоты для реэкстракции рения, проведение операции электролиза для выделения рения из реэкстрактов.

Известен способ извлечения рения из кислых водных растворов мокрой очистки газов обжига молибденитовых концентратов путем сорбции рения на слабоосновном аммоните АН-21-16 при рН 3-0,5 (Меклер Л.И. Цветные металлы, 1975, №10, с.42-47). Однако при этом не достигается достаточно полная очистка от молибдена аммиачных элюатов. Кроме того, интервал кислотности, в котором проводят сорбцию рения, сравнительно невелик, что потребует дополнительного расхода реагентов на нейтрализацию кислоты.

Наиболее близким предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения рения и молибдена, при котором исходный раствор, содержащий молибден и рений, корректируют до рН 6,5-8,0, и собируют рений на низкоосновном анионите пористой структуры АН-105-12П, содержащем в качестве функциональных групп вторичную аминогруппу циклогексилдимина. После этого десорбируют рений раствором аммиака. Недостатком данного способа являются значительные потери рения и молибдена при нейтрализации технологических растворов до рН 6,5-8,0 и фильтрации полученных растворов (RU 2096333, кл. С01G 39/00, C01G 47/00, 1997 г.).

Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение степени извлечения рения из исходных технологических водных растворов.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе разделения рения и молибдена, включающем сорбцию рения из растворов и последующую его десорбцию органическим реагентом, десорбцию рения ведут смесью, содержащей 1-3 об.% гексабутилтриамида фосфорной кислоты [(С₄Н ₉)₂N]₃РО и остальное, алифатический спирт. При этом коэффициент разделения рения и молибдена при десорбции составляет _Re/Mo=23-56, а извлечение рения - 85-96%. При концентрации ГБТА меньшей 1 об.%, наблюдается значительное уменьшение степени извлечения рения с анионообменника, а при большей - 3 об.% - уменьшение степени разделения _Re/Mo. Отношение объемов десорбирующего раствора и смолы при этом составляет не более 2-2,5 : 1. Для извлечения рения из органической фазы могут быть использованы, например, водные растворы аммиака.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить степень извлечения рения из технологических растворов за счет исключения операции нейтрализации исходного водного раствора и последующей фильтрации. При этом наблюдается высокая селективность процесса по молибдену, позволяющая получить рений в виде перрената аммония высокого качества.

Суть предлагаемого способа поясняется следующими примерами.

Пример 1. Сильноосновные аниониты, например АМП (содержит бензилпиридиниевые функциональные группы) или АВ 17×8 (содержит бензилтриметиламмониевые функциональные группы), насыщают рением и молибденом из водного раствора, содержащего (г/л): рения - 0,24; молибдена - 14,6; серной кислоты - 182. Насыщенный сорбент обрабатывают органическим раствором, содержащим 2% (об.) гексабутилтриамида фосфорной кислоты (ГБТА) и 98% (об.) алифатического спирта - изооктанола. В таблице 1 приведены условия проведения процесса десорбции металлов и экспериментальные результаты, полученные при использовании анионитов АМП и АВ - 17×8 и органического раствора, содержащего смесь ГБТА и изооктанола.

Извлечение рения из органической фазы может быть проведено обработкой 7-10% водным раствором аммиака.

Пример 2. Проводят сорбцию рения и молибдена из азотнокислых растворов, содержащих (г/л): рения - 0,087, молибдена - 10,1, азотной кислоты - 110. Насыщенные сорбенты АМП и АВ - 17×8 обрабатывают раствором, содержащим 2 об.% гексабутилтриамида фосфорной кислоты и 98 об.% алифатического спирта С ₆-С₁₀. В таблице 2 приведены данные, указывающие на то, что использование для десорбции смеси вышеуказанных реагентов позволяет значительно увеличить извлечение рения со смолы при одновременном увеличении коэффициента разделения рения и молибдена при десорбции. При этом объем органической фазы, подаваемой на десорбцию, может быть существенно уменьшен. Это позволяет увеличить концентрацию рения в органической фазе, а значит, и в реэкстракте, уменьшить потери органической фазы с водными растворами и сорбентом, увеличить извлечение рения за счет снижения его потерь с органической фазой и отказа от проведения операций дополнительной очистки реэкстрактов.

Пример 3. Проводят сорбцию рения и молибдена на анионите АВ - 17×8 из сернокислых и азотнокислых растворов, состав которых приведен в примерах 1 и 2. Для десорбции рения с насыщенного сорбента используют растворы, содержащие 2 об.% гексабутилтриамида фосфорной кислоты и 98 об.% алифатического спирта изооктенола при различных соотношениях компонентов. Полученные результаты приведены в таблице 3, из которых следует, что наилучшие показатели могут быть достигнуты при использовании органических растворов, содержащих 1-3% (об.) ГБТА, остальное - алифатический спирт.

Пример 4. Сорбент АВ - 17×8 насыщают рением и молибденом из сернокислого водного раствора, как в примере 1, и азотнокислого, как в примере 2. Насыщенный сорбент обрабатывают органическим раствором, содержащим 2% (об.) ГБТА и различные алифатические спирты с длиной радикала С₆-С₁₀. Отношение объемов десорбирующего раствора и сорбента V_o /V_см=3. Полученные экспериментальные результаты приведены в таблице 4, из которых следует, что для десорбции рения целесообразно использоватьспирты с длиной радикала С ₆-С₁₀. Применение спирта с длиной радикала C₅ и меньше нецелесообразно вследствие высокой растворимости органической фазы в водной при реэкстракциирения. Использование спиртов с длиной радикала большей С ₁₀ приводит к резкому замедлению процесса разделения органического раствора и сорбента после сорбции металлов.

Пример 5. Проводят насыщение высокоосновного анионита АВ - 17×8 рением и молибденом из водных растворов, содержащих (г/л): рений - 0,21, молибден - 12,7, серная кислота - 194. Насыщенный сорбент обрабатывался органическим раствором, содержащим 2% (об.) ГБТА, остальное - изооктанол. После разделения органического раствора и сорбента органическая фаза направлялась на операцию реэкстракции рения 9% водным раствором аммиака. Полученный реэкстракт может быть использован для выделения товарной продукции - перрената аммония NH₄ReO₄ - высокого качества. Условия процесса и полученные экспериментальные данные приведены в таблице 5.

Рассмотрение полученных экспериментальных данных указывает на то, что предложенный способ разделения рения и молибдена позволяет повысить выход рения в товарную продукцию на 4-5%. Это позволяет полностью отказаться от операции дополнительной очистки рениевых реэкстрактов. Кроме того, использование предлагаемого способа позволяет уменьшить объемы органических растворов на операции десорбции и получить более концентрированные по рению водные растворы при реэкстракции, что упрощает процесс выделения из них товарной продукции - перрената аммония.