Способ извлечения осмия из осмийсодержащих растворов

(51) 22 3/24 (2006.01) 01 55/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОСМИЯ ИЗ ОСМИЙСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ(57) Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов и может быть использовано для извлечения осмия из осмийсодержащих растворов сорбцией. Способ включает сорбцию осмия анионитами и последующую десорбцию, при этом в качестве десорбента используют раствор йоднокислого калия концентрацией, по меньшей мере, 0,0174 моль/дм 3 и десорбцию ведут при температуре, по меньшей мере, 30 С, что позволяет повысить степень извлечения осмия и сконцентрировать его в растворе, а также упростить технологическую схему.(72) Абишева Зинеш Садыровна Бочевская Елена Геннадьевна Загородняя Алина Николаевна Шарипова Айнаш Сугурбековна(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов и может быть использовано для извлечения осмия из осмийсодержащих растворов сорбцией. Метод сорбции на ионообменных смолах все более широко используется для разделения платиновых металлов и их концентрирования, а также для выделения различных элементов из промышленных растворов, в которых они находятся в микроколичествах. Известен способ извлечения осмия с анионитов после сорбции растворами щелочей, таких как 4, а 2 СО 3, при этом осмий и другие благородные металлы должны присутствовать в исходном растворе в виде хлорсодержащих кислот(патент США 2371119, кл. 75 - 108, 1945). Однако элюация осмия растворами щелочей незначительна,и поэтому авторы предлагают часть осмия вымывать щелочами, а ионит после насыщения сжигать и улавливать осмий из газовой фазы. К недостаткам способа относится большое газовыделение, которое наблюдается при сжигании смолы, что приводит к значительным потерям металла, требует утилизации токсичных газов, а также усложняет его последующее концентрирование. Известен способ переработки осмийсодержащей смолы сжиганием с отгонкой осмия в газовую фазу в виде тетраоксида осмия и последующим улавливанием его поглотительным раствором(Ладыго А.С., Борбат В.Б., Орлов А.М.,СиницынН.М. Поведение осмия на некоторых переделах Норильского комбината и пути его извлечения // В кн. Анализ и технология благородных металлов. М., 1971, . 399 - 404). При сжигании смолы происходит большое газовыделение, что приводит к значительным потерям осмия (извлечение 70-80), требует утилизации токсичных газов, а также усложняет его последующее концентрирование, обусловленное потерями осмия в системе улавливания взаимодействием кислородных соединений осмия с конструкционным материалом. К недостаткам способа также относится необходимость создания специальной герметичной установки для переработки осмийсодержащих смол сжиганием и использование коррозионностойкого оборудования для поглотительных растворов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ извлечения осмия из ионообменной смолы реакционной смесью, содержащей серную кислоту и один или несколько гидроксидов тяжелых цветных металлов, способных растворяться в кислоте с выделением атомарного кислорода,при окислительно-восстановительном потенциале не менее 0,85 В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода и соотношении кислотагидроксид, превышающем 1, до обеспечения конечной концентрации свободной серной кислоты 20-300 г/дм 3. Образовавшийся в результате окисления тетраоксид осмияулавливают из газовой фазы щелочным раствором. Гидротермальную обработку проводят при 802 100 С ( 2131939 , С 22 В 11/00, С 22 В 3/24,1999). К недостаткам данного способа можно отнести- недостаточно высокое извлечение осмия с ионита в раствор (степень извлечения составляет 83- 97),- высокая температура процесса 80 - 100 С приводит к сильному парообразованию, связанному с кипением раствора, что затрудняет последующее концентрирование осмия из газовой фазы,- сложность в проведении процесса, связанная с созданием герметичной установки для улавливания осмия и использование коррозионностойкого оборудования для поглотительных растворов. Кроме того, следует отметить, что длительность гидротермального окисления и отгонки осмия зависит от условий проведения процесса и составляет 8 - 14 ч. Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение степени извлечения и концентрирование осмия, а также упрощение технологической схемы. Указанный результат достигается в способе извлечения осмия из осмийсодержащих растворов,включающем сорбцию осмия анионитами и последующую десорбцию, в котором в качестве десорбента используют раствор йоднокислого калия концентрацией, по меньшей мере, 0,0174 моль/дм 3 и десорбцию ведут при температуре, по меньшей мере, 30 С. В заявляемом способе десорбцию с анионита проводят с применением в качестве десорбента раствора йоднокислого калия концентрацией, по меньшей мере, 0,0174 моль/дм 3, при этом осмий полностью извлекается со смолы за одну операцию. Концентрация десорбента, по меньшей мере,0,0174 моль/дм 3 обеспечивает стабилизацию соединений осмия в растворах, что важно для дальнейшей переработки осмийсодержащих растворов. В заявляемом способе десорбцию ведут при температуре, по меньшей мере, 30 С. Указанная температура способствует одновременно с извлечением осмия и его концентрированию по мере повышения температуры в 13-200 раз относительно первоначального содержания. Применение температуры ниже 30 С нежелательно,так как в этих условиях осмий не полностью переходит в раствор. Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет повысить извлечение осмия и сконцентрировать его в растворах а также упростить технологическую схему извлечения осмия с анионита за счет исключения операции улавливания осмия, где и происходят основные его потери. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. Исходный осмийсодержащий раствор, из которого сорбировали осмий имел следующий состав, г/дм 380,00,02 , , ,0,01. Сорбцию осмия проводили в динамических условиях на смоле АВ-17. Динамическая обменная емкость ионита по осмию составила 3,95. Установлено, что присутствующие в виде катионов примеси не сорбируются на анионите, то есть осмий практически полностью отделяется от сопутствующих металлов. Далее проводили десорбцию 1 г насыщенной смолы, содержащей 40 мг , контактировали со 150 мл раствора 4 концентрацией 0,0174 моль/дм 3 при 30 С в течение 2-х ч. В 150 мл раствора после элюирования содержится 39,45 мг осмия, то есть его концентрация в растворе составляет 263 мг/дм 3. Таким образом, степень извлечения осмия с ионита составила 98,63. Концентрация осмия в растворе по сравнению с исходным раствором увеличилась в 13 раз. Пример 2. Исходный осмийсодержащий раствор, из которого сорбировали осмий имел такой же состав,что и в примере 1. Сорбцию осмия проводили в динамических условиях на смоле ЭДЭ-10 П. Динамическая обменная емкость ионита по осмию составила 4. Далее проводили десорбцию 1 г насыщенной смолы, содержащей 40 мг , контактировали с 20 мл раствора К 4 концентрацией 0,174 моль/дм 3 при 50 С в течение 20 мин. В 20 мл раствора после элюирования содержится 39,95 мг осмия, то есть его концентрация в растворе составила 1997,5 мг/дм 3. Таким образом, степень извлечения осмия с ионита составила 99,88. Концентрация осмия в растворе по сравнению с исходным раствором увеличиласьв 100 раз. Пример 3. Исходный осмийсодержащий раствор, из которого сорбировали осмий имел такой же состав,что и в примере 1. Сорбцию осмия проводили в динамических условиях на смоле ЭДЭ-10 П. Динамическая обменная емкость ионита по осмию составила 4. Далее проводили десорбцию 1 г насыщенной смолы, содержащей 40 мг , контактировали с 10 мл раствора 4 концентрацией 0,174 моль/дм 3 при 80 С в течение 2 мин. В 10 мл раствора после элюирования содержится 39,98 мг осмия, то есть его концентрация в растворе составляет 3998 мг/дм 3. Степень извлечения осмия с ионита составила 99,95. Концентрация осмия в растворе по сравнению с исходным раствором увеличиласьв 200 раз. Таким образом, предлагаемый способ извлечения осмия из осмийсодержащих растворов сорбцией,предусматривающий использовать в качестве десорбента раствор йоднокислого калия концентрацией, по меньшей мере, 0,0174 моль/дм 3,и вести десорбцию при температуре, по меньшей мере, 30 С, позволяет повысить степень извлечения осмия с ионита до 98,63-99,95, сконцентрировать его в растворе в 13-200 раз по сравнению с исходным раствором и упростить технологический процесс за счет исключения операции улавливания осмия. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения осмия из осмийсодержащих растворов,включающий сорбцию осмия анионитами и последующую десорбцию,отличающийся тем, что в качестве десорбента используют раствор йоднокислого калия концентрацией, по меньшей мере, 0,0174 моль/дм 3 и десорбцию ведут при температуре, по меньшей мере, 30 С.