Способ извлечения осмия из растворов промывной серной кислоты

(51) 22 11/00 (2006.01) 22 3/44 (2006.01) 01 55/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОСМИЯ ИЗ РАСТВОРОВ ПРОМЫВНОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ(57) Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности, к способам извлечения осмия из растворов промывной серной кислоты сорбцией. Способ включает сорбцию осмия анионитами в статических условиях при перемешивании, при этом раствор промывной серной кислоты предварительно нейтрализуют оксидом кальция до остаточной концентрации серной кислоты не более 15,0 г/дм 3 и используют анионит, переведенный в ОН - форму. Техническим результатом изобретения является повышение степени извлечения осмия.(72) Абишева Зинеш Садыровна Бочевская Елена Геннадьевна Айткалиев Талгат Ниташевич Бектурганов Нуралы Султанович(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(56) Ладыго А.С., Борбат В.Ф., Орлов А.М.,Синицын Н.М. Поведение осмия на некоторых переделах Норильского комбината и пути его извлечения // Анализ и технология благородных металлов. -М. 1971, с.399-404 Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности, к способам извлечения осмия из растворов промывной серной кислоты сорбцией. Промывная серная кислота - продукт мокрой очистки технологических газов(растворы газоочистки), образующихся при переработке сульфидных медных руд,в которой концентрируются такие ценные металлы, как рений и осмий. Концентрация 24 в промывной серной кислоте составляет 60 - 120 г/дм 3, кроме того,раствор содержит 0,28 - 0,77 мг/дм 3 осмия,0,12 - 0,80 мг/дм 3 рения, 2,5 - 3 г/дм 3 хлора. Известны способы извлечения осмия из промывной серной кислоты, преимущественно либо экстракцией, либо осаждением. Например, известен способ получения осмиевого концентрата из ренийсодержащей промывной серной кислоты, включающий процесс экстракции рения и осмия техническим триалкиламином (ТАА) с последующей реэкстракцией рения. Затем регенерированный экстрагент, содержащий осмий,вновь направляют на экстракцию. После многократного концентрирования осмия экстрагент выводят из процесса. Степень экстракции осмия составляет 72,1 (, патент 2034785, С 01 47/00, 55/00, 1995). Недостатком данного способа является использование дорогостоящего экстрагента. Процесс экстракции сопровождается потерями экстрагента за счет его растворимости и механического уноса. Кроме того, органические экстрагенты - пожаро- и взрывоопасны, что негативно влияет на экологическую обстановку. Известен способ получения сульфидного рениевого концентрата из сернокислых растворов сложного состава, включающий осаждениес использованием в качестве осадителя тиосульфата натрия (Патент 2057197, кл. С 22 В 61/00,1996). Целью изобретения является повышение степени извлечения осмия в сульфидный концентрат при его совместном осаждении с рением. Для этого осаждение проводят тиосульфатом натрия при поддержании концентрации серной кислоты 15 30, температуре раствора 80 - 107 С и расходе тиосульфата натрия 5-15 г/дм 3. К недостаткам способа следует отнести большие энергозатраты и повышенный расход тиосульфата натрия. Кроме того, достаточно высокая концентрация серной кислоты приводит к значительному износу оборудования. К недостаткам способа также относится получение осмиевого концентрата с высоким содержанием рения и других примесных металлов, что в дальнейшем затрудняет разделение осмия и рения. Перспективным способом извлечения металлов платиновой группы, в частности осмия, является сорбция ионообменными смолами (ионитами), что позволяет использовать их для концентрирования этого элемента из различных промышленных растворов,в которых он находится в милиграммовых количествах. Известно, что осмий в растворах промывной серной кислоты существует в различных анионных формах плохо сорбируемые Соотношение этих форм в растворе зависит от многих факторов. С увеличением времени пропускания 2 и выдержки растворов, температуры и концентрации 24 равновесие смещается в сторону образования плохосорбируемых сульфитокомплексов осмия . Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ сорбции осмия в статических условиях при перемешивании на анионитах ЭДЭ-10 П и АВ-17 из сульфатнохлоридных растворов от репульпации никелевого шлама и растворов газоочистки, которые получены в процессе обогащения электролитных шламов и содержат до 50 г/дм 3 хлорид-ионов. Концентрацияв растворе 1-30 мг/дм 3. Использование в качестве сорбента анионита ЭДЭ-10 П (в С - форме) позволяет извлекать осмий из сульфатно-хлоридных растворов на 94,6 (Ладыго А.С, Борбат В.Ф.,Орлов А.М., Синицын Н.М. Поведение осмия на некоторых переделах Норильского комбината и пути его извлечения // В кн. Анализ и технология благородных металлов. - М., 1971. .399 - 404). В таких сложных сульфатно-хлоридных растворах, где концентрация С достигает 50 г/дм 3,осмий находится, в основном, в виде хорошо сорбируемых хлоридных комплексов, за счет чего и достигается высокая степень его извлечения. Как отмечено выше, осмий в растворах промывной серной кислоты, где концентрация хлора 2,5-3,0 г/дм 3 присутствует в виде плохо сорбируемых анионных форм 2(3)4-(2)-62 и 2(3)4-(3)-6. Поэтому извлечение осмия анионитом ЭДЭ-10 П (в С - форме) из этих растворов намного ниже и составляет около 13,3. Следует отметить, что аниониты, как правило,выпускаются в хлоридной форме, поэтому на производстве их часто применяют именно в этой форме. Задачей изобретения является разработка способа извлечения осмия из растворов промывной серной кислоты сорбцией и переработка больших объемов растворов, содержащих микроколичества осмия. Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение степени извлечения осмия. Указанный результат достигается в способе извлечения осмия из растворов промывной серной кислоты, включающем сорбцию осмия анионитами в статических условиях при перемешивании раствора, в котором согласно изобретению растворы промывной кислоты предварительно нейтрализуют оксидом кальция до остаточной концентрации 24 не более 15,0 г/дм 3 и используют анионит,предварительно переведенный в ОН-форму. В заявляемом способе сорбцию осмия проводят из предварительно нейтрализованных оксидом кальция растворов промывной кислоты до остаточной концентрации 24 не более 15,0 г/дм 3. Наилучшей сорбционной способностью среди сульфитокомплексов обладает 2(3)2(2)2-,который существует в слабокислых средах. Поэтому для перевода плохо сорбируемых комплексов осмия в эту форму в предлагаемом способе снижают концентрацию серной кислоты в растворе до остаточной концентрации не более 15,0 г/дм 3 нейтрализацией оксидом кальция. Сорбцию проводят анионитом, переведенным в ОН - форму. Процесс обмена ионов анионита, переведенного в ОН - форму, на ионы осмия, содержащиеся в растворе, можно представить схематически, условно обозначив неподвижную часть анионитаВыделившиеся из анионита ОН-ионы дополнительно участвуют в нейтрализации раствора, снижая кислотность. В результате проведения процесса в заданных условиях хорошо сорбируемые комплексы осмия 2(3)2(2)22- из раствора переходят в анионит с высокой степенью извлечения. Примеры осуществления способа. Пример 1. Исходный раствор промывной серной кислоты,содержащий 61,15 г/дм 3 24, и 0,77 мг/дм 3 ,предварительно нейтрализовали оксидом кальция до остаточной концентрации серной кислоты в нем 10,0 г/дм 3. Получили раствор, содержащий 10 г/дм 3 24 и 0,77 мг/дм 3 , который направили на сорбцию. Анионит А 170 предварительно по известной методике перевели в гидроксидную ОН - форму. В сухую колбу на 1 дм 3 поместили 0,05 г анионита А 170 и залили 500 см 3 раствора, колбу установили на перемешивающее устройство и периодически перемешивали. Контакт анионита с раствором проводили в течение 6 суток при комнатной температуре. Затем фильтрацией под вакуумом отделяли раствор от анионита. Фильтрат анализировали на осмий. Концентрация осмия в фильтрате - 0,175 мг/дм 3. Степень извлечения осмия при сорбции составила 77,2, чему соответствует емкость 5,94 мг/г. Пример 2. Исходный раствор промывной серной кислоты,содержащий 95,0 г/дм 3 24, и 0,42 мг/дм 3 ,предварительно нейтрализовали оксидом кальция до остаточной концентрации серной кислоты в нем 15,0 г/дм 3. Получили раствор, содержащий 15,0 г/дм 3 24 и 0,42 мг/дм 3 , который направили на сорбцию. Анионит А 170 предварительно по известной методике перевели в гидроксидную ОН - форму. В сухую колбу на 1 дм 3 поместили 0,05 г анионита А 170 и залили 500 см 3 раствора, колбу установили на перемешивающее устройство и периодически перемешивали. Контакт анионита с раствором проводили в течение 6 суток при комнатной температуре. Затем фильтрацией под вакуумом отделяли раствор от анионита. Фильтрат анализировали на осмий. Концентрация осмия в фильтрате - 0,132 мг/дм 3. Степень извлечения осмия при сорбции составила 68,6, чему соответствует емкость 5,28 мг/г. Таким образом, предлагаемый способ извлечения осмия из растворов промывной серной кислоты сорбцией анионитами в статических условиях при перемешивании раствора, предусматривающий предварительную нейтрализацию раствора оксидом кальция до остаточной концентрации серной кислоты не более 15,0 г/дм 3 и сорбцию на анионите,переведенном в ОН-форму, обеспечивает высокую степень извлечения осмия на стадии сорбции. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения осмия из растворов промывной серной кислоты, включающий сорбцию осмия анионитами в статических условиях при перемешивании, отличающийся тем, что раствор промывной серной кислоты предварительно нейтрализуют оксидом кальция до остаточной концентрации серной кислоты не более 15,0 г/дм 3 и используют анионит, переведенный в ОН - форму.