Способ переработки вязких, смолистых промпродуктов, содержащих рений, осмий и органику

(2009.01), 22 1/02 (2009.01), 22 3/04 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Задачей и техническим результатом изобретения является разработка способа переработки вязких,смолистых промпродуктов, содержащих рений,осмий и органику, который обеспечивает извлечение рения в виде легкорастворимых соединений и получение осмиевого продукта,подлежащего консервации, а также возврат органического экстрагента, содержащегося в исходном продукте, на стадию экстракции, что позволяет снизить его расход. Способ включает термообработку в две стадии,на первой стадии в атмосфере СО 2, на второй стадии в присутствии оксида кальция, при этом исходный продукт предварительно обрабатывают органическим растворителем, органическую фазу отделяют и полученный рассыпчатый продукт подвергают термообработке, причем на второй стадии термообработку проводят на воздухе в присутствии СаО при температуре 500-650 С. Полученный рений-, осмийсодержащий продукт выщелачивают водой с получением ренийсодержащего раствора и твердого остатка,представляющего собой осмиевый концентрат.(72) Абишева Зинеш Садыровна Загородняя Алина Николаевна Боброва Вера Васильевна Садыканова Салтанат Элемесовна Айткалиев Талгат Неташевич Бектурганов Нуралы Султанович(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(57) Изобретение относится к металлургии редких и платиновых металлов и может быть использовано для извлечения рения и осмия из промпродуктов,образующихся при экстракционной технологии получения перрената аммония из растворов металлургических производств меди, свинца,молибдена. 19853 Изобретение относится к металлургии редких и платиновых металлов и может быть использовано для извлечения рения и осмия из промпродуктов,образующихся при экстракционной технологии получения перрената аммония из растворов металлургических производств меди, свинца,молибдена. На редкометальных предприятиях при экстракционной технологии получения рения образуются ренийосмиевые осадки. Эти осадки содержат рений и осмий в виде трудноизвлекамых соединений низших степеней окисления и увлеченные частицы органического экстрагента, в частности триалкиламина (до 10). Кроме того,осадки содержат значительное количество нерастворимых органических примесей (до 80) в виде мазута, смазочных материалов, гуминовых кислот, флотореагентов и др. Из-за присутствия триалкиламина (ТАА), осадки представляют собой вязкую, смолистую массу. Известен способ переработки рений-, осмий-,органикусодержащих осадков,включающий выщелачивание пероксидом водорода в присутствии органического растворителя, высокомолекулярного спирта и соляной кислоты. После выщелачивания в раствор вводят аммиак, отделяют органическую фазу, горячий раствор фильтруют с получением кека и рений-, осмийсодержащего раствора. Затем из раствора при охлаждении кристаллизуют перренат аммония, а осмий остается в маточном растворе,требующем дальнейшей многостадийной переработки для получения осмия (Патент РК 6083, кл. С 22 В 61/00, 15.11.2000). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ переработки осмий-, рений-, органикусодержащего осадка, полученного при обработке растворов,содержащих указанные компоненты, серной кислотой в присутствии триоксида серы (патент РК 1096, кл. С 22 В 61/00, 14.03.1997). Переработка полученного осадка включает прокаливание в атмосфере СО 2, при котором происходит выгорание органики с образованием СО и создается восстановительная атмосфера, препятствующая возгонке осмия и рения в виде легколетучих высших оксидов, что позволяет удерживать осмий и рений в твердом остатке. Прокаливание проводят до сохранения 0,5-1,0 мас. органики, необходимой для сохранения восстановительной атмосферы при остывании остатка, препятствующей улетучиванию осмия и рения. За счет проведения этой операции осадок сокращается примерно в 5 раз и практически полностью освобождается от органики. Полученный после прокаливания в атмосфере СО 2 продукт, являющийся по сути ренийосмиевым концентратом, подвергают окислительному обжигу при температуре 900 С в присутствии карбоната кальция, который при данной температуре разлагается до оксида кальция. При этом образуется хорошо растворимый перренат кальция, а осмий практически полностью возгоняется в виде тетраоксида осмия и улавливается щелочными растворами, из которых получают металлический 2 осмий известными способами, применяемыми в технологии аффинажа. Указанные известные способы переработки осмий-,рений-,органикусодержащих промпродуктов предусматривают селективное выделение рения и осмия в продукты, из которых эти металлы в дальнейшем извлекаются известными способами. При этом рений переводят в растворимые соединения с последующим получением товарного перрената аммония. Осмий преимущественно отгоняется в газовую фазу с последующим улавливанием в щелочной раствор,либо непосредственно переводится в раствор. Дальнейшая схема получения осмия из осмийсодержащего раствора предусматривает многостадийную переработку для получения металлического осмия. В случае производственной или коммерческой необходимости предпочтительного извлечения рения и консервации осмиевого продукта указанные способы не позволяют получать осмий в виде легкоскладируемого промежуточного продукта,который в дальнейшем может быть переработан. Задачей и техническим результатом изобретения является разработка способа переработки вязких,смолистых промпродуктов, содержащих рений,осмий и органику, который обеспечивает извлечение рения в виде легкорастворимых соединений и получение осмиевого продукта,подлежащего консервации, а также возврат органического экстрагента, содержащегося в исходном продукте, на стадию экстракции, что позволяет снизить его расход. Это достигается в способе переработки вязких,смолистых промпродуктов, содержащих рений,осмий и органику, включающем термообработку в две стадии, на первой стадии в атмосфере СО 2, на второй стадии в присутствии оксида кальция, в котором исходный продукт предварительно обрабатывают органическим растворителем,органическую фазу отделяют и полученный рассыпчатый продукт подвергают термообработке,при этом на второй стадии термообработку проводят на воздухе при температуре 500-650 С с получением рений-, осмийсодержащего спека,который выщелачивают водой с получением ренийсодержашего раствора и кека,представляющего собой осмиевый концентрат. Сущность изобретения заключается в следующем. Исходный вязкий,смолистый продукт,содержащий в нерастворимой органике до 10 мас. триалкиламина(ТАА),предварительно обрабатывают органическим растворителем. В качестве органического растворителя могут быть использованы различные классы органических соединений предельные (керосин с добавкой высокомолекулярных спиртов,гептан) и непредельные(ацетон,метилэтилкетон), ароматические (бензол и др.). При этом ТАА переходит в растворитель, и после отделения возвращается в голову процесса 19853 экстракции на приготовление экстрагента. Полученный в результате такой обработки рассыпчатый продукт, содержащий соединения рения, осмия и нерастворимую органику,подвергается двухстадийной термообработке. На первой стадии в атмосфере диоксида углерода при температуре 900-950 С происходит практически полное выгорание нерастворимой органики с образованием СО. За счет создаваемой при этом восстановительной среды рений и осмий полностью остаются в рассыпчатом огарке, количество которого сокращается, по сравнению с исходным продуктом, примерно в 5 раз. На второй стадии термообработку проводят на воздухе при температуре 500-650 С в присутствии СаО. Это позволяет исключить возгонку осмия и полностью оставить его в огарке. Рений при этих температурах реагирует с оксидом кальция, образуя хорошо растворимое соединение. Затем этот спек выщелачивают водой. В результате получают ренийсодержащий раствор и твердый остаток,представляющий собой осмиевый концентрат. Таким образом, в результате осуществления предлагаемого способа рений извлекается в товарную продукцию в виде перрената аммония, а осмий концентрируется в небольшом по объему продукте,который легко сохранить до возникновения потребности в его переработке. Примеры осуществления способа. Пример 1 100 г вязкого смолистого продукта, содержащего мас. рения - 7,0, осмия- 0,34, ТАА -10,0,нерастворимой органики - 70,0, обрабатывали 2 часа при температуре 60 С смесью ацетона и воды (11) в количестве 300 дм 3. После фильтрации получили 90 г рассыпчатого продукта и 312,35 дм 3 жидкой фазы, содержащей 150 дм 3 водного раствора и 162,35 дм 3 органики, представляющей раствор ТАА в ацетоне. После отгонки ацетона получили 12,35 дм 3 ТАА, который направляется на приготовление экстрагента. Извлечение ТАА в растворитель составило 100. Ацетон возвращается на обработку новой порции исходного продукта. Рассыпчатый продукт, содержащий, мас. рения - 7,8, осмия - 0,38, нерастворимой органики 88,0, прокаливали в атмосфере диоксида углерода при температуре 900 С в течение 1 часа. Получили 18,0 г огарка, содержащего, мас. рения - 39,0,осмия - 1,9, органики - 0,6. Степень отгонки органики составила 99,85, рений и осмий полностью остались в огарке. К полученному огарку добавили 1,18 г СаО, перемешали и в течение 2-х часов спекали на воздухе при температуре 500 С. Получили 19,2 г спека, содержащего, мас.рения 36,5, осмия 1,8, органика не обнаружена. Полученный спек выщелачивали в течение 2-х часов при температуре 95-100 С водой, после фильтрации получили 12 г кека, содержащего 2,8 мас. осмия и 0,5 мас. рения. Извлечение рения в раствор составило 99,1. Осмий полностью остался в кеке. Таким образом, получено 12 г осмиевого концентрата с содержанием 2,8 мас. осмия, вес которого сократился, по сравнению с исходным продуктом, более чем в 8 раз. Пример 2 100 г вязкого смолистого продукта, содержащего мас. рения - 5,0, осмия- 0,50, ТАА -5,0,нерастворимой органики - 75,0, обрабатывали 2 часа при температуре 60 С керосином с добавлением 20 об. 2-этилгексанола в количестве 300 дм 3. После фильтрации получили 95 г рассыпчатого продукта и 306,2 дм 3 органической фазы, которая по составу соответствует экстрагенту, применяемому для извлечения рения. Извлечение ТАА в растворитель составило 99,2. Полученную органику направили в голову процесса экстракции. Рассыпчатый продукт, содержащий, мас. рения - 6,1, осмия - 0,53, нерастворимой органики 78,9, прокаливали в атмосфере диоксида углерода при температуре 900 С в течение 1 часа. Получили 19,0 г огарка, содержащего, мас. рения - 29,0,осмия - 2,5, органики - 0,8. Степень отгонки органики составила 99,80, рений и осмий полностью остались в огарке. К полученному огарку добавили 1,25 г СаО, перемешали и в течение 2-х часов спекали на воздухе при температуре 600 С. Получили 20,2 г спека, содержащего, мас. рения 28,7, осмия 2,48, органика не обнаружена. Полученный спек выщелачивали в течение 2-х часов при температуре 95-100 С водой. После фильтрации получили 15,0 г кека, содержащего 3,3 мас. осмия и 0,35 мас. рения. Извлечение рения в раствор составило 99,0. Осмий полностью остался в кеке. Таким образом, получено 15 г осмиевого концентрата с содержанием 3,3 мас. осмия, вес которого сократился, по сравнению с исходным продуктом, почти в 7 раз. Пример 3. 100 г вязкого смолистого продукта, содержащего мас. рения - 5,0, осмия- 0,42, ТАА -7,0,нерастворимой органики - 73,0, обрабатывали 2 часа при температуре 60 С смесью бензола и воды (11) в количестве 300 дм 3. После фильтрации получили 93 г рассыпчатого продукта и 308,75 дм 3 жидкой фазы,содержащей 150 дм 3 водного раствора и 158,75 дм 3 органики, представляющей собой раствор ТАА в бензоле. После отгонки бензола получили 8,75 дм 3 ТАА, который направляется на приготовление экстрагента. Бензол возвращается на обработку новой порции исходного продукта. Рассыпчатый продукт, содержащий, мас. рения - 5,1, осмия - 0,45, нерастворимой органики 78,5, прокаливали в атмосфере диоксида углерода при температуре 900 С в течение 1 часа. Получили 18,6 г огарка, содержащего, мас. рения - 26,9,осмия - 2,26, органики - 0,5. Степень отгонки органики составила 99,87, рений и осмий полностью остались в огарке. К полученному огарку добавили 1,23 г СаО, перемешали и в течение 2-х часов спекали на воздухе при температуре 650 С. Получили 19,9 г спека, содержащего, мас.рения 25,0, осмия 2,11 органика не обнаружена. Полученный спек выщелачивали в течение 2-х часов при температуре 95-100 С водой. После фильтрации получили 16 г кека, содержащего 2,8 3 19853 мас. осмия и 0,5 мас. рения. Извлечение рения в раствор составило 99,1. Осмий полностью остался в кеке. Таким образом получили 12 г осмиевого концентрата с содержанием 2,8 мас. осмия, вес которого сократился, по сравнению с исходным продуктом, более чем в 6 раз. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки вязких,смолистых промпродуктов, содержащих рений, осмий и органику, включающий термообработку в две стадии, на первой стадии в атмосфере СО 2, на второй стадии в присутствии оксида кальция,отличающийся тем, что исходный продукт предварительно обрабатывают органическим растворителем, органическую фазу отделяют и полученный рассыпчатый продукт подвергают термообработке, при этом на второй стадии термообработку проводят на воздухе при температуре 500-650 С с получением рений-,осмийсодержащего спека, который выщелачивают водой с получением ренийсодержащего раствора и осмиевого концентрата.