RU2635584C2 - Method of selective extraction of indium from sulphate zinc solutions - Google Patents
Method of selective extraction of indium from sulphate zinc solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2635584C2 RU2635584C2 RU2016114800A RU2016114800A RU2635584C2 RU 2635584 C2 RU2635584 C2 RU 2635584C2 RU 2016114800 A RU2016114800 A RU 2016114800A RU 2016114800 A RU2016114800 A RU 2016114800A RU 2635584 C2 RU2635584 C2 RU 2635584C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- indium
- sorption
- solution
- extraction
- stage
- Prior art date
Links
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 23
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid Chemical group CCCCC(CC)COP(O)(=O)OCC(CC)CCCC SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims description 7
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 abstract description 7
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 28
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYVWMIHLNQLWAC-UHFFFAOYSA-N [Cl].[Cu] Chemical compound [Cl].[Cu] LYVWMIHLNQLWAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 210000000540 fraction c Anatomy 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 2
- LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCC(CC)COP(O)(O)=O LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHPQWRBYOIRBIT-UHFFFAOYSA-N 4-tert-butylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 QHPQWRBYOIRBIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N alpha-ethylcaproic acid Natural products CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(oxo)silane Chemical compound O[Si](O)=O IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHGRPTNUHWYCEN-UHFFFAOYSA-N dioctyl phenyl phosphate Chemical group CCCCCCCCOP(=O)(OCCCCCCCC)OC1=CC=CC=C1 QHGRPTNUHWYCEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002471 indium Chemical class 0.000 description 1
- 150000002472 indium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001449 indium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B58/00—Obtaining gallium or indium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при селективном извлечении индия из сульфатных цинковых растворов с повышенным содержанием кремнезема.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy and can be used for the selective extraction of indium from zinc sulfate solutions with a high content of silica.
В настоящее время для извлечения индия из растворов используют жидкие экстрагенты с присущими им достоинствами и недостатками.Currently, liquid extractants with their inherent advantages and disadvantages are used to extract indium from solutions.
Известен способ концентрирования индия путем проведения следующих стадий: восстановление в растворе трехвалентного железа, экстракция индия, сульфидная очистка, цементация индиевой губки. Способ осуществляют при возврате раствора, получаемого после стадии цементации, в голову процесса, подвергнув его предварительной очистке от хлора пульпой медного кека цинкового производства при конечной кислотности пульпы 50-80 г/дм3 и с содержанием меди в растворе 2-5 г/дм3 (см. патент 2181783 RU от 21.09.2000, опубликованный 27.04.2002 по кл. C22B 58/00, C22B 3/26, C22B 3/46).A known method of concentrating indium by carrying out the following steps: reduction of ferric iron in a solution, extraction of indium, sulfide treatment, cementation of an indium sponge. The method is carried out by returning the solution obtained after the cementation step to the head of the process, having subjected it to preliminary purification from chlorine by pulp of copper cake of zinc production at a final pulp acidity of 50-80 g / dm 3 and with a copper content of 2-5 g / dm 3 in the solution (see RU patent 2181783 from 09.21.2000, published on 04.27.2002 according to CL C22B 58/00, C22B 3/26, C22B 3/46).
Недостатком указанного способа являются: потери индия при медно-хлорной очистке; дополнительное использование медного купороса для медно-хлорной очистки при уменьшении кислотности раствора менее 50 г/дм3.The disadvantage of this method are: loss of indium during copper-chlorine purification; additional use of copper sulfate for copper-chlorine purification while reducing the acidity of the solution to less than 50 g / dm 3 .
Известен способ концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов путем экстракции исходного индийсодержащего раствора с получением насыщенной по индию органики, промывки органики и реэкстракции из нее индия. Отмывку насыщенной индием органики от катионов-примесей осуществляют водным раствором 10-30 г/дм3 H2SO4 при соотношениях органической и водной фаз, равных 5-10 (см. патент 2186140 RU от 05.10.2000, опубликованный 27.07.2002 по кл. C22B 58/00, C22B 3/26).A known method of concentrating indium from zinc sulfate solutions by extraction of the original indium-containing solution to obtain India-saturated organics, washing the organics and reextracting indium from it. The washing of saturated indium organics from impurity cations is carried out with an aqueous solution of 10-30 g / dm 3 H 2 SO 4 at a ratio of organic and aqueous phases equal to 5-10 (see patent 2186140 RU dated 05.10.2000, published on 07.27.2002 by cl C22B 58/00, C22B 3/26).
Недостатком указанного способа являются: возможный переход индия в промывочный водный раствор; снижение качества реэкстракта по содержанию примесей, что увеличивает потери индия при переплавке губки.The disadvantage of this method are: the possible transition of indium into a washing aqueous solution; a decrease in the quality of the stripping by the content of impurities, which increases the loss of indium during remelting of the sponge.
Известен способ извлечения, очистки и концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов экстракцией октановой кислотой (ОК) в органическом растворителе, дополнительно содержащей олигомерный пара-третичный бутилфенол (ОБФ) при молярном соотношении реагентов ОК:ОБФ=(1,5-2,5):(2,5-1,5) (см. патент 2275438 RU от 01.12.2004, опубликованный 27.04.2006, бюл. №12 по кл. C22B 58/00, C22B 3/32).A known method for the extraction, purification and concentration of indium from zinc sulfate solutions by extraction with octanoic acid (OK) in an organic solvent additionally containing oligomeric para-tertiary butylphenol (OBF) with a molar ratio of reagents OK: OBF = (1.5-2.5): (2.5-1.5) (see RU patent 2275438 dated 01.12.2004, published 04/27/2006, bull. No. 12 according to class C22B 58/00, C22B 3/32).
Недостатком указанного способа являются: возможная экстракция ионов цинка; образование осадка основных соединений индия, нарушающее процесс экстракции; уменьшаются коэффициенты распределения индия и коэффициенты разделения индия и цинка.The disadvantage of this method are: the possible extraction of zinc ions; the formation of a precipitate of basic indium compounds, violating the extraction process; indium distribution coefficients and indium and zinc partition coefficients decrease.
Известен способ разделения индия и галлия из кислых сульфатных растворов экстракцией смеси изододецилфосфетановой и диалкилфосфиновой кислот в органическом растворителе с возможностью проводить реэкстракцию металлов из органической фазы растворами серной кислоты с концентрацией 200-350 г/дм3 (см. патент 2280090 RU от 17.03.2005, опубликованный 20.07.2006 по кл. C22B 58/00, C22B 3/38).A known method of separating indium and gallium from acidic sulfate solutions by extraction of a mixture of isododecylphosphetanoic and dialkylphosphinic acids in an organic solvent with the ability to reextract metals from the organic phase with sulfuric acid solutions with a concentration of 200-350 g / dm 3 (see patent 2280090 RU from 03.17.2005, published July 20, 2006 according to C22B 58/00, C22B 3/38).
Недостатком указанного способа являются: ограничения по кислотности исходного сульфатного раствора (не более 10-30 г/дм3 по серной кислоте); реэкстракцию индия из органической фазы осуществляют крепким раствором серной кислоты (200-350 г/дм3).The disadvantage of this method are: restrictions on the acidity of the initial sulfate solution (not more than 10-30 g / dm 3 for sulfuric acid); reextraction of indium from the organic phase is carried out with a strong solution of sulfuric acid (200-350 g / DM 3 ).
Известен способ извлечения и концентрирования индия из сернокислых растворов экстракцией смеси двух фосфорорганических кислот в разбавителе: одной из них является ди-2-этилгексил-фосфорная кислота (Д2ЭГФК), а другой - диоктилфенилфосфорная кислота (ДИОФФК), с концентрацией в смеси 10-30 и 5-10 об. % соответственно, остальное - разбавитель (см. патент 2359050 RU от 23.06.2008, опубликованный 20.06.2009, бюл. №17 по кл. C22B58/00, C22B 3/40).A known method for the extraction and concentration of indium from sulfuric acid solutions by extraction of a mixture of two organophosphorus acids in a diluent: one of them is di-2-ethylhexylphosphoric acid (D2EHPA), and the other is dioctylphenylphosphoric acid (DIOFFK), with a concentration in the mixture of 10-30 and 5-10 about. %, respectively, the rest is a diluent (see RU patent 2359050 dated June 23, 2008, published June 20, 2009, bull. No. 17, class C22B58 / 00, C22B 3/40).
Недостатком указанного способа являются: снижение степени извлечения индия из кислых (более 40 г/дм3) растворов; реэкстракцию индия из органической фазы осуществляют крепким раствором серной кислоты (250-450 г/дм3).The disadvantage of this method are: a decrease in the degree of extraction of indium from acidic (more than 40 g / dm 3 ) solutions; reextraction of indium from the organic phase is carried out with a strong solution of sulfuric acid (250-450 g / DM 3 ).
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов с использованием в качестве экстрагента смеси Д2ЭГФК, синтетической жирной кислоты (СЖК) фракции С7-С9 и нефтяного парафина (НП) фракции С13 (см. патент 2221888 RU, от 08.04.2002, опубликованный 20.01.2004 по кл. C22B 58/00, C22B 3/26).Closest to the proposed method in terms of technical nature and the achieved result is a method for concentrating indium from zinc sulfate solutions using a mixture of D2EGFK, synthetic fatty acid (FFA) fraction C 7 -C 9 and petroleum paraffin (NP) fraction C 13 (see Patent No. 2221888 RU dated April 8, 2002, published January 20, 2004 according to CL C22B 58/00, C22B 3/26).
Недостатком указанного способа являются: возрастание вязкости органической фазы и увеличение образования эмульсии; ухудшение разделения фаз; потери индия с рафинатом. Общими недостатками экстракционных схем с Д2ЭГФК являются:The disadvantage of this method are: an increase in the viscosity of the organic phase and an increase in the formation of an emulsion; deterioration of phase separation; loss of indium with raffinate. Common disadvantages of extraction schemes with D2EGFK are:
- наличие сопутствующей примеси М2ЭГФК (моно-2-этилгексилфосфорная кислота), загрязняющей водную фазу и образующей межфазные взвеси;- the presence of a concomitant impurity M2EGFK (mono-2-ethylhexylphosphoric acid), which pollutes the aqueous phase and forms interfacial suspensions;
- высокие концентрации серной кислоты на стадии реэкстракции;- high concentrations of sulfuric acid at the stage of re-extraction;
- сложность подготовки экстрагента к повторному использованию (удаление неорганической кислоты из экстрагента; очистка от труднореэкстрагируемого железа; корректировка состава экстрагента);- the complexity of preparing the extractant for reuse (removal of inorganic acid from the extractant; purification of hard to extract iron; adjusting the composition of the extractant);
- низкая селективность по отношению к индию при pH=2,0-3,6 (степень извлечения цинка в реэкстракт составляет свыше 50% от исходного).- low selectivity with respect to indium at pH = 2.0-3.6 (the degree of zinc extraction into the re-extract is over 50% of the initial value).
Технической задачей изобретения является повышение интервала кислотности, селективности и степени эффективного извлечения индия из водной фазы.An object of the invention is to increase the range of acidity, selectivity and the degree of effective extraction of indium from the aqueous phase.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе селективного извлечения индия из сульфатных цинксодержащих растворов, включающем сорбцию индия на минеральном реагенте «Метозоль», структурная формула которого приведена на рисунке 1, концентрирование металла проводят на сорбенте, полученном при реакции взаимодействия высокодисперсного нерастворимого силиката с органическим модификатором - Д2ЭГФК в присутствии катализатора и представляющего собой нерастворимую коллоидную структуру (золь) на основе соединений кремния, содержащую в своем составе гидроксильные, фосфоновые и пр. группы, обладающую развитой поверхностью за счет малого радиуса частиц реагента, обеспечивающих высокую суммарную площадь поверхности частиц; десорбцию индия ведут растворами, содержащими 120-180 г/дм3 соляной кислоты.The technical result is achieved in that in the proposed method for the selective extraction of indium from sulfate zinc-containing solutions, including sorption of indium on the Metosol mineral reagent, the structural formula of which is shown in Figure 1, the metal is concentrated on a sorbent obtained by the reaction of highly dispersed insoluble silicate with organic modifier - D2EGFK in the presence of a catalyst and representing an insoluble colloidal structure (sol) based on silicon compounds I, containing in its structure hydroxyl, phosphonic group, etc., having surface area due to the small particle radius reagent providing high total particle surface area.; indium desorption is carried out with solutions containing 120-180 g / dm 3 hydrochloric acid.
Предлагаемый способ позволяет повысить степень извлечения индия из водной фазы при концентрации серной кислоты более 40 г/дм3, а также селективность его сорбции по примесям из растворов сложного химического состава.The proposed method allows to increase the degree of extraction of indium from the aqueous phase at a sulfuric acid concentration of more than 40 g / dm 3 , as well as the selectivity of its sorption by impurities from solutions of complex chemical composition.
Способ осуществляется следующим образом: исходный сульфатный цинковый раствор проходит стадию восстановления железа(III) до железа(II), затем пульпа фильтруется на фильтр-прессах и отфильтрованный раствор состава, г/дм3: цинк 70-100; индий 0,08-0,15; железо 4-8; медь 3-10; кремний 0,2-0,5, кислотность 20-60 (H2SO4), поступает на сорбцию.The method is as follows: the initial sulfate zinc solution passes the stage of reduction of iron (III) to iron (II), then the pulp is filtered on filter presses and a filtered solution of the composition, g / dm 3 : zinc 70-100; indium 0.08-0.15; iron 4-8; copper 3-10; silicon 0.2-0.5, acidity 20-60 (H 2 SO 4 ), is supplied to sorption.
Сорбцию индия в динамических условиях проводили с объемной скоростью пропускания исходного раствора vуд=Vж/Vреагент=1-2,7 час-1 или 4,8-12,7 см3/(см2⋅час) при температуре 25-55°C в колонках (d=2,0 см, h=40 см) реагентом «Метозоль» 15 см3 (m=0,75 г; ρ=1,8 г/см3; ro=25⋅10-7 см; S=50 м2), иммобилизованным на кварцевом песке (d=1,5-2 мм; Lсл=11,8 см; V=37 см3; порозность слоя ε=(V-Vs)/V=(37-22)/37≈0,4) с помощью неионогенного флокулянта - 1% «Праестол-2500» (V=0,25-0,3 см3). Порции фильтрата после сорбции объемом 10, 25 и 50 см3 анализировали на остаточную концентрацию ионов In3+, Fe2+, Zn2+, Cu2+.Sorption of indium under dynamic conditions was carried out with a volumetric transmission rate of the initial solution v beats = V w / V reagent = 1-2.7 h -1 or 4.8-12.7 cm 3 / (cm 2 ⋅ h) at a temperature of 25- 55 ° C in columns (d = 2.0 cm, h = 40 cm) with Metosol reagent 15 cm 3 (m = 0.75 g; ρ = 1.8 g / cm 3 ; r o = 25⋅10 - 7 cm; S = 50 m 2 ) immobilized on quartz sand (d = 1.5-2 mm; L sl = 11.8 cm; V = 37 cm 3 ; layer porosity ε = (VV s ) / V = ( 37-22) / 37≈0.4) using a nonionic flocculant - 1% Praestol-2500 (V = 0.25-0.3 cm 3 ). Portions of the filtrate after sorption with a volume of 10, 25, and 50 cm 3 were analyzed for the residual concentration of In 3+ , Fe 2+ , Zn 2+ , and Cu 2+ ions .
Подачу исходного раствора осуществляли по направлению сверху вниз на каскад из четырех ступеней (I-IV), которыми являются последовательно работающие сорбционные колонки №№1-4. Количество последовательно работающих на сорбции колонок определяется выявленными значениями динамической обменной емкости сорбента, мг/г: ПДОЕ/ДОЕ=49,47/12,4≈4 при удельной скорости фильтрации vуд=Vж/Vреаг=1 час-1 и температуре 55-60°C, где ПДОЕ - полная динамическая обменная емкость; ДОЕ - динамическая обменная емкость до «проскока» индия в фильтрат. Величина загрузки реагента «Метозоль» в каждой колонке определяется производительностью по исходному раствору и составляет 15 см3 или 0,75 г. Продолжительность цикла сорбции при заданной скорости фильтрации обусловлена достижением ПДОЕ и составляет 40 час. По окончании цикла сорбции колонку №1 выводят на операции взрыхления загрузки и десорбции, а на сорбцию вслед за колонкой №4 подключают колонку №5, которая начинает работать как сорбционная колонка IV ступени. Исходный раствор на сорбцию подают на колонку №2 в качестве I ступени. По истечении очередного цикла сорбции на десорбцию выводят колонку №2, а после колонки №5 подключают регенерированную колонку №1, которая начинает работать как сорбционная колонка IV ступени.The feed solution was supplied in a downward direction to a cascade of four steps (I-IV), which are sequentially working sorption columns No. 1-4. The number of columns sequentially working on sorption is determined by the detected values of the dynamic exchange capacity of the sorbent, mg / g: PDOE / DOE = 49.47 / 12.4≈4 at a specific filtration rate v beats = V w / V reaction = 1 hour -1 and temperature 55-60 ° C, where PDOE - full dynamic exchange capacity; DOE - dynamic exchange capacity up to the “leakage” of indium to the filtrate. The load of the Metosol reagent in each column is determined by the capacity of the initial solution and is 15 cm 3 or 0.75 g. The duration of the sorption cycle at a given filtration rate is due to the achievement of PDOE and is 40 hours. At the end of the sorption cycle, column No. 1 is led out to the operations of loosening the loading and desorption, and column No. 5 is connected to sorption after column No. 4, which begins to work as a sorption column of stage IV. The initial solution for sorption is fed to column No. 2 as stage I. After the next sorption cycle, column No. 2 is output for desorption, and after column No. 5, the regenerated column No. 1 is connected, which begins to work as a sorption column of the fourth stage.
Предложенный динамический режим сорбции индия из производственных растворов обеспечивает достижение ПДОЕ для реагента «Метозоль» и степень извлечения металла не менее 99% от исходного содержания.The proposed dynamic mode of sorption of indium from industrial solutions ensures the achievement of PDOE for the Metosol reagent and the degree of metal recovery of at least 99% of the initial content.
Взрыхление, регенерация и отмывка ионита технологически связаны, поскольку операцию регенерации предваряет взрыхление ионита деионизированной водой после окончания сорбции индия, которую подают по направлению снизу вверх в количестве 25 см3 в течение 1,5 час.Loosening, regeneration and washing of the ion exchanger are technologically related, since the regeneration operation is preceded by the loosening of the ion exchanger with deionized water after the end of sorption of indium, which is fed upward from the bottom up in an amount of 25 cm 3 for 1.5 hours.
После взрыхления ионита проводят десорбцию индия с одновременной регенерацией реагента «Метозоль» рабочим раствором элюента, содержащим 120-180 г/дм3 соляной кислоты, объемом 15 см3 в течение 2 час.After loosening the ion exchanger, desorption of indium is carried out with the simultaneous regeneration of the Metosol reagent with a working solution of the eluent containing 120-180 g / dm 3 hydrochloric acid, with a volume of 15 cm 3 for 2 hours.
Полученный элюат с концентрацией индия ~ 1,7 г/дм3 направляют на производство первичного индиевого концентрата.The resulting eluate with an indium concentration of ~ 1.7 g / dm 3 is sent to the production of primary indium concentrate.
После десорбции и регенерации ионита в Н-форме проводят его отмывку от кислоты деионизированной водой объемом 15 см3 в течение 2 часов. Первые 7-8 см3 (~0,5 удельных объемов) образующихся отмывочных вод используют для приготовления рабочего раствора элюента.After desorption and regeneration of the ion exchanger in the H-form, it is washed from acid with deionized water with a volume of 15 cm 3 for 2 hours. The first 7-8 cm 3 (~ 0.5 specific volumes) of the resulting wash water is used to prepare the working solution of the eluent.
Предложенный способ испытан в промышленных условиях.The proposed method is tested in an industrial environment.
Сущность предложенного способа видна из примеров, обобщенных и представленных в таблице.The essence of the proposed method is visible from the examples summarized and presented in the table.
Из приведенных данных видно, что использование в качестве сорбента реагента «Метозоль» обеспечивает извлечение индия более чем на 99% от исходного содержания с остаточной концентрацией металла менее 1 мг/дм3. Интервал кислотности, в котором происходит эффективная экстракция индия (>99%), по верхней границе расширяется в 1,5 раза и достигает 60 г/дм3 серной кислоты (вместо 40 г/дм3 по прототипу).From the above data it can be seen that the use of the Metosol reagent as a sorbent ensures the extraction of indium by more than 99% of the initial content with a residual metal concentration of less than 1 mg / dm 3 . The range of acidity, in which the effective extraction of indium (> 99%) occurs, extends 1.5 times along the upper boundary and reaches 60 g / dm 3 of sulfuric acid (instead of 40 g / dm 3 of the prototype).
Установлено, что в динамическом режиме ионы железа(II), цинка и меди количественно не сорбируются на реагенте «Метозоль». В условиях динамического режима происходит вытеснение первично адсорбированных ионов железа(II), меди и цинка ионами индия, образующего хелатные соединения с ионогенными группами ди(2-этил-гексил)фосфорной кислоты, что повышает селективность сорбционного извлечения индия на реагенте «Метозоль» из сложных по составу сульфатных цинковых растворов.It was found that in the dynamic mode, iron (II), zinc and copper ions are not quantitatively sorbed on the Metosol reagent. Under the dynamic conditions, primary adsorbed iron (II), copper, and zinc ions are displaced by indium ions, which form chelates with ionic groups of di (2-ethyl-hexyl) phosphoric acid, which increases the selectivity of sorption extraction of indium on Metozol reagent from complex the composition of zinc sulfate solutions.
Таким образом, использование предлагаемого способа извлечения индия из сульфатных цинковых растворов позволяет:Thus, the use of the proposed method for the extraction of indium from zinc sulfate solutions allows you to:
- повысить степень выделения металла свыше 99% при остаточной концентрации индия в фильтрате менее 1 мг/дм3;- to increase the degree of metal release over 99% with a residual indium concentration in the filtrate of less than 1 mg / DM 3
- увеличить селективность процесса по металлам-примесям;- increase the selectivity of the process for metals-impurities;
- упростить процесс за счет отсутствия органической фазы экстрагента, способного образовывать устойчивые, трудно расслаивающиеся эмульсии;- to simplify the process due to the lack of an organic phase of the extractant capable of forming stable, difficultly delaminating emulsions;
- снизить потери индия с рафинатом и эмульсиями.- reduce the loss of indium with raffinate and emulsions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016114800A RU2635584C2 (en) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | Method of selective extraction of indium from sulphate zinc solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016114800A RU2635584C2 (en) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | Method of selective extraction of indium from sulphate zinc solutions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016114800A RU2016114800A (en) | 2017-10-17 |
| RU2635584C2 true RU2635584C2 (en) | 2017-11-14 |
Family
ID=60120484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016114800A RU2635584C2 (en) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | Method of selective extraction of indium from sulphate zinc solutions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2635584C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2812245C1 (en) * | 2022-09-14 | 2024-01-25 | Акционерное общество "Челябинский цинковый завод" | Method for extracting indium from sulphuric acid solutions |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU535822B2 (en) * | 1980-05-28 | 1984-04-05 | Toho Aen K.K. | Solvent extraction process for recovering indium |
| US5344567A (en) * | 1992-09-04 | 1994-09-06 | Cyanamid Canada Inc. | Recovery of indium by solvent extraction using trialkylphosphine oxides |
| RU2048563C1 (en) * | 1993-05-25 | 1995-11-20 | Челябинский электролитный цинковый завод | Method for indium concentration from zinc sulfate solutions |
-
2016
- 2016-04-15 RU RU2016114800A patent/RU2635584C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU535822B2 (en) * | 1980-05-28 | 1984-04-05 | Toho Aen K.K. | Solvent extraction process for recovering indium |
| US5344567A (en) * | 1992-09-04 | 1994-09-06 | Cyanamid Canada Inc. | Recovery of indium by solvent extraction using trialkylphosphine oxides |
| RU2048563C1 (en) * | 1993-05-25 | 1995-11-20 | Челябинский электролитный цинковый завод | Method for indium concentration from zinc sulfate solutions |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2812245C1 (en) * | 2022-09-14 | 2024-01-25 | Акционерное общество "Челябинский цинковый завод" | Method for extracting indium from sulphuric acid solutions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016114800A (en) | 2017-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9102999B2 (en) | Methods of recovering scandium from titanium residue streams | |
| US9869005B2 (en) | Processes for rare earths recovery from wet-process phosphoric acid | |
| US10494697B2 (en) | Method of refining of scandium oxide from concentrates using solvent extraction | |
| CN104531995B (en) | The method of extracting zinc from low-grade material containing zinc leachate | |
| CN109518005A (en) | A kind of production method of battery grade cobalt sulfate crystal | |
| Kim et al. | Separation and recovery of vanadium from leached solution of spent residuehydrodesulfurization (RHDS) catalyst using solvent extraction | |
| CN104451145B (en) | Extraction is except the method for iron in a kind of mixed solution from chloride | |
| US10221467B2 (en) | Tungsten and vanadium separation | |
| CN105969994B (en) | A method of extracting lanthanum from flyash | |
| Artzer et al. | Removal of antimony and bismuth from copper electrorefining electrolyte: Part I—a review | |
| RU2582425C1 (en) | Method of extracting scandium from scandium-bearing material | |
| CN104532021B (en) | A kind of without the saponifiable extraction separation method of LREE | |
| RU2635584C2 (en) | Method of selective extraction of indium from sulphate zinc solutions | |
| RU2339713C1 (en) | Method for copper extraction from sulfuric solution | |
| CA2989832C (en) | Method for recovering scandium from red mud left from alumina production | |
| RU2576562C1 (en) | Method for columbite concentrate processing | |
| RU2612107C2 (en) | Method of extracting scandium from scandium-bearing product solution | |
| RU2685833C1 (en) | Method of extracting scandium concentrate from scandium-containing acidic solutions | |
| Gotfryd et al. | The selective recovery of cadmium (II) from sulfate solutions by a counter-current extraction–stripping process using a mixture of diisopropylsalicylic acid and Cyanex® 471X | |
| RU2336346C1 (en) | Method of extracting of metals out of containing iron suplhate solutions | |
| CN100494080C (en) | Purifying method for producing regenerative acid during light benzene processing and washing | |
| RU2735085C2 (en) | Methods and systems for reduction of content of impurity metals in solution of refining electrolyte | |
| RU2260068C1 (en) | Method of extraction of arsenic (+5) from acid sulfate solutions | |
| Peganov et al. | Technology for Obtaining Natural-Uranium Concentrates to ASTM C 967–08 Specifications | |
| CN114620859B (en) | Method for removing dissolved P507 in saponification P507 wastewater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180416 |