Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭКСТРАКЦИИ СЕРЕБРА ИЗ ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРОВ

Авторы:
Город:
Апатиты
ВУЗ:
Дата:
01 января 2018г.

В процессах переработки сульфидных медно-никелевых руд образуются различные виды промежуточных и оборотных материалов, в которых концентрируются благородные металлы, в том числе и серебро. Такими материалами на ПАО ГМК «Норильский никель» являются шламы, остатки выщелачивания при производстве меди по схеме «обжиг – выщелачивание - электроэкстракция», остатки гидрохлоридного выщелачивания кобальтового концентрата и камерный продукт флотации медного шлама [5, 4]. Возможным средством повышения извлечения ценных компонентов являются гидрометаллургические технологии, при которых получаются хлоридные и сульфатно-хлоридные растворы с высоким содержанием цветных металлов и низким содержанием серебра. Однако абсолютное количество серебра в таких растворах значительно и может составлять тонны драгоценного металла [1].

Методы извлечения из многокомпонентных растворов таких металлов, как медь, железо, цинк рассматриваются достаточно широко, а процесс селективного извлечения ионов серебра, как показал литературный анализ, недостаточно рассмотрен и ограниченно применен на практике.

Сложность извлечения серебра из хлоридных и сульфатно-хлоридных растворов заключается в том, что серебро в них находится в стабильных хлоридных комплексов [AgCl2]–, [AgCl3]2–, [AgCl4]3–, и известные способы осаждения и сорбции недостаточно перспективны по полноте и селективности осаждения серебра [2].

Из анализа научно-технической литературы по вопросам извлечения серебра из хлоридных растворов следует, что эффективные и экологически безопасные методы выделения серебра из концентрированных хлоридных растворов, содержащих другие металлы, практически отсутствуют, поэтому существует объективная необходимость изыскания альтернативных способов извлечения серебра из растворов.

Экстракционные процессы, обладая рядом существенных преимуществ по сравнению с другими методами извлечения и разделения, широко применяются в редкометальной промышленности, производстве цветных и благородных металлов.

Цель данной работы – изучение возможности извлечения серебра(I) из концентрированных хлоридных растворов от выщелачивания вышеназванных материалов, основой которых является оксид никеля, с получением чистого раствора хлорида никеля, направляемого в действующее производство [3].

В качестве экстрагентов использовали трибутиловый эфир фосфорной кислоты, алифатические спирты − октанол-1 и октанол-2, алифатический кетон – октанон-2, относящиеся к кислородсодержащим нейтральным экстрагентам, а также смеси анионообменного экстрагента – триоктиламина с добавками октанола или октанона в разбавителе.

При экстракции серебра(I) из модельных растворов на фоне хлорида никеля (117 г/л Ni) лучшие показатели экстракции получены при использовании смеси триоктиламина с добавками октанона-2 или октанола-2, за одну ступень серебро удавалось извлечь до остаточной концентрации 0.037 и 0.048 г/л соответственно (табл. 1). В дальнейшем для экспериментов использовали смесь 30% ТОА+40% октанон-2 в разбавителе Эскайд-100.

Таблица 1. Экстракция серебра(I) из хлоридного раствора, Аgисх = 0.265 г/л, CCl- = 4 моль/л, О:В=1:1

 

 

Экстрагент

 

DАg

 

Е,%

 

Экстрагент

 

DАg

 

Е,%

Октанол-1

1.5

46.5

ТБФ

0.65

39.4

Октанол-2

1.7

62.5

ТОА+ октанол-2

3.9

79.8

Октанон-2

0.6

38.2

ТОА+ октанон-2

5.3

84.6

При исследовании влияния хлоридного фона на экстракцию серебра(I) установлено, что с увеличением концентрации хлоридного иона коэффициенты распределения серебра уменьшаются (рис. 1).


Снижение экстракции обусловлено, очевидно, изменением состояния серебра в водном растворе - уменьшается концентрация хорошо экстрагируемого комплекса [АgCl2]-. Максимальная степень извлечения серебра(I) (Е = 88.7%) наблюдается при концентрации хлора 2.5-2.6 моль/л. Следовательно, для глубокой количественной экстракции серебра(I) (менее 0.01 мг/л) при невысоком хлоридном фоне необходимо 2-3 ступени экстракции.

Для выяснения взаимного влияния компонентов водной фазы экстракцию проводили из модельных растворов. Сравнение результатов экстракции железа(III), меди(II), серебра(I) из индивидуальных растворов и из раствора смеси солей хлоридов перечисленных элементов свидетельствует о том, что присутствие серебра(I) практически не влияет на экстракцию ионов Fе(III), Сu(II), а наличие этих металлов в растворе снижает показатели экстракции серебра(I), особенно это влияние характерно для меди(II), которая является макрокомпонентом относительно серебра(I) (табл. 2).

Степень извлечения серебра(I) смесью 30% ТАА+40% октанон-2 из раствора с концентрацией хлоридного иона 2.8 моль/л Cl- и 7.0 моль/л Cl- достигает 86.7 % и 5.8 %, соответственно. При этом степень извлечения меди(II) тем же экстрагентом превышает 75 % только при концентрации хлоридного иона ≥ 4.5 моль/л. Таким образом, достигаются условия разделения Аg(I) и Сu(II) на стадии экстракции. Дополнительное разделение можно осуществить при реэкстракции, поскольку Сu(II) легко реэкстрагируется из органической фазы подкисленной водой, а для эффективного удаления Аg(I) из экстракта необходимо применение щелочных реэкстрагентов.

Таблица 2 - Экстракция  Cu(II)  и Ag(I)  при различной концентрации хлоридного иона (CСl-)  из растворов состава, г/л: Сu(II) - 18.5, Аg(I) - 0.62, О:В= 1:1

 

 

 

 

CСl-

моль/л

 

Концентрация в рафинате

Коэффициент распределения, D

 

Степень извлечения, Е, %

Коэффициент разделения, βAg/Cu

Сu, г/л

Аg, мг/л

 

 

Сu

 

 

Аg

 

 

Сu

 

 

Аg

2.8

10.7

83.0

0.72

6.5

42.3

86.7

9.0

4.5

4.8

116.2

2.8

4.3

74.2

82.0

1.5

5.5

3.3

160.4

4.6

2.9

92.2

73.8

0.6

7.0

1.4

584.3

12.2

0.06

92.5

5.8

0.005

Кинетика экстракции серебра(I) данной смесью быстрая - для установления равновесия достаточно 1-2 минут. При экстракции из хлоридного раствора никель практически не извлекается, соэкстракция никеля не превышает 0.05%.

На основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что в случае использования смеси 30% ТОА+40% октанон-2 достигается высокий коэффициент распределения серебра, что позволяет извлекать серебро из хлоридных никелевых растворов до остаточной концентрации ≤ 0.1 мг/л.

Различия в условиях экстрагирования серебра(I) и меди(II) из водных растворов их солей позволяет разделить данные металлы при их совместном присутствии при варьировании концентрации хлоридного иона.

 

Список литературы

 

1.     Harris G.B. Making use of chloride chemistry for improved metals extraction processes // Hydrometallurgy 2014. Proceedings of the 7th International symposium on hydrometallurgy symposium on hydrometallurgy 2014 (HYDRO2014). June 22-25, Victoria, British Columbia, Canada. 2014. V. I. P. 171- 184.

2. Irving H.M.N.H., Damodaran A.D. The extraction of silver(I) from hydrochloric acid by solution of tri-n-hexylammonium and tetra-n-hexylammonium chloride in organic solvents // Analytica Chimica Acta. 1969. V. 48. P. 269-272.

3.    Дьякова Л.В., Касиков А.Г. Экстракция марганца(II) из хлоридных никелевых растворов с использованием триоктиламина // ЖПХ. 2013. Т. 86, № 7. С. 1158-1161.

4.   Касиков А.Г. Волчек М.К., Михеева И.А. Получение концентратов серебра из промежуточных продуктов АО «Кольская ГМК» // Труды КНЦ РАН. Химия и материаловедение. 2015. Т. 31, №5. С. 134-136.

5. Резник И.Д., Ермаков Г.П., Шнеерсон Я.М. Никель. - М.: ООО «Наука и технологии», 2003. Т.3. 608 с.