Экстракция никеля, цинка и кобальта в системах с бис(2,4,4-триметилпентил)дитиофосфиновой кислотой из сульфатных растворов переработки окисленных никелевых руд

• Автор: Григорьева, Наталья Анатольевна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Характеристика технологических схем переработки

окисленных никелевых руд (ОІТР)

1.2. Экстракция металлов в системах с фосфордитиокислотами

1.3. Физико-химические свойства бис(2,4,4-триметилпентил)-

дитиофосфиновой кислоты (Цианекс 301)

1.4. Экстракция никеля, цинка и кобальта в системах с бис(2,4,4- 30 триметилпентил)дитиофосфиновой кислотой
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 3
2.1. Исходные вещества
2.2. Методика эксперимента
2.2.1. Методика проведения ИК-спектроскопических исследований
2.2.2. Проведение экстракционного эксперимента
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ БИС(2,4,4-ТРИМЕТИЛ-ПЕНТИЛ)ДИТИОФОСФИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЯХ
3.1. Изучение состояния бис(2,4,4-триметилпентил)дитиофос-
финовой кислоты в нонане и толуоле
3.2. Изучение влияния электронодонорных добавок на состояние бис(2,4,4-триметилпентил)дитиофосфиновой кислоты в нонане
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ ЭКСТРАКЦИИ МЕТАЛЛОВ БИС(2,4,4-ТРИМЕТИЛПЕНТИЛ)ДИТИОФОСФИНОВОЙ КИСЛОТОЙ В НОНАНЕ ИЗ СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ
4.1. Распределение никеля
4.2. Распределение цинка
4.3. Распределение кобальта ВЫВОДЫ
ГЛАВА 5. ИЗУЧЕНИЕ ЭКСТРАКЦИИ МЕТАЛЛОВ БИС(2,4,4-ТРИМЕТИЛПЕНТИЛ)ДИТИОФОСФИНОВОЙ КИСЛОТОЙ В НОНАНЕ В ПРИСУТСТВИИ ЭЛЕКТРОНОДОНОРНЫХ
ДОБАВОК
5.1. Распределение никеля
5.2. Распределение цинка
5.3. Распределение кобальта ВЫВОДЫ
6. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И ВЫДАЧА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ЭКСТРАКЦИОННОМУ ИЗВЛЕЧЕНИЮ НИКЕЛЯ, ЦИНКА И КОБАЛЬТА ИЗ РАСТВОРОВ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ОНР СМЕСЬЮ ЦИАНЕКС 301 И ТРИАЛКИЛАМИНА ВЫВОДЫ ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЕ
Перечень принятых обозначений

Цианекс 301 Цианекс 272 Д2ЭГДТФК Д2ЭГФК

ТОА (К31Ч) ТАА (К31Ч) Цианекс 921; (ТОФО) Цианекс 923; (ТАФО) Суапех 471Х; (ТИБФС) н.п.
С(В)5 С(о)
С(в)исх? С(0)исх
п=с(0)/с(в)

11ЛУХ

8,%= С(8)''“ -С(о)

(в)исх

фосфорорганические кислоты (экстрагенты)
бис(2,4,4-триметилпентил)дитиофосфиновая кислота
бис(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислота
ди(2-этилгексил)дитиофосфорная кислота
ди(2-этилгексил)фосфорная кислота
электронодонорные добавки
трибутилфосфат
триоктиламин
триалкиламин, алкил С7-С
триоктилфосфиноксид
триалкилфосфиноксид, алкил - С6-Сх
трнизобутилфосфинсульфид
нефтяные парафины
равновесные (конечные) концентрации в водной и органической фазах, соответственно исходные содержания металлов в фазах коэффициент распределения катиона коэффициент разделения катионов, например, никель/кальций щелочноземельные элементы степень извлечения
число ступеней экстракции
отношение объемов органической и водной фаз
окисленные никелевые руды

при переработке тех же растворов, предлагается проводить разделение кобальта и никеля также с помощью этого экстрагента. Разделение основано на кинетических свойствах данной системы, за счет преимущественной экстракции кобальта, поскольку скорость экстракции кобальта намного выше, чем никеля [81]. В работах [63, 82] сообщается о возможности выделения кобальта из ацетатных [63] и сернокислых растворов при отделении его от марганца [ 82].
Исследования основных закономерностей экстракции кобальта с Цианекс 301 и определение составов экстрагируемых соединений выполнены в [25, 48, 64-66, 83].
Во всех работах установлен катионообменный механизм экстракции кобальта, однако, выводы авторов о составе экстрагируемых соединений кобальта, также как и никеля, с бис(2,4,4-триметилпентил)дитиофосфиновой кислотой в органической фазе существенно различаются (см. таблицу 3):
Таблица 3 - Составы экстрагируемых соединений кобальта с Цианекс 301 (НК)
№ система Состав экстрагируемого соединения конфигурация ссылка
1 НЯ в Еххзо1 Б-80* СоЯ2 [25]
2 НЯ в толуоле СоЯ2 тетраэдр [48]
3 НЯ в ксилоле Со(НЯ2)2 тетраэдр [64]
4 НЯ в керосине СоЯ2(НЯ)2 [65]
5 НЯ в гексане СоЯ2 [66]
6 НЯ в толуоле СоЯ2; СоЯС1(НЯ) [83]
1- Д2ЭГДТФК в декане СоЯ2; СоЯз тетраэдр; октаэдр [69, 84]
*Еххэо1 В-80 - деароматизированный алифатический углеводород
По нашему мнению, появление различных составов экстрагируемых комплексов кобальта с бис(2,4,4-триметилпентил)дитиофосфиновой кислотой, так же как и ранее с никелем, во многом обусловлено ошибочными