RU2363749C1 - Method of extracting germanium from solutions - Google Patents
Method of extracting germanium from solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2363749C1 RU2363749C1 RU2008110418/02A RU2008110418A RU2363749C1 RU 2363749 C1 RU2363749 C1 RU 2363749C1 RU 2008110418/02 A RU2008110418/02 A RU 2008110418/02A RU 2008110418 A RU2008110418 A RU 2008110418A RU 2363749 C1 RU2363749 C1 RU 2363749C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- germanium
- extraction
- solutions
- lix
- concentration
- Prior art date
Links
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 67
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 54
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 39
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 claims abstract description 6
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 20
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 15
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 abstract description 21
- YWACCMLWVBYNHR-UHFFFAOYSA-N 7-(5-ethylnonan-2-yl)quinolin-8-ol Chemical compound C1=CC=NC2=C(O)C(C(C)CCC(CC)CCCC)=CC=C21 YWACCMLWVBYNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 abstract description 8
- YOCZZJWFWDUAAR-UHFFFAOYSA-N sulfanyl-sulfanylidene-bis(2,4,4-trimethylpentyl)-$l^{5}-phosphane Chemical compound CC(C)(C)CC(C)CP(S)(=S)CC(C)CC(C)(C)C YOCZZJWFWDUAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 14
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 13
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N thiocyanic acid Chemical compound SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- -1 class of hydroxy oximes Chemical class 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid group Chemical group C(CC(O)(C(=O)O)CC(=O)O)(=O)O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N ammonium thiocyanate Chemical compound [NH4+].[S-]C#N SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- IFQULAPKPYIHBS-UHFFFAOYSA-N 1-phenyldecane-1,3-dione Chemical compound CCCCCCCC(=O)CC(=O)C1=CC=CC=C1 IFQULAPKPYIHBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- YMKDRGPMQRFJGP-UHFFFAOYSA-M cetylpyridinium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+]1=CC=CC=C1 YMKDRGPMQRFJGP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000006558 Dental Calculus Diseases 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- ZSTLPJLUQNQBDQ-UHFFFAOYSA-N azanylidyne(dihydroxy)-$l^{5}-phosphane Chemical compound OP(O)#N ZSTLPJLUQNQBDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N copper monosulfide Chemical compound [Cu]=S BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000002291 germanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001261 hydroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000002913 oxalic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- ZNNZYHKDIALBAK-UHFFFAOYSA-M potassium thiocyanate Chemical compound [K+].[S-]C#N ZNNZYHKDIALBAK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- VGTPCRGMBIAPIM-UHFFFAOYSA-M sodium thiocyanate Chemical compound [Na+].[S-]C#N VGTPCRGMBIAPIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов и может быть использовано при переработке германийсодержащих сернокислых растворов и надсмольных вод коксохимического производства.The invention relates to hydrometallurgy of rare metals and can be used in the processing of germanium-containing sulfate solutions and tar tar waters of coke production.
Известен способ извлечения германия из сернокислых растворов и надсмольных вод коксохимического производства [Набойченко С.С., Лебедь А.Б., Мальцев Г.И. и др. Способ извлечения и концентрирования германия из растворов. Патент 2293779 Россия, МПК С22В 41/00, С22В 3/20; ООО «Медногорский медносерный комбинат», №2005101950/02; Заявлен 27.01.2005; Опубл. 20.02.2007, бюл. №5], который включает осаждение германия в виде малорастворимых органических соединений смесью оксикарбоновой кислоты и длинноцепочечного амина. В качестве оксикислот используют винную, лимонную или щавелевую кислоты, а в качестве амина - N-цетилпиридиний хлорид или алкилдиметилбензиламмоний хлорид в мольном соотношении от 2 до 6 каждого на один моль германия.There is a method of extracting germanium from sulfuric acid solutions and tar resin waters of coke production [Naboychenko S. S., Lebed A. B., Maltsev G. I. et al. A method for extracting and concentrating germanium from solutions. Patent 2293779 Russia, IPC С22В 41/00, С22В 3/20; LLC Mednogorsk Copper-Sulfur Plant, No. 2005101950/02; Declared January 27, 2005; Publ. 02/20/2007, bull. No. 5], which includes the precipitation of germanium in the form of sparingly soluble organic compounds with a mixture of hydroxycarboxylic acid and a long chain amine. As hydroxy acids, tartaric, citric or oxalic acids are used, and as an amine, N-cetylpyridinium chloride or alkyldimethylbenzylammonium chloride in a molar ratio of from 2 to 6 each per mole of germanium.
Недостатком способа является неполнота осаждения германия, особенно в системах с лимонной кислотой и N-цетилпиридиний хлоридом (степень извлечения германия в осадок, ε=68,2%), также с винной кислотой и алкилдиметилбензиламмоний хлоридом (ε=50,2-64,9%). К недостаткам способа следует отнести продолжительность процесса осаждения германия и необходимость отстаивания полученной суспензии (12 часов!) перед фильтрацией пульпы.The disadvantage of this method is the incomplete deposition of germanium, especially in systems with citric acid and N-cetylpyridinium chloride (degree of extraction of germanium in the precipitate, ε = 68.2%), also with tartaric acid and alkyldimethylbenzylammonium chloride (ε = 50.2-64.9 %). The disadvantages of the method include the duration of the process of deposition of germanium and the need to sediment the resulting suspension (12 hours!) Before filtering the pulp.
Согласно другому способу [Грейвер Т.Н., Логинова Е.Э., Зайцева Н.Г. Изучение селективной сорбции германия и молибдена из сернокислых растворов сложного состава // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. (1994), №3, с.66-72] извлечение германия из сернокислых растворов, полученных при выщелачивании конвертерных пылей медно-никелевого производства, содержащих, г/л: 2,4-8 Zn; 3-14,5 Ni; 0,1-0,6 Mo, 20 Н2SO4 и других, а также 10÷60 мг/л Ge, осуществляется сорбцией с использованием анионита АН-31 в Cl-форме. Десорбция германия осуществляется растворами едкого натра (NaOH). Недостатками способа являются - низкая скорость сорбции германия (τ=30-40 часов), а также низкая механическая устойчивость анионита. К недостаткам способа можно отнести и трудность регенерации ионита.According to another method [Grever T.N., Loginova E.E., Zaitseva N.G. The study of the selective sorption of germanium and molybdenum from sulfuric acid solutions of complex composition // Bulletin of universities. Non-ferrous metallurgy. (1994), No. 3, p.66-72] the extraction of germanium from sulfate solutions obtained by leaching converter dusts of copper-Nickel production, containing, g / l: 2.4-8 Zn; 3-14.5 Ni; 0.1-0.6 Mo, 20 N 2 SO 4 and others, as well as 10 ÷ 60 mg / l Ge, are sorbed using AN-31 anion exchange resin in the Cl form. Germanium is desorbed by sodium hydroxide (NaOH) solutions. The disadvantages of the method are the low sorption rate of germanium (τ = 30-40 hours), as well as the low mechanical stability of the anion exchange resin. The disadvantages of the method include the difficulty of regeneration of the ion exchanger.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ-прототип [Г.М.Ритчи, А.В.Эшбрук ЭКСТРАКЦИЯ. Принципы и применение в металлургии. М., Металлургия, 1983 г., 408]. Извлечение германия (с.149-150) осуществляется при использовании катионообменного хелатообразующего экстрагента из класса гидроксиоксимов - LIX 63, содержащего N,O-донорные атомы. Активный компонент LIX 63 представляет собой 5,8-диэтил-7-гидроксидодекан-6-оксим.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed method is a prototype method [G.M. Ritchie, A.V. Ashbrook EXTRACTION. Principles and application in metallurgy. M., Metallurgy, 1983, 408]. Germanium extraction (p.149-150) is carried out using a cation exchange chelating extractant from the class of hydroxy oximes - LIX 63, containing N, O-donor atoms. The active component of LIX 63 is 5.8-diethyl-7-hydroxy-dodecane-6-oxime.
По данному способу из сернокислого раствора, содержащего, г/л: 0,2-5 Ge и 120 H2SO4, a также небольшое количество других примесей (4,6 Zn; 0,3 Cu; 2,0 Fe2+) германий извлекают концентрированным LIX 63 (2,27 моль/л активного компонента). (Товарный LIX 63 представляет собой смесь 70% активного экстрагента и 30% алифатического разбавителя-Phillips SX-11, соответственно его молярная концентрация равна 2,27 моль/л [LIX®63, Technical Bulletin, Cognis Corporation (USA)]. Экстракцию ведут при O:В=1:1, концентрация серной кислоты должна быть выше 90 г/л. Реэкстракцию германия из органической фазы осуществляют растворами едкого натра (150 г/л NaOH).According to this method, from a sulfate solution containing, g / l: 0.2-5 Ge and 120 H 2 SO 4 , as well as a small amount of other impurities (4.6 Zn; 0.3 Cu; 2.0 Fe 2+ ) germanium is recovered with concentrated LIX 63 (2.27 mol / L active ingredient). (Commodity LIX 63 is a mixture of 70% active extractant and 30% aliphatic diluent-Phillips SX-11, respectively, its molar concentration is 2.27 mol / L [LIX®63, Technical Bulletin, Cognis Corporation (USA)]. Extraction is carried out at O: B = 1: 1, the concentration of sulfuric acid should be above 90 g / L. Reextraction of germanium from the organic phase is carried out with sodium hydroxide solutions (150 g / l NaOH).
Существенным недостатком способа является низкая экстракционная способность LIX 63, в результате чего в процессе приходится использовать экстрагент с высокой концентрацией, 2,27 моль/л. Кроме того, эффективная экстракция Ge имеет место только для сильнокислых растворов (H2SO4>90 г/л), что также является недостатком, поскольку это приводит к повышенному расходу кислоты, а в дальнейшем щелочного реагента на ее нейтрализацию.A significant disadvantage of this method is the low extraction ability of LIX 63, as a result of which it is necessary to use an extractant with a high concentration of 2.27 mol / L in the process. In addition, effective extraction of Ge takes place only for strongly acidic solutions (H 2 SO 4 > 90 g / l), which is also a disadvantage, since this leads to an increased consumption of acid, and subsequently an alkaline reagent to neutralize it.
Техническим результатом изобретения является увеличение извлечения германия из сернокислых растворов (степени извлечения германия, ε). В результате чего возможно уменьшение содержания катионообменного хелатообразующего экстрагента (HR) в органической фазе, а также проведение экстракции в менее кислой области, чем в известном способе-прототипе.The technical result of the invention is to increase the extraction of germanium from sulfuric acid solutions (degree of extraction of germanium, ε). As a result, it is possible to reduce the content of cation exchange chelating extractant (HR) in the organic phase, as well as conducting extraction in a less acidic region than in the known prototype method.
Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного способа по извлечению германия из сернокислых растворов, включающего экстракцию германия катионообменным хелатообразующим экстрагентом в разбавителе и реэкстракцию германия растворами едкого натра, процесс экстракции ведут в присутствии в водной фазе роданид-иона при его молярной концентрации 0,1-1,0 моль/л.This goal is achieved in that, in contrast to the known method for the extraction of germanium from sulfuric acid solutions, including extraction of germanium with a cation exchange chelating extractant in a diluent and reextraction of germanium with sodium hydroxide solutions, the extraction process is carried out in the presence of the thiocyanate ion in the aqueous phase at a molar concentration of 0, 1-1.0 mol / L.
В качестве катионообменных хелатообразующих экстрагентов (HR) могут быть использованы реагенты, содержащие N,O-; S,S- и O,O-донорные атомы. При использовании экстрагентов, содержащих N,O-донорные атомы, предпочтительно применение экстрагентов из класса гидроксиоксимов, в частности LIX 63, или производных алкилоксихинолина, например 7-алкенил-8-оксихинолин (торговая марка Kelex 100 или LIX 26) [Kelex®100, Technical Bulletin 1241, Ashland Chemicals (USA)]. При использовании экстрагентов, содержащих 8,8-донорные атомы, возможно применение бис(2,4,4,-триметилпентил)дитиофосфиновой кислоты, торговая марка CYANEX 301 [CYANEX®301, Technical Bulletin, Cytec, (Canada)]. В качестве экстрагенов с O,O-донорными атомами могут быть использованы бета-дикетоны, например 1-фенил-1,3-декандион, торговая марка LIX 54 [LIX54®-100. Technical Bulletin, Cognis Corporation(USA)] или другие кислородсодержащие реагенты.As cation exchange chelating extractants (HR), reagents containing N, O- can be used; S, S and O, O donor atoms. When using extractants containing N, O-donor atoms, it is preferable to use extractants from the class of hydroxy oximes, in particular LIX 63, or derivatives of alkyloxyquinoline, for example 7-alkenyl-8-hydroxyquinoline (trademark Kelex 100 or LIX 26) [Kelex®100, Technical Bulletin 1241, Ashland Chemicals (USA)]. When using extractants containing 8.8-donor atoms, it is possible to use bis (2,4,4, -trimethylpentyl) dithiophosphinic acid, trademark CYANEX 301 [CYANEX®301, Technical Bulletin, Cytec, (Canada)]. Beta-diketones, for example 1-phenyl-1,3-decanedione, trademark LIX 54 [LIX54®-100., Can be used as extragens with O, O donor atoms. Technical Bulletin, Cognis Corporation (USA)] or other oxygen-containing reagents.
Повышение извлечения германия из растворов катионными хелатообразующими экстрагентами в присутствии роданид-иона обусловлено, по-видимому, образованием тройного комплекса в органической фазе (Ge-HR-SCN), т.е. когда роданид-ион входит в состав экстрагируемого соединения германия.The increase in germanium extraction from solutions by cationic chelating extractants in the presence of a thiocyanate ion is apparently due to the formation of a triple complex in the organic phase (Ge-HR-SCN), i.e. when the thiocyanate ion is included in the extracted germanium compound.
В качестве поставщика роданид-иона могут быть использованы любые соли с однозарядными катионами (например, NaSCN, NH4SCN или KSCN).As the supplier of the thiocyanate ion, any salts with singly charged cations (for example, NaSCN, NH 4 SCN or KSCN) can be used.
Процесс предлагается вести при концентрации роданид-иона в водной фазе 0,1-1,0 моль/л и при кислотности растворов ≤100 г/л по серной кислоте. При иных концентрациях роданид-иона ухудшается экстракция германия или его извлечение улучшается незначительно.The process is proposed to be carried out at a concentration of thiocyanate ion in the aqueous phase of 0.1-1.0 mol / l and with acidity of solutions ≤100 g / l in sulfuric acid. At other concentrations of the thiocyanate ion, the extraction of germanium worsens or its extraction improves slightly.
В качестве растворителей используются обычные растворители из ряда алифатических углеводородов (керосин, нефтяные парафины и др.), возможно использование модификаторов (2-этилгексанол, октанол-1).As solvents, ordinary solvents from a number of aliphatic hydrocarbons (kerosene, petroleum paraffins, etc.) are used; modifiers (2-ethylhexanol, octanol-1) can be used.
Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого способа.The following are examples of the proposed method.
Пример 1.Example 1
В табл.1 приведены данные по экстракции германия из сернокислых растворов растворами LIX 63 (5,8-диэтил-7-гидроксидодекан-6-оксим) в керосине в отсутствии и присутствии роданид-иона в водной фазе. Составы экстрагентов, исходных водных растворов, а также условия эксперимента приведены в табл.1. Для сравнения в таблице приведены данные по экстракции германия раствором LIX 63 в алифатическом разбавителе - Phillips SX-11 (опыт 11, способ-прототип).Table 1 shows the data on the extraction of germanium from sulfuric solutions with solutions of LIX 63 (5,8-diethyl-7-hydroxy-dodecane-6-oxime) in kerosene in the absence and presence of a thiocyanate ion in the aqueous phase. The compositions of the extractants, the initial aqueous solutions, as well as the experimental conditions are given in table 1. For comparison, the table shows the data on the extraction of germanium with a solution of LIX 63 in an aliphatic diluent - Phillips SX-11 (experiment 11, prototype method).
тип)11 (proto
type of)
Из таблицы видно, что при постоянной концентрации экстрагента с увеличением содержания роданида в исходном водном растворе наблюдается существенное возрастание извлечения германия, (№2-5), особенно по сравнению с системами, где роданид-ион отсутствует (№1 и 11). Возрастание степени извлечения наблюдается также при постоянной концентрации роданид-иона и увеличении концентрации экстрагента (№6-10). Во всех случаях извлечение Ge по предлагаемому способу (№2-10) выше, чем по известному (№11).The table shows that at a constant concentration of the extractant with an increase in the content of rhodanide in the initial aqueous solution, a significant increase in the extraction of germanium is observed (No. 2-5), especially in comparison with systems where there is no Rodanide ion (No. 1 and 11). An increase in the degree of extraction is also observed with a constant concentration of rhodanide ion and an increase in the concentration of extractant (No. 6-10). In all cases, the extraction of Ge by the proposed method (No. 2-10) is higher than by the known (No. 11).
Видно, что диапазон оптимальных концентраций роданида в исходном водном растворе расположен в интервале 0,1-1,0 моль/л. При концентрации роданид-иона менее 0,1 М ухудшается экстракция германия, при более 1,0 М - его извлечение улучшается незначительно (№2-5). Видно, что в зависимости от условий концентрация экстрагента может быть существенно уменьшена при достаточно высоком извлечении германия (№6-10). Кислотность водной фазы при извлечении германия по предлагаемому способу (25 г/л H2SO4; №2-10) меньше, чем по известномуIt is seen that the range of optimal concentrations of rhodanide in the initial aqueous solution is in the range of 0.1-1.0 mol / L. When the concentration of rhodanide ion is less than 0.1 M, the extraction of germanium worsens, at more than 1.0 M its extraction improves slightly (No. 2-5). It is seen that, depending on the conditions, the concentration of the extractant can be significantly reduced with a sufficiently high extraction of germanium (No. 6-10). The acidity of the aqueous phase during the extraction of germanium by the proposed method (25 g / l H 2 SO 4 ; No. 2-10) is less than by the known
(100 г/л H2SO4; №11).(100 g / l H 2 SO 4 ; No. 11).
Пример 2.Example 2
Аналогично примеру 1 проведена экстракция германия из сернокислых растворов экстрагентом Kelex 100 (7-алкенил-8-оксихинолин) в разбавителе в отсутствии и присутствии роданид-иона в водной фазе. Составы экстрагентов, исходных водных растворов, условия эксперимента, а также полученные данные приведены в табл.2. Для сравнения в таблице приведены данные по экстракции германия раствором LIX 63 в алифатическом разбавителе - Phillips SX-11 (№10, способ-прототип).Analogously to example 1, germanium was extracted from sulfuric solutions with Kelex 100 extractant (7-alkenyl-8-hydroxyquinoline) in a diluent in the absence and presence of a thiocyanate ion in the aqueous phase. The compositions of extractants, initial aqueous solutions, experimental conditions, as well as the data obtained are given in table.2. For comparison, the table shows the data on the extraction of germanium with a solution of LIX 63 in an aliphatic diluent - Phillips SX-11 (No. 10, prototype method).
Из таблицы также видно, что во всех случаях извлечение германия по предлагаемому способу существенно выше (№2-9), чем по известному (№10, прототип). При этом концентрация хелатообразующего реагента (Kelex 100) в растворителе по предлагаемом способу намного ниже, чем в известном. Кислотность водной фазы при извлечении германия по предлагаемому способу (25 г/л Н2SO4; №2-9) также меньше, чем по известному (100 г/л H2SO4; №10).The table also shows that in all cases, the extraction of Germany by the proposed method is significantly higher (No. 2-9) than by the known (No. 10, prototype). Moreover, the concentration of the chelating reagent (Kelex 100) in the solvent according to the proposed method is much lower than in the known. The acidity of the aqueous phase during the extraction of Germany by the proposed method (25 g / l H 2 SO 4 ; No. 2-9) is also less than by the known (100 g / l H 2 SO 4 ; No. 10).
тип)10 (proto-
type of)
Пример 3.Example 3
В табл.3 приведены данные по экстракции германия из сернокислых растворов растворами Цианекс 301 (бис(2,4,4,-триметилпентил)дитиофосфиновая кислота) в керосине в отсутствии (№1, 5, 8) и присутствии (№2-4, 6, 7) роданид-иона в водной фазе. Составы экстрагентов, исходных водных растворов, а также условия эксперимента приведены в табл.3. Для сравнения в таблице приведены данные по экстракции германия раствором LIX 63 в алифатическом разбавителе - Phillips SX-11 (№8, способ-прототип).Table 3 shows the data on the extraction of germanium from sulfuric solutions with solutions of Cyanex 301 (bis (2,4,4, -trimethylpentyl) dithiophosphinic acid) in kerosene in the absence (No. 1, 5, 8) and presence (No. 2-4, 6, 7) of the thiocyanate ion in the aqueous phase. The compositions of the extractants, the initial aqueous solutions, as well as the experimental conditions are given in table.3. For comparison, the table shows the data on the extraction of germanium with a solution of LIX 63 in an aliphatic diluent - Phillips SX-11 (No. 8, prototype method).
Видно, что во всех случаях введение роданида существенно улучшает экстракцию германия и извлечение Ge по предлагаемому способу (№2-4, 6, 7) выше, чем по известному (№11). Видно также, что увеличение концентрации роданид-иона выше, чем 1,0 моль/л, неоправданно.It can be seen that in all cases, the introduction of thiocyanate significantly improves germanium extraction and Ge extraction by the proposed method (No. 2-4, 6, 7) higher than by the known (No. 11). It is also seen that an increase in the concentration of rhodanide ion is higher than 1.0 mol / L, is unjustified.
тип)8 (proto-
type of)
Пример 4.Example 4
Данный пример иллюстрирует возможность использования для экстракционного извлечения германия кислородсодержащих хелатообразующих органических кислот в присутствии роданид-иона. Результаты приведены в табл.4, где LIX 54 - бета-дикетон (1-фенил-1,3-декандион), а П2ЭГФНК - поли(2-этилгексил)фосфонитрильная кислота (ТУ 95.104.86).This example illustrates the possibility of using oxygen-containing chelating organic acids for the extraction of germanium in the presence of a thiocyanate ion. The results are shown in Table 4, where LIX 54 is beta-diketone (1-phenyl-1,3-decanedione), and P2EHFNA is poly (2-ethylhexyl) phosphonitrile acid (TU 95.104.86).
таExperiment number
that
Как видно из таблицы, в присутствии роданид-иона возможно эффективное извлечение германия с использованием кислородсодержащих хелатообразующих органических кислот, что практически невозможно в отсутствии роданида.As can be seen from the table, in the presence of a thiocyanate ion, it is possible to efficiently extract germanium using oxygen-containing chelating organic acids, which is practically impossible in the absence of thiocyanate.
Пример 5.Example 5
Сернокислый раствор, содержащий, г/л: 0,18 Ge; 3,5 Zn; 0,2 Сu, 28 H2SO4 и 0,25 М роданида аммония, контактировали в течение 1 часа при O:В=1:1 и температуре 22°C с органической фазой, содержащей 0,05 М Kelex 100+10% октанола-1 в керосине. Фазы разделяли, анализировали германий в водной фазе (рафинате). Обнаружено в рафинате 0,007 г/л германия, соответственно его извлечение в органическую фазу составило 96,1%. По прототипу извлечение германия равно 85,7%.Sulfate solution containing, g / l: 0.18 Ge; 3.5 Zn; 0.2 Cu, 28 H 2 SO 4 and 0.25 M ammonium thiocyanate, were contacted for 1 hour at O: B = 1: 1 and a temperature of 22 ° C with an organic phase containing 0.05 M Kelex 100 + 10% octanol-1 in kerosene. The phases were separated; germanium in the aqueous phase (raffinate) was analyzed. Found in the raffinate of 0.007 g / l of germanium, respectively, its extraction into the organic phase was 96.1%. According to the prototype, the germanium recovery is 85.7%.
Пример 6.Example 6
Раствор, моделирующий надсмольную воду, содержащую германий, с рН=2,5, подкисляли концентрированной серной кислотой до конечной кислотности, равной 26 г/л, после чего в раствор вводили роданид аммония до его концентрации 0,25 моль/л. Содержание германия в подкисленном растворе равнялось 53 мг/л. Этот раствор контактировали в течение 1 часа при O:В=1:1 и температере 22°C с органической фазой, содержащей 0,56 М LIX 63+10% октанола-1 в керосине. Фазы разделяли, анализировали германий в водной фазе (рафинате). Обнаружено в рафинате 2,6 мг/л германия, соответственно его извлечение в органическую фазу составило 95,1%. По прототипу извлечение германия равно 85,7%.The solution simulating germanium suprasmal water with pH = 2.5 was acidified with concentrated sulfuric acid to a final acidity of 26 g / l, after which ammonium thiocyanate was introduced into the solution to a concentration of 0.25 mol / l. The germanium content in the acidified solution was 53 mg / L. This solution was contacted for 1 hour at O: B = 1: 1 and a temperature of 22 ° C with an organic phase containing 0.56 M LIX 63 + 10% octanol-1 in kerosene. The phases were separated; germanium in the aqueous phase (raffinate) was analyzed. 2.6 mg / L of germanium was found in the raffinate; accordingly, its extraction into the organic phase was 95.1%. According to the prototype, the germanium recovery is 85.7%.
Пример 7.Example 7
Из сернокислого раствора, содержащего 0,2 г/л германия, 50 г/л серной кислоты и 0,5 моль/л роданида аммония, экстрагировали германий в течение 1 часа при O:В=1:1 и температуре 22°С органической фазой, содержащей 0,56 М LIX 63+10% октанола-1 в керосине. Фазы разделяли, анализировали германий в водной фазе (рафинате). Обнаружено в рафинате 0,006 г/л германия, соответственно его концентрация в органической фазе равна 0,194 г/л. Извлечение в органическую фазу составляет 97,0%.From a sulfuric acid solution containing 0.2 g / l of germanium, 50 g / l of sulfuric acid and 0.5 mol / l of ammonium thiocyanate, germanium was extracted for 1 hour at O: B = 1: 1 and a temperature of 22 ° C with the organic phase containing 0.56 M LIX 63 + 10% octanol-1 in kerosene. The phases were separated; germanium in the aqueous phase (raffinate) was analyzed. Found in raffinate 0.006 g / l of germanium, respectively, its concentration in the organic phase is 0.194 g / l. Recovery to the organic phase is 97.0%.
В тех же условиях экстрагировали германий органической фазой, содержащей 0,05 М Kelex 100+10% октанола-1 в керосине. После экстракции обнаружено германия в рафинате 0,0005 г/л, соответственно его концентрация в органической фазе равна 0,1995 г/л. Извлечение в органическую фазу составляет 99,75%.Under the same conditions, germanium was extracted with an organic phase containing 0.05 M Kelex 100 + 10% octanol-1 in kerosene. After extraction, germanium was found in the raffinate 0.0005 g / l, respectively, its concentration in the organic phase is 0.1995 g / l. Recovery to the organic phase is 99.75%.
Аналогично экстрагировали германий органической фазой, содержащей 0,5 М Цианекс 301+10% октанола-1 в керосине. После экстракции обнаружено германия в рафинате 0,001 г/л, соответственно его концентрация в органической фазе равна 0,199 г/л. Извлечение в органическую фазу составляет 99,5%.Germanium was similarly extracted with an organic phase containing 0.5 M Cyanex 301 + 10% octanol-1 in kerosene. After extraction, germanium was found in the raffinate of 0.001 g / l, respectively, its concentration in the organic phase is 0.199 g / l. Recovery to the organic phase is 99.5%.
Полученные экстракты обрабатывали раствором щелочи с концентрацией 150 г/л NaOH при O:В=5:1 для реэкстракции германия из органической фазы.The obtained extracts were treated with an alkali solution with a concentration of 150 g / l NaOH at O: B = 5: 1 to reextract germanium from the organic phase.
Данные представлены в табл.5.The data are presented in table.5.
кая фазаOrganic
kay phase
Как видно, во всех случаях независимо от состава органической фазы (экстракта) реэкстракция проходит достаточно эффективно.As can be seen, in all cases, regardless of the composition of the organic phase (extract), back-extraction is quite effective.
Заявляемое изобретение является промышленно применимым, поскольку оно может быть использовано в производстве как для переработки германийсодержащих растворов металлургических производств, так и для надсмольных вод коксохимического производства. Предложенные экстрагенты промышленно выпускаемы и коммерчески доступны.The claimed invention is industrially applicable, because it can be used in the production of both for the processing of germanium-containing solutions of metallurgical industries, and for tar water coke production. The proposed extractants are commercially available and commercially available.
Реализация предложенного способа в сравнении с известными решениями имеет следующие преимущества:The implementation of the proposed method in comparison with known solutions has the following advantages:
- простота и эффективность извлечения германия;- simplicity and efficiency of germanium extraction;
- расширение диапазона кислотности перерабатываемых растворов;- expanding the range of acidity of processed solutions;
- расширение ассортимента используемых экстрагентов;- expanding the range of extractants used;
- использование экстрагентов с невысокой концентрацией в разбавителе.- the use of extractants with a low concentration in the diluent.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008110418/02A RU2363749C1 (en) | 2008-03-18 | 2008-03-18 | Method of extracting germanium from solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008110418/02A RU2363749C1 (en) | 2008-03-18 | 2008-03-18 | Method of extracting germanium from solutions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2363749C1 true RU2363749C1 (en) | 2009-08-10 |
Family
ID=41049573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008110418/02A RU2363749C1 (en) | 2008-03-18 | 2008-03-18 | Method of extracting germanium from solutions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2363749C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118773457A (en) * | 2024-06-25 | 2024-10-15 | 泸溪蓝天高科有限责任公司 | Method for extracting germanium from low germanium-containing solution in two stages using N235 kerosene extractant |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB938035A (en) * | 1960-01-16 | 1963-09-25 | Ledoga Spa | A process for the recovery of germanium |
| EP0162954A2 (en) * | 1984-05-23 | 1985-12-04 | PREUSSAG Aktiengesellschaft Metall | Process for obtaining a germanium concentrate |
| KR950013190B1 (en) * | 1987-07-15 | 1995-10-25 | 1995년10월25일 | Process for the recovery of germanium from solutious that contain it |
| RU2293779C2 (en) * | 2005-01-27 | 2007-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Медногорский медносерный комбинат" | Method of recovering and concentrating germanium from solutions |
-
2008
- 2008-03-18 RU RU2008110418/02A patent/RU2363749C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB938035A (en) * | 1960-01-16 | 1963-09-25 | Ledoga Spa | A process for the recovery of germanium |
| EP0162954A2 (en) * | 1984-05-23 | 1985-12-04 | PREUSSAG Aktiengesellschaft Metall | Process for obtaining a germanium concentrate |
| KR950013190B1 (en) * | 1987-07-15 | 1995-10-25 | 1995년10월25일 | Process for the recovery of germanium from solutious that contain it |
| RU2293779C2 (en) * | 2005-01-27 | 2007-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Медногорский медносерный комбинат" | Method of recovering and concentrating germanium from solutions |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РИТЧИ Г.М., ЭШБРУК А.В. ЭКСТРАКЦИЯ. Принципы и применение в металлургии. - М.: Металлургия, 1983, с.149-150. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118773457A (en) * | 2024-06-25 | 2024-10-15 | 泸溪蓝天高科有限责任公司 | Method for extracting germanium from low germanium-containing solution in two stages using N235 kerosene extractant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2021201824B2 (en) | Processing For The Extraction Of Rare Earth Elements | |
| US9896743B2 (en) | Method for re-extraction of rare-earth metals from organic solutions and preparing concentrate of rare-earth metals | |
| GB907465A (en) | Improvements in or relating to the recovery of molybdenum and/or vanadium values | |
| Kumbasar | Selective extraction and concentration of cobalt from acidic leach solution containing cobalt and nickel through emulsion liquid membrane using PC-88A as extractant | |
| US3751553A (en) | Process for separating yttrium values from the lanthanides | |
| CN102154550A (en) | Vanadium extracting method based on extraction-back extraction system | |
| US10221493B2 (en) | Method for recovery of copper and zinc | |
| CN112481489B (en) | Synergistic extraction agent and method for selectively extracting cobalt from acidic cobalt-containing solution by using same | |
| US3676106A (en) | Ion exchange process for the recovery of metals with cation exchange agents | |
| JPH0445570B2 (en) | ||
| Lan et al. | Solvent extraction of copper and zinc from bioleaching solutions with LIX984 and D2EHPA | |
| RU2363749C1 (en) | Method of extracting germanium from solutions | |
| RU2654818C1 (en) | Method for palladium recovery from the acidic copper-containing solution | |
| WO2015061836A1 (en) | Metal recovery process | |
| RU2610500C1 (en) | Method for zinc sulphate solutions cleaning from chloride ion | |
| RU2118668C1 (en) | Ammonium paratungstate production process | |
| KR20250003644A (en) | Method for separating rare earth elements from a leaching solution | |
| RU2378402C2 (en) | Extraction method of germanium from sulfuric solutions | |
| RU2068014C1 (en) | Procedure for extracting rhenium | |
| RU2102326C1 (en) | Method for processing sodium tungstate liquors | |
| KR102529742B1 (en) | Method for solvent extraction of Mo(IV) and Re(VII) | |
| RU2489502C1 (en) | Method of converting metal chloride to sulphate thereof | |
| US3976742A (en) | Metal extraction process using quaternary ammonium thiocyanates | |
| NO872216L (en) | PROGRESS FOR THE EXTRACTION OF INDIUM, GERMANIUM AND / OR GALLIUM. | |
| US4191729A (en) | Hydrometallurgical process for separating lead and zinc from oxidized ore |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120319 |