СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕНИЯ ИЗ МОЛИБДЕНСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ
METHOD OF RHENIUM EXTRACTING FROM MOLYBDENUM CONTAINING SOLUTIONS

Изобретение относится к области получения редких металлов, в частности к извлечению рения из молибденсодержащих растворов.
При переработке различных молибденовых ренийсодержащих продуктов пирометаллургическими или гидрометаллургическими способами образуются кислые растворы, содержащие молибден и рений. Причем концентрация молибдена в десятки раз выше содержания рения. Извлечение рения из-за сложности элементного состава растворов и близости физико-химических свойств молибдена и рения сопряжено со значительными трудностями.
Для разделения этих металлов применяют природные и синтетические сорбенты различной структуры и основности.
Предложен способ [1] разделения рения и молибдена из нейтральных или слабощелочных сред на угле КАД, модифицированном метиленовым голубым.
Недостатком предложенного способа является проявление селективности извлечения рения только при значениях рН=6.
При этом селективность обусловлена использованием дефицитного реагента - метиленового голубого, теряющегося безвозвратно при дальнейшей переработке элюатов.
Известно [2, 3] использование для разделения молибдена и рения различных марок активированных углей СКТ, СУ-ХУ, МКС, АГ-3, АГ-5, АР-3, АБД. Однако наличие в растворах сульфат-, хлорид-ионов редко снижает емкость углей и приводит к снижению степени разделения рения и молибдена.
По способу [4] из щелочных сред на амберлите IRA-400 сорбируются оба элемента. Недостатком данного способа является недостаточная селективность процесса при последующей десорбции элементов.
Для извлечения рения из растворов, получаемых при обжиге молибденитовых концентратов, применен высокоосновной анионит АВ-17 [5]. На этом анионите, с содержанием 8 мас. % ДВБ, сорбируются оба элемента, разделение которых достигается применением различных десорбентов: гидроксида натрия и роданида аммония. Однако использование даже 2-х элементов не позволяет осуществить разделение молибдена и рения. Кроме того, использование роданида аммония приводит к практически полному отравлению ионита при многократном проведении операций сорбция-десорбция.
Таким образом, аниониты высокой основности могут быть использованы для извлечения рения из кислых и щелочных молибденсодержащих растворов. Однако основным их недостатком является трудность элюирования, приводящая к потере селективности.
В качестве десорбирующих реагентов используют водные растворы хлорной, азотной кислот [6], а также растворы солей роданида и нитрата аммония [7].
-10
Наиболее близким по сущности является способ извлечения рения из молибденсодержащих растворов [8], по которому сорбцию рения проводят на анионите гелевой структуры с содержанием ДВБ - 16 мас. % (АН-21НВ) слабокислых растворов. При этом основное количество молибдена переходит в фильтрат, а рений сорбируется анионитом. Фактор разделения рения и молибдена при проведении процесса в указанных условиях составил 6-6,2. Экспериментально установленные авторами размеры пор в ионите, использованном в прототипе, составили (10-12)*10 м.
Недостатком указанного способа является недостаточно высокая степень разделения молибдена и рения, необходимость нейтрализации растворов, что требует больших растворов реагентов (щелочи, соды) и усложнения процесса подготовки исходных растворов.
Таким образом, в предложенных способах предусматривается либо коллективная сорбция обоих металлов с последующим разделением их на стадии десорбции, применяя различные элюенты; либо селективная сорбция молибдена на анионитах с высоким содержанием сшивающего агента - ДВБ. Однако авторы предложенных способов извлечения рения из молибденсодержащих растворов не учитывали размер пор анионитов и восстановительных свойств некоторых функциональных групп анионитов, что не позволило использовать эти факторы для повышения селективности сорбции рения.
Целью предлагаемого изобретения является повышение степени селективности извлечения рения.
-10
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе извлечения рения из молибденсодержащих растворов, включающем сорбцию на анионитах гелевой структуры, согласно заявляемому решению сорбцию ведут на анионитах с размером пор (2,5-6,0)*10 м, не содержащих третичные аминогруппы и группы четвертичных аммониевых оснований.
Сущность способа заключается в следующем. Исследованиями авторов установлено, что при разделении молибдена и рения на анионитах гелевой структуры основным фактором, определяющим селективность, являются различия в радиусах гидратированных ионов молибдена и рения, позволяющие, используя эффект молекулярных сит и регулируя размер пор ионитов при синтезе, повысить степень селективного извлечение рения из молибденсодержащих растворов. Кроме того, повышение селективности извлечения рения в значительной мере зависит от содержания присутствующей в растворах системы мокрого газоулавливания коллоидной взвеси - «молибденовой сини», легко сорбирующейся на анионитах и снижающей степень извлечения рения, а следовательно, ведущей к снижению селективности. Отсутствие в составе ионогенных групп анионита третичных аминов и четвертичных аммониевых оснований, являющихся восстановителями, позволяет поддерживать в окисленном состоянии Mo (VI) и предотвращает образование «молибденовой сити».
При этом следует отметить, что Mo (VI) - ион с большим размером радиуса гидратированной частицы, который превышает размер пор ионитов, не сорбируется и тем самым повышает селективность извлечения рения.
-10
Повышение размера пор ионитов выше 6*10 м приводит к уменьшению эффекта молекулярных сит, то есть ионы молибдена будут сорбироваться совместно с рением и селективность процесса сорбции рения уменьшится.
-10
Уменьшение размера пор ниже 2,5*10 м приводит к снижению сорбции рения, уменьшению емкости анионита по рению, а следовательно, и снижению селективности разделения рения и молибдена.
Примеры осуществления способа.
-10
В стеклянные колонки загружали по 10 мл анионита гелевой структуры (например, АН-21; АН-18, АН-82) с размером пор (2,5-6)*10 м, не содержащих третичных аминогрупп и групп четвертичных аммониевых оснований.
Растворы, содержащие, г/л: 0,55 рения, 5,0 молибдена и 58,5 серной кислоты пропускаем со скоростью 2 уд.об./ч.
Процесс насыщения всем до полного проскока рения в фильтрат. Полученные результаты приведены в таблице.
Влияние размера пор аммонитов на показатели сорбции молибдена и рения
Таблица
Размер пор анионитов,10<sup>-10</sup> м
Пропущено раствора, уд.об./об.
Полная динамическая обменная емкость анионитов
Фактор разделения рения и молибдена
рений
молибден
2,5
504
17,4
0,62
28,0
4,5
428
17,1
0,80
21,4
6,0
393
16,8
1,40
12,0
Источники информации
1. А.с. СССР №10288, от 1959 г.
2. Луканина Л.A., Береза С.Д. Цветные металлы, 1988, №1, 85-87 с.
3. Гинзбург Л.Б., Шкробот Э.П. Анализ руд цветных металлов и продуктов их переработки. Труды Гинцветмета, М., т. 12, 89 с.
4. Phicher S.A., Melsche V.W/Anel. Chem., 1952, 24 c.
5. Холмогоров А.Г., Падерина H.B. Рений. Химия. Технология. Анализ. М.: Наука, 1976, 63-66 с.
6. А.с. СССР №1244095.
7. Пат.США №4572823, оп.25.02.86.
Лебедев К.Б., Казанцев Е.И. и др. Иониты в цветной металлургии. М., 1975, 216 с.