Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

QUIK 59 TRITERPENOIC ACIDS HYDRAZIDE AS A EXTRACTANT FOR Ni AND Co FROM ACIDIC SULPHATE MEDIA A.V. Radushev1, V.N. Vaulina1, A.V. Kharitonova1, B.D. Khalezov2, A.V. Kataev1, A.G. Gavrilov2 Institute o f Technical Chemistry o f the Ural Branch o f the RAS, Perm, Russia Institute o f Metallurgy o f the Ural Branch o f the RAS, Yekaterinburg, Russia Abstract A possibility to directly extract Ni and Co ions from sulphate solutions obtained via percolation leaching of oxidized nickel ores from the Serov ore deposit with contents, mg/l: Ni - 19.164; Co - 64.4; Mn - 1.896; Fe - 3.3; Cu - 1.0, and other background elements; pH=2.3. 0.4 Mol solution of QUIK 59 (С 15 -С 19 carboxylic acid hydrazide) in kerosene and in the kerosene/2-ethylhexanol mix at the ratio 7:3, was used. At the phase ratio 1:1, the one-stage extraction process affords the 97-98% yield of Ni2+and the 86-88% yield of CO2+. The partially extracted Mn2+and Fe3+ions are removed from the organic phase by means of water rinsing; CO2+ ions are re-extracted with use of 0.5 Msolution of HCl, Ni2+ ions - with use of 4 M solution of HCl and of the 2-3 stage process at the phase ratio 1:1. The compared properties of QUIK 59 and Cyanex 301 evince appreciable advantages of QUIK 59. Keywords: hydrazides, tert-carboxylic acid, extraction, nickel, cobalt, sulfate solutions, leaching of ores. Прямая экстракция Ni и Co с отделением их от основных спутников (Fe, Al, Cr, Ca, Mg и др.) из кислых сред с pH < 1.5-2.5 является до настоящего времени нерешенной проблемой [1]. По существу, единственным реагентом, подходящим для решения такой задачи, является на сегодня ди(2,4,4-триметилпентил) дитиофосфиновая кислота (Цианекс 301) в виде 0.4 М раствора в углеводородном разбавителе [2]. Однако вследствие внушительного списка технологических недостатков, присущих Цианекс 301, он не получил промышленного применения, хотя и был испытан на опытной установке в Новой Каледонии [3]. В ИТХ УрО РАН в 2010-2013 гг. в качестве альтернативы Цианекс 301 был разработан экстрагент ГВИК 59, относящийся к гидразидам фракции С 15 -С 19 трет-карбоновых кислот Versatic [4]. ГВИК 59 в виде 0.4 М раствора в керосине или смеси керосин - 2-этилгексанол (7:3) при соотношении Ѵв:Ѵо=1:1 испытан (1:1) для экстракции Ni и Co из сульфатного раствора, полученного перколяцией руды Серовского месторождения. Состав раствора, мг/л: Ni - 19.164; Co - 64.4; Mn - 1.896; Fe - 3.3; Cu - 1; pH=2,3; другие элементы-спутники не определяли. Извлечение Ni2+ и Co2+ с изменением pH представлено на рис.1. При соотношении фаз Ѵо:Ѵв=1:1, никель извлекается на 97-98% при pH > 2, а Со2+ - на 8 6 - 8 8 % в одну ступень. Соэкстрагируются в этих условиях не более 5-7%Mn, частично Fe3+и хорошо - Cu2+. Расслаивание в смеси растворителей 10 мин, в керосине - 30 мин, /=20-25°С. На рисунке 2 представлены результаты реэкстракции Ni2+в зависимости от числа промывок (n) и состава водной фазы. Никель мало переходит, даже за 5 промывок, в воду, 0.5 М H 2 SO 4 и 0.5 М HCl. Зато хорошо в одну ступень, удаляются водой Mn2+, Fe3+ и не более 20% Со2+, а 0.5 М HCl - Mn2+, Fe3+ и весь Со2+. Никель (+2) реэкстрагируют в 2-3 ступени 4 М HCl или 4 М H 2 SO 4 ; поведение меди (+2) при реэкстракции не исследовано. Е ,% Рис.1. Зависимость степени экстракции ионов металлов от рНравн. 0.4 М раствором ГВИК 59 в керосине с добавкой 30 % 2-ЭГ. Ѵо :Ѵв = 1:1; тв = 5 мин Рис.2. Зависимость полноты реэкстракции никеля(ІІ) от количества ступеней (n) при соотношении фаз Ѵо:Ѵв = 1:1. тв = 5 мин; CNi(оф) рассчитывали по сумме 5 промывок 195