Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

Следует отметить, что, учитывая сложный ионный состав реальных растворов металлургической переработки сырья и многообразие химического состояния элементов в них, целесообразность применения того или иного сорбента в каждом конкретном случае требует специального изучения. В настоящей работе исследована возможность концентрирования благородных металлов и халькогенов методом сорбции с использованием ионитов Purolite в схеме гидрометаллургической переработки пылей от обжига сульфидного никелевого концентрата в печах «кипящего слоя» (КС) комбината «Североникель» ОАО «Кольская ГМК». Эксперименты по сорбционному извлечению элементов проводили в статическом режиме на магнитном перемешивающем устройстве, заданная температура поддерживалась с помощью контактного термометра. В качестве исходных растворов использовали модельные сульфатные, хлоридные и сульфатно -хлоридные растворы, а также раствор выщелачивания пылей от обжига никелевого концентрата в печах КС, полученный в лабораторных условиях, состав которого представлен в табл. 1. Модельные растворы с концентрацией 25,0 мг/л Ru готовили путем растворения Ru(OH)Cl3 в солянокислом, сернокислом и серно-солянокислом растворах с расчетными концентрациями по кислотам 3 моль/л. Для сорбции элементов применяли иониты Purolite с различной полимерной структурой и функциональными группами. Анализ растворов выполнен с применением атомно-эмиссионной и атомно-абсорбционной спектроскопии (спектрометры “ICPE-9000” (Shimadzu, Япония), “AAmlyst” (Perkin Elmer, USA), что обеспечивало высокую точность и чувствительность измерений. Таблица 1 Содержание элементов в растворе водного выщелачивания пылей от обжига никелевого концентрата в печах КС Содержание элементов, мг/л Ni Fe Cu Zn Pb Co Te Se 86263 4486 4707 6,46 19,0 2176 876,7 60,3 Ru Rh Os Ir Pt Pd Au Ag 2,870 0,150 0,81 1,89 0,0183 0,0046 0,990 0,060 Как видно из табл. 1, при выщелачивании пыли в раствор переходят не только водорастворимые формы цветных металлов и железа, но также теллур, селен и благородные металлы. Количественное определение их содержания свидетельствует о целесообразности переработки растворов с целью извлечения теллура и рутения, при этом следует учитывать также необходимость концентрирования благородных металлов. Известно, что на состояние рутения в растворах влияют концентрация элемента и кислоты, условия получения соединений, наличие в растворе окислителей и восстановителей. Среди платиновых металлов рутений отличается значительным сродством к кислороду. Окислительно-восстановительные превращения в растворах обычно сопровождаются гидролизом, что препятствует созданию эффективных способов извлечения этого элемента [9-11]. Химическое состояние теллура в хлоридных и сульфатных средах также определяется большим количеством факторов, особенно если это касается реальных многокомпонентных производственных растворов [12]. Эксперименты с использованием модельных растворов показали, что из солянокислых растворов рутений эффективно извлекается как хелатообразующими сорбентами Purolite S920 (изотиомочевинная функциональная группа) и Purolite S910 (аминоксимная функциональная группа), так и высокоосновными гелевыми анионитами Purolite PFA460/4783, Purolite PFA600/4740 и пористым анионитом Purolite A500/4994, имеющими четвертичные аммониевые функциональные группы. В случае присутствия сульфатных соединений рутения в растворе достаточно высокая степень извлечения достигается только при использовании хелатообразующих ионитов Purolite S920 и Purolite S910 (табл. 2). Таблица 2 Извлечение рутения из модельных растворов Ионит Извлечение рутения, % при анионном фоне Cl- SO 4 2- a -, SO 4 2- Purolite PFA460/4783 77,9 45,5 48,3 Purolite PFA600/4740 90,2 36,4 66,2 Purolite A100/2412 71,5 65,8 58,6 Purolite A170/4575 23,8 22,3 17,5 Purolite A500/4994 79,1 61,9 55,9 Purolite A510 75,1 74,1 62,4 Purolite A520 33,5 38,2 12,5 Purolite A530 57,9 54,2 59,1 Purolite A501P 23,6 34,5 32,1 Purolite S910 80,8 82,1 72,5 Purolite S920 90,5 88,4 90,6 Purolite S930/4757 33,9 31,7 28,1 Purolite S985 46,4 35,4 33,7 Purolite S957 14,3 14,1 18,0 Примечание. t = 22 ± 1 0C, Т : Ж = 1 : 10, 1 ч. 209