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

A b stra c t The results of a study of copper (II) and nickel, cobalt, iron (III) extraction from sulfate and hydrochloric solutions with а -branched terf-carboxylic acids Versatic hydrazides, are presented. Keywords: hydrazides o f Versatic acids, extraction reagents, copper. Одним из перспективных направлений переработки бедных и труднообогатимых руд, а также накопившихся техногенных отходов, является гидрометаллургия с использованием методов жидкостной экстракции. Успешный пример экстракции в гидрометаллургии — процесс получения катодной меди по схеме «экстракция — электролиз» (SX-EW) [1]. Технология известна с конца 1960-х гг. и получила в последнее время широкое распространение благодаря развитию синтеза новых высокоселективных экстрагентов. В обзоре [2] рассмотрены экстрагенты для меди (II) из разных сред. Отмечается, что наиболее эффективными и промышленно используемыми являются хелатообразующие реагенты. Среди известных функционально-активных групп атомов для меди (II), одним из наиболее селективных и обеспечивающих приемлемую химическую устойчивость экстрагентов является гидразидный. В ИТХ УрО РАН разработаны экстракционные реагенты для извлечения меди из сернокислых сред — гидразиды нафтеновых кислот [3]. Эти экстрагенты могут использоваться для извлечения меди (II) из растворов с малым содержанием в присутствии большого количества железа [4]. Синтез их прост, однако химическая устойчивость ниже, а унос с водной фазой выше, чем у оксиоксимов. Практически все перечисленные недостатки гидразидов нафтеновых кислот устраняются при использовании гидразидов высших а-разветвленных третичных карбоновых кислот Versatic (ГВИК) общей формулы (1), где Ri, R 2 , R 3 — алкильные радикалы: V R^-^C —C—NH—NH2 R3 O . (i) Ранее было установлено [5], что наиболее оптимальными технологическими свойствами (по уносу реагента с водной фазой, совместимости с углеводородными растворителями, химической устойчивости) обладают гидразиды фракции кислот Версатик С 15 -С 19 (ГВИК 1519). Представляло интерес исследовать поведение меди (II) в процессах экстракции из кислых сред (сульфатных и хлороводородных) с гидразидами ГВИК 1519 и возможность их использования в качестве экстрагентов для извлечения меди из продукционных растворов выщелачивания окисленных, обедненных медных руд и техногенных отходов, а также вторичного медьсодержащего сырья. Сульфатные системы. В табл. 1 представлены условия совместной экстракции и разделения пар ионов металлов Cu-Ni, Co-Co, Cu-Zn, Со-Fe (III) с использованием 0,2 моль/л раствора ГВИК 1519 в керосине. Селективная экстракция Cu (II) в присутствии Ni (II), Co (II), Zn (II) и Fe (III) происходит при рН 0,1-0,6. Железо (III) частично соизвлекается во всем представленном диапазоне рН 0,1-0,7, причем при рН > 0,6 степень его извлечения значительно повышается. Таблица 1 Коэффициенты распределения (D,) и разделения (P) пар Cu/Ni, Cu/Co, Cu/Zn, Cu/Fe (III) Пара металлоионов и их содержание, мг/л рНравн Е, % D, PCu/Ni Cu (II) М (II) Cu (II) М (II) Cu/Ni (523/501) 0,1 87,8 13,8 7,2 0,2 36 0,5 97,7 43,9 42,5 0,8 53 0,9 99,5 76,8 199,0 3,3 60 Cu/Co (523/513) 0,1 88,5 0 5,9 - Экстракция меди селективна 0,4 98,5 48,5 65,7 0,9 73 0,9 99,6 49,6 249,0 1,0 249 Cu/Zn (523/525) 0,1 86,1 10,8 6,2 0,2 31 0,4 98,4 26,3 61,5 0,4 154 0,8 99,6 61,7 249,0 1,6 156 Cu/Fe(III) (523/502) 0,1 92,3 48,5 12,0 0,9 13 0,3 97,6 56,0 40,7 1,3 32 0,5 99,0 58,7 99,0 1,4 70 0,7 99,6 62,3 249,0 1,6 151 Примечание. Соотношение фаз Vo : V„ = 1 : 1; t = 20-22 °С; 0,2 моль/л раствор ГВИК 1519 в керосине; т = 2 мин. 252