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

KINETIC STUDY OF PALLADIUM SOLVENT EXTRACTION WITH HYDROXYOXIME TYPE EXTRACTANT A. M. Petrova, A. G. K asikov I. V. Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f the Federal Research Centre “Kola Science Centre o f the Russian Academy o f Sciences”, Apatity, Russia A b stra c t The paper considers briefly the current state in the field of Pd SX technologies, the prospects of using oxime type extractants for th ese purposes have been shown. Kinetic data of Pd extraction with LIX 84I- type extractant (Mextral 84H) by itself and modified one with tertiary amine (Alamine 336) from HCl media were obtained. The effective extraction of palladium is possible using 2 0 -30 % (v/v) Mextral 84H in hydrocarbon diluent, extraction equilibrium is reached in 60 minutes. The use of tertiary am ines a s a kinetic accelerator is not effective enough, however, acidic stripping of palladium from the tertiary amine- modified oxime using 6 mol/L HCl proceeds more easily, which allows not to use complexing reagents and facilitating the processing of re-extracts. Keywords: SX, palladium, в -hydroxyoxime, Mextral 84H, tertiary amine, Alamine 336. Палладий — металл платиновой группы, основной областью применения которого является производство автомобильных катализаторов (~ 78 %). За последний год стоимость палладия возросла почти на 50 % из-за ужесточения экологического законодательства в ряде стран и последующего увеличения спроса на металл со стороны автопроизводителей [1]. Такая ситуация на рынке может стимулировать интерес производителей, в частности ЗАО «Норильский никель», к переходу на более эффективные технологии извлечения палладия с вовлечением в переработку нетрадиционных видов сырья (какразличных промпродуктов, так и вторичного сырья). Одним из перспективных гидрометаллургических методов выделения, очистки и концентрирования палладия является технология жидкостной экстракции. Для извлечения палладия из хлоридных растворов могут быть использованы экстрагенты класса алкиламинов (соли аминов и ЧАО, а также их смеси) [2]. Однако применение аминов в технологических процессах для экстракции палладия ограничивается из-за достаточно низкой селективности экстракции в присутствии платины и других МПГ, а также затруднений на стадии реэкстракции [2, 3]. С точки зрения реэкстракции более перспективны бинарные смеси аминов с ЧАО [2]. Для выделения палладия из растворов различного состава изучались свойства ряда P- и S-содержащих экстрагентов: тиофосфиновых кислот ^y an ex 301, 302) [4], фосфинсульфида (Cyanex 471X) [3], диалкилсульфоксидов [5], производных 8-оксихинолина (Kelex 100), алкиламидов [3] и т. п. В заводской практике для экстракции палладия нашли применение экстрагенты класса диалкилсульфидов (Оупним-процесс, INCO-процесс, ЮАР) и ароматических гидроксиоксимов (MRR-процесс, Великобритания и ЮАР) [6]. Диалкилсульфиды отличаются высокой селективностью экстракции палладия, однако экстракционное равновесие в системе устанавливается в течение 2-3 ч [3]. Известно, что добавка третичных аминов в экстрагент действует как кинетический акселератор, снижая время достижения равновесия до минут. Однако данные о селективности смешанных экстрагентов отсутствуют [3]. Кроме того, экстрагенты класса алкилсульфидов имеют высокую стоимость, что снижает их коммерческую доступность. Последнее время больше внимания уделяется изучению экстракции палладия реагентами оксимного типа, в частности а- и p-гидроксиоксимами (LIX 63, LIX 64, LIX 84I, LIX 984 и т. п.) [7-11], нашедшими применение в промышленности для экстракции меди. Подобные реагенты (особенно p-гидроксиоксимы) в настоящее время производятся в достаточно большом количестве для нужд медной промышленности и являются коммерчески доступными. Относительным недостатком p-гидроксиоксимов (LIX 64, LIX 84I и др.) как экстрагентов палладия является медленная кинетика процесса. По сравнению с а-гидроксиоксимами (LIX 63) скорость установления экстракционного равновесия в системах с p-гидроксиоксимами в ~ 6 раз ниже [12]. В то же время из опыта использования в гидрометаллургии меди известно о меньшей химической устойчивости и склонности а-гидроксиоксимов к гидролизу в кислых средах [9]. Также имеется сообщение об их окислении в присутствии Ir (IV) в среде 3-6 моль/л HCl [8], что ограничивает их применение для технологических растворов, содержащих МПГ. Кроме того, имеются затруднения на стадии реэкстракции [3]. Поэтому хелатирующие p-гидроксиоксимы более перспективны для экстракционного извлечения палладия из кислых растворов. Известно, что ароматический p-гидроксиоксимный реагент LIX 64 применялся в MRR-процессе [6]. При этом для ускорения кинетики экстракции в качестве акселератора использовали добавку в экстрагент первичного амина (Primene JMT) [3]. Среди современных экстрагентов оксимного типа одним из наиболее перспективных для селективной экстракции палладия из кислых растворов считается ароматический кетоксим LIX 84I [10, 11]. Показано, что данный экстрагент устойчив к кислотному гидролизу при соблюдении 346