Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

что в качестве экстрагентов бора из растворов, содержащих значительные концентрации магния и лития, могут использоваться одноатомные, двухатомные и смешанные алифатические спирты, которые способны ассоциироваться с борной кислотой по реакции: Н 3 ВО 3 + nRОН ^ № ВО 3^ОН . (1) В работе [12] для извлечения бора из солевых растворов, содержащих значительные количества магния и лития, был использован экстрагент 2-этилгексанол. Целью данной работы являлось определение оптимальных условий экстракции бора 2-этилгексанолом из никелевых растворов. Результаты Использовали католит Кольской ГМК состава, г-дм-3: Ni(II) — 78,6, В(Ш) — 0,475 и растворы с переменной концентрацией никеля, которую корректировали упариванием католита и введением соли NiCh квалификации ХЧ. Содержание металлов в водных растворах определяли методом атомно­ абсорбционной спектрометрии на приборе Analyst 400 (США), содержание бора — атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой на спектрометре ICPE 9000 (Shimadzu, Япония). Из рисунка 1 следует, что 2-этилгексанол среди доступных алифатических спиртов обладает наибольшей экстракционной способностью и поэтому выбран для определения оптимальных условий извлечения бора из никелевых растворов. Состояние бора в растворах зависит от его концентрации, состава растворов и в основном от величины рН. В водных растворах борная кислота гидролизуется по уравнению: Н3ВѲ3 + H 2 O ~ B(OH)4~+ H+. (2) Общая концентрация бора в растворе определяется суммой концентраций борной кислоты ^BO3 и ионов B(OH ) 4 , а соотношение между ними зависит от водородного показателя рН. Чем выше рН, тем больше равновесная концентрация борат-ионов и тем меньше содержание свободной недиссоциированной борной кислоты в растворе. Для определения влияния равновесного рН на эффективность экстракции бора 2-этилгексанолом проведена серия экспериментов при различных значениях pH водного раствора от 1,0 до 5. Корректировка значений pH осуществлялась при использовании растворов НС1 или NH 4 OH, при этом разбавление не учитывали, так как оно было незначительным. Как видно из рис. 2, максимальное извлечение бора (~ 40 %) наблюдалось в диапазоне значений рН от 1,0 до 3,5. При возрастании pH > 3,5 степень извлечения бора снизилась достаточно резко, достигнув 18 %. Снижение степени извлечения, очевидно, связано с существованием различных форм бора в растворе: при рН < 3 преобладает бор в виде недиссоциированной борной кислоты (B(OH) 3 , которая хорошо экстрагируется спиртами согласно уравнению (1), по мере увеличения значений рН основным видом в растворе становится борат-ион B(OH ) 4 , экстракция которого затруднена. Взаимодействие спиртов с борной кислотой, реакция этерификации, сопровождается образованием сложных эфиров с выделением воды, которая образуется из гидроксила кислоты и водорода спирта. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 74-77. Transactions of the Kala Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 74-77. 0 1 2 3 4 5 6 pH Экстрагент Рис. 1. Экстракция B(III) из никелевого раствора Рис. 2. Зависимость степени извлечения бора от рН. различными экстрагентами: 1 — 2-октанол; Висх. — 0,47 г д м -3 2 — деканол; 3 — 1-октанол; 4 — 2-этилгексанол. Висх. — 0,47 г-дм-3, Ni — 78,6 г-дм-3, О : В = 1 : 1 © Дьякова Л. В., Касиков А. Г., 2023 75