Травкин В.Ф., Буслаева Т.М., Волчкова Е.В.
МИТХТ им. М.В.Ломоносова, Москва, Россия

Study a solvent extraction of palladium(II) with 5-(1,1,3,3-tetrametylbutyl) - 2 - hydroxybenzophenoxime from aqueous chloride/ nitrate solutions. Suggest the technological scheme selection extraction palladium from hydrochloric media.

В настоящее время большое внимание привлечено к использованию экстракционных методов для извлечения платиновых металлов. Накоплен обширный экспериментальный материал по экстракции благородных металлов аминами и солями четвертичных аммониевых оснований (ЧАО), трибутилфосфатом (ТБФ), фосфиноксидами, диалкилсульфидами и т.д. Предложены многочисленные способы экстракционного извлечения металлов платиновой группы из растворов сложного солевого состава и разделения пар платина - палладий, осмий - рутений, иридий - родий, в том числе и на стадии реэкстракции [1-3]. Представлялось интересным рассмотреть возможность использования для экстракции платиновых металлов, например, палладия хелатообразующих реагентов типа оксиоксимов, например, LIX 64N или АБФ, свойства которых подробно изучены для процесса экстракции меди.

В данном сообщении рассмотрено влияние различных технологических параметров на процесс экстракции палладия. Так, например, установлено, что при повышении концентрации соляной кислоты в водной фазе экстракция палладия(II) подавляется при использовании в качестве экстрагента АБФ (рис.1). Такая же зависимость наблюдается и при использовании в качестве органической фазы реагента LIX 64N, в котором, как известно, основной экстракционно-активной компонентой также является алкилбензофеноноксим. 

Рис. 1. Влияние кислотности водной фазы на экстракцию палладия(II) растворами 25% (об.) LIX 64N (1) и АБФ (2) в керосине

В случае экстракции палладия(II) из сернокислых и азотнокислых растворов также наблюдается уменьшение величины D_Pd с ростом кислотности водной фазы (таблица 1). Однако даже при высокой концентрации H₂SO₄ и HNO₃ значения коэффициентов распределения палладия(II) при экстракции растворами АБФ в керосине достаточно велики.

На рис.2 представлены изотермы экстракции палладия(II) из соляно- и азотнокислых растворов реагентом АБФ. Рассмотрение указанных изотерм указывает на возможность концентрирования палладия при экстракции из разбавленных водных растворов. Емкость экстрагента при указанных условиях составляет 1.5 - 2.0 г/л палладия.

Таблица 1

Влияние кислотности водной фазы на извлечение палладия(II) из кислых растворов (водная фаза 0.2-0.25 г/л палладия(II); органическая фаза - 20% (об.) АБФ в керосине)

Проведенные нами исследования по экстракции палладия из кислых растворов сложного солевого состава показало, что алкилбензофеноноксим АБФ обладает высокой селективностью (таблица 2). Такие металлы, как медь, цинк, никель и кобальт в указанных условиях не экстрагируются. В случае экстракции палладия из солянокислых и сернокислых растворов с достаточно высокой кислотностью (0.1-3.0 М) тяжелые цветные металлы также не переходят в органическую фазу.

При разработке технологических процессов экстракционного извлечения и концентрирования необходимо принимать во внимание возможность проведения достаточно эффективного процесса реэкстракции ценного компонента из органической фазы. Установлено, что при времени контактирования фаз 10 мин и комнатной температуре палладий(II) более чем на 95% реэкстрагируется 10% - ными водными растворами тиомочевины и тиоцианата аммония.

Рис. 2. Изотермы экстракции палладия(II) из азотнокислых (1) и солянокислых (2) растворов 20% (об.) АБФ в керосине

Таблица 2

Экстракция палладия(II) из растворов сложного солевого состава (водная фаза - 2 М HNO₃; органическая фаза - 20% (об.) АБФ в керосине)

Рис. 3. Принципиальная технологическая схема получения палладия

На основании проведенных исследований разработана технологическая схема выделения палладия из солянокислых растворов сложного солевого состава (рис. 3) Экстракцию проводили из модельного раствора, содержащего: Pd(II) 0.2 г/л; Pt(IV) 0.08 г/л; Rh(III) 0.02 г/л и Ni(II), Co(II), Zn(II), Al(III), Cu(II), Fe(III) и Fe(II) с концентрациями 1.0 г/л в 0.1 М HCl. Процесс обеспечивает получение палладиевого порошка чистотой 99.9% при извлечении 99.7%.

Литература

1. Jan G.H. du Preez, Hosten E.C., Knoetze S.E. Separation of palladium from Platinum. ISEC, 2002. - P. 319-326.
2. Charlesworth P. Platinum Metals Rev, 1981. V. 25, № 3, Р. 106-112.
3. Меретуков М.А., Орлов А.М. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. - М.: Металлургия, 1991. - 470 с.

Научные основы химии и технологии переработки комплексного сырья