ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка растворов при производстве особо чистых металлов из "Электролиз в гидрометаллургии" Получение особо чистых металлов чаще всего основано на принципе ступенчатого электролитического рафинирования (рис. 265). Схема используется для получения особо чистых электроположительных металлов — золота, серебра, меди, а также свинца, олова и др. В этом случае иногда применяют только отстаивание раствора, его периодическую очистку активированным углем или ионообменными смолами и тщательное фильтрование. Иногда применяют периодический отбор порций загрязненного раствора. [c.571] Во всех случаях электролитического получения металлов высокой чистоты для приготовления растворов применяют дистиллированную воду, нередко очищаемую пропусканием через колонки, наполненные ионообменными смолами, так как конденсаторы перегонных аппаратов из меди, олова, никеля, серебра дают воду, содержащую ионы этих металлов. Наилучшие результаты при перегонке дает применение алюминия АВООО (99,9957о А1) или кварца. [c.571] При получении особо чистых электроотрицательных металлов — железа, никеля, кобальта, цинка, марганца и других требуется специальная глубокая непрерьивная очистка растворов, являющаяся неразрывным звеном циклического процесса (см. гл. УП, УПГ, IX). [c.571] Растворы и соли можно очищать перекристаллизацией, вытеснением более электроотрицательными металлами электроположительных примесей, а также химическими и электрохимическими способами. [c.572] Очистка перекристаллизацией основана на соотношении растворимостей солей при их кристаллизации из насыщенных растворов. Примесь в зависимости От ее растворимости на-ка1пливается в маточном растворе или выпадает в кристаллический осадок. [c.572] При выборе режима кристаллизации нужно знать содержание в растворе примесей, их кристаллическую форму и вероятность образования изоморфных смесей между компонентами раствора. [c.572] Теоретическая сторона реакций вытеснения описана выше (см. гл. УП, А, 13). Предельное содержание металла, вытесняемого из раствора, как правило, на несколько порядков больше, чем это следует из расчета. Например, при вытеснении меди никелевым порошком в растворе должно остаться 1 10 г/л Си, а на самом деле при самой тщательной очистке в очищенном растворе содержится около 1 10 3 г/л Си. Это вызвано падением скорости реакции вытеснения вследствие перехода в диффузионный режим, пассивирования порошка и т. д. [c.572] Чаще всего очистка вытеснением используется в качестве предварительной стадии или в специальных условиях. Например, кадмий или индий из растворов сульфата цинка осаждают на очень большой поверхности цинковых листав, помещенных в проточный раствор. [c.572] Нередко вытеснение производят действием металла, который имеет более электроотрицательный потенциал и большую скорость анодного растворения. Например, медь может быть вытеснена со значительно лучшим коэффициентом удаления при замене никелевого порош ка железным. Образующиеся при этом ионы Ре2+ удаляют при последующей очистке от железа. [c.572] Очистка осаждением малорастаоримых соединений основана, (см. гл. VII, А, 13) на образовании металлами — примесями плохо растворимых соединений, отделяемых от раствора. [c.573] В практике гидроэлектрометаллургии чаще всего используют образование гидроо1кисей, данные по их растворимости приведены в табл. 83 (гл. VII). Большинство гидроокисей обладает довольно значительной растворимостью. Например, насыщенный раствор Fe (ОН) 2 содержит 0,0002 г/л Fe +. Поэтому для удаления железа, кобальта, никеля применяют осаждение в виде трехвалентных гидроокисей. При выделении Ре(ОН)з конечная концентрация железа в растворе будет теоретически равна 1 10 г/л. [c.573] Весьма эффективным средством удаления примесей является их осаждение в виде сульфидов. [c.573] В табл. 123 приведены данные произведений растворим ости некоторых сульфидов тяжелых металлов при 18—25° С. [c.573] Техническое оформление метода экстракции несложно. Применяют баки с мешалками, куда заливают водный раствор солей нескольких металлов и экстрагирующего органического соединения, растворенного в керосине, эфире или других растворителях.. После сильно го перемешивания раствору дают отстояться, сливают водный раствор, промывают остаток водой, после чего в мешалку заливают водный раствор сильной кислоты или ее соли. При энергичном перемешивании металл, растворенный в органическом растворителе, переходит в водный раствор. В некоторых случаях органический растворитель подвергается отгонке от остающейся соли (эфир, бензол, хлористый углерод). Операции экстракции могут быть осуществлены в колоннах по методу противотока. [c.574] Метод экстракции металлов из водных растворов их солей органическими соединениями широко используют для отделения урана от осколков деления ядер урана, тория от других металлов, ему сопутствующих. Методом экстракции органическими соединениями отделяют гафний от циркония, ниобий от тантала, разделяют элементы редкоземельной группы. [c.574] Об эффективности извлечения судят по коэффициенту распределения для данного металла (Mi). [c.575] о — концентрация ионов металла в 1 л воды. [c.575] Основное требование, предъявляемое к растворителю-экстра-генту, — отсутствие реакции с водой и весьма незначительная его растворимость в воде. [c.575] Нередко хлориды и сульфаты тяжелых металлов растворяются в углеводородах полиметиленового ряда (керосин, бензин). [c.575] Из этого краткого перечня видны большие возможности для-разделения металлов путем экстракции из водных растворов. [c.575] Вернуться к основной статье