Извлечение висмута

Рис. 59. Зависимость степени извлечения висмута из закиси-окиси урана от температуры нагрева пробы

Глава 3 включает анализ исследований гидрометаллургических процессов получения соединений висмута из металла. Впервые систематизированы данные о растворимости висмута и его соединений в растворах минеральных кислот и в среде ком-плексообразователей. Выявлены экологически безопасные способы получения растворов солей висмута. Рассмотрена химия процессов гидрометаллургического, экстракционного и сорбционного извлечения висмута. Особое внимание уделено очистке висмута при гидрометаллургической переработке его концентратов с получением соединений высокой чистоты. [c.3]

Получаемые азотнокислые или хлоридсодержащие растворы выщелачивания нарядов с висмутом содержат обычно большие количества сопутствующих металлов. Такие растворы целесообразно перерабатывать с получением соединений висмута высокой чистоты. Дпя этих целей могут быть использованы процессы гидролиза, экстракции или ионного обмена. Вопросы извлечения висмута из растворов, его концентрирования и очистки с использованием указанных процессов подробно рассмотрены в главе 3. [c.21]

Использование хлорного железа для переработки медьсодержащих концентратов нежелательно, так как при этом в раствор переходит медь, а регенерация хлорного железа требует дополнительных затрат. В случае применения окислителей имеет место низкое извлечение в раствор серебра, меди, свинца и безвозвратные потери окислителей. Для извлечения висмута из медно-висмутовых концентратов предложено использовать также процессы электрохимического выщелачивания висмута раствором хлорида натрия при 60 °С [50] и предварительной обработки руд растворами, содержащими бактерии, с последующим выщелачиванием висмута [2, 51—53]. [c.54]

Гидролитическое извлечение висмута [c.55]

Таким образом, в процессе получения соединений Bi из металла или его сплавов для растворения висмута используют азотную кислоту. Предварительный перевод висмута в оксосоединения позволяет получать концентрированные по висмуту растворы минеральных кислот, а в случае азотной кислоты сократить ее расход и устранить выделение в атмосферу токсичных оксидов азота. Выщелачивание висмутсодержащих сульфидных концентратов осуществляют обычно растворами соляной или серной кислот в присутствии хлоридов натрия, аммония, кальция, магния или железа (III) с получением на стадии выщелачивания хлоридсодержащих растворов висмута. Для извлечения висмута из растворов выщелачивания используют процессы цементации его на железе [2], а также добавлением порощков цинка [56] или свинца [57], что существенно осложняет процесс дальнейшего получения соединений висмута высокой чистоты. С целью эффективной очистки висмута от примесных металлов в последнее время, наряду с процессом гидролиза, широко рассматриваются вопросы экстракционного и сорбционного концентрирования висмута при переработке растворов выщелачивания. [c.54]

Таким образом, способность соединений висмута к гидролизу с образованием малорастворимых основных солей позволяет широко использовать гидролитические процессы для извлечения висмута из растворов выщелачивания и его очистки от примесных металлов. Количественное (>98 %) извлечение висмута из азотно-, серно-и солянокислых растворов выщелачивания осуществляется цементацией В1 на железе, цинке или свинце, а также добавлением воды или щелочных реагентов к растворам выщелачивания, что способствует эффективной очистке висмута от примесных металлов с получением соединений высокой чистоты. [c.64]

Извлечение и очистка металлов в последнее время все чаще осуществляется с использованием процессов экстракции, достоинствами которых являются высокая избирательность и возможность работы как с макро-, так и микроконцентрациями. Висмут в растворах минеральных кислот (азотной, серной, соляной, бромоводородной, иодоводородной) образует комплексы с анионами кислоты, причем прочность их растет от нитратных к иодидным. Он образует также сравнительно прочные комплексы с роданид-ионами и тиомочевиной. В разбавленных растворах минеральных кислот (pH 0,4—2) висмут легко гидролизуется с образованием основных солей, что препятствует его экстракционному извлечению. Вследствие этого для извлечения висмута интерес представляют экстрагенты, позволяющие количественно его экстрагировать из относительно кислых сред. Гидролиз висмута предотвращают обычно введением в раствор комплексонатов, поэтому перспективны также экстрагенты, способные эффективно извлекать висмут из данных растворов. [c.64]

Экстракционные процессы извлечения висмута широко используют в аналитической химии для его концентрирования и очистки от примесных металлов, а также для сброса основы при анализе висмута и его соединений высокой чистоты. В технологии висмута экстракционные процессы практически не используются, что обусловлено пирометаллургической переработкой висмутсодержащих концентратов. Однако в последнее время широко ведутся исследования по гидрометаллургической переработке бедных (0,1—2% В1) висмутсодержащих концентратов, с привлечением процессов экстракции. [c.65]

Извлечение висмута катионообменными экстрагентами [c.65]

Извлечение висмута экстрагентами нейтрального характера [c.72]

Трибутилфосфат экстрагирует висмут из азотнокислых растворов сравнительно слабо 1,5), вследствие чего использование ТБФ для извлечения висмута из [c.77]

Для эффективного извлечения висмута из растворов НС1 могут быть использованы, как видно из рис. 3.16, нейтральные фосфор- и серосодержащие экстрагенты и сульфгидрильные реагенты. Амины эффективно извлекают висмут из растворов НС1 в широком диапазоне концентраций кислоты, что осложняет последующую его реэкстракцию. Преимуществом нейтральных органических соединений является возможность эффективной экстракции висмута из относительно разбавленных (0,5— 2 моль/л) растворов НС1, с последующей количественной его реэкстракцией концентрированными растворами НС1. Как видно из рис. 3.16, б, для извлечения висмута из [c.84]

Для извлечения висмута из элюатов предложено использовать процессы электролиза или цементации с выделением висмута в виде металла [149, 153]. В работе [147] показана целесообразность использования на стадии десорбции висмута растворов азотной кислоты с последующим осаждением висмута из растворов на стадии гидролиза в виде основного нитрата и его прокаливанием до оксида. При этом следует иметь в виду, что висмут сорбируется анионитами в виде хлоридсодержащих комплексов и на стадии десорбции хлорид-ионы частично переходят вместе с висмутом в [c.89]

Плотность кальция 1,55 г/сл , температура плавления 85ГС, температура кипения 1440° С. По химическим свойствам кальций близок к натрию, отличаясь от последнего резко выраженными гетерными свойствами — способностью соединяться при нагревании на воздухе не только с кислородом, но и с азотом и водородом. Основное применение кальций имеет как восстановитель в химической и металлургической промышленности, а также как раскислитель для медных сплавов и специальных сталей. Заслуживает внимания применение кальция для получения гидрида СаНг, имеющего значение как восстановитель при получении тугоплавких металлов и в процессах органической химии. Гидрид кальция может быть также источником получения водорода в полевых условиях. Кальций может применяться также для извлечения висмута при рафинировании свинца, хотя для этой цели выгоднее получать непосредственно сплавы Са—РЬ электролизом хлоридов кальция и натрия с жидким свинцовым катодом. [c.321]

Для приготовления серии стандартных растворов к раствору после извлечения висмута прибавляют определенные объемы 0,001 %-ного раствора вйсмута и извлекают BiJ как описано выте. Все растворы доводятся до одинакового объема (при 10—40 у до 6 мл, при 40—100 до 10 или 12 мл). После фильтрования интенсивность окраски растворов сравнивают или в цилиндрах Несслера иа 10 мл (если В1 не больше 20 т) или в колориметре (при большем количестве висмута). [c.204]

В монофафии систематизированы и обобщены литературные данные и экспери-меитальныерезультаты авторов, касающиеся химии соединений висмута и материалов на их основе. Рассмотрены физические и химические свойства висмута и его основных соединений, распространение висмута в природе, его минералы, месторожде-нЯя виСмуговых руд и их переработка, производство и потребление висмута. Приведены сведения о химии водных растворов солей висмута, включая гидролиз и ком-плексообразование висмута в растворах. Особое внимание уделено гидрометаллургии висмута с получением его соединений высокой чистоты, в том числе приготовлению растворов висмута, извлечению, концентрированию и очистке висмута гидролизом, экстракцией его из растворов катионообменными, нейтральными и анионообменными экстрагентами, ионообменному извлечению висмута. Подробно обсуждается химия соединений висмута — оксидов, нитратов, карбонатов, сульфатов, перхлоратов, галогенидов, карбоксилатов, алкоголятов, Р-дикетонатов и др. Впервые систематизированы сведения о химии висмутовых материалов — электротехнических, твердых электролитов, катализаторов, люминофоров, фармацевтических, фотофафических, ионообменных, косметических, пигментов, стекол и др. Рассмотрены перспективы применения висмутовых материалов в разных областях практики. [c.2]

Для извлечения висмута из руд и концентратов предложены различные пироме-таллургические и гидрометаллургические методы, но в промышленности при получении металлического висмута применяются в основном первые. В пирометаллургиче-ском производстве висмута используются восстановительная, осадительная, реакционная, а также содовая плавки. Восстановительные или восстановительно-реакцион-ные способы основаны на реакциях восстановления оксидов висмута и сопутствующих металлов углеродсодержащим восстановителем (углеродом или оксидом углерода) по уравнениям [c.19]

Гидрометаллургическая переработка висмугсодержащих продуктов в настоящее время используется в основном при получении соединений висмута из металлического висмута и висмутистого свинца. Однако сравнение пиро- и гидрометаллургических схем переработки бедных висмутсодержащих полиметаллических концентратов и полупродуктов показало [4], что гидрометаллургические способы более экономичны и позволяют комплексно перерабатывать бедные полиметаллические концентраты с получением соединений висмута высокой чистоты. Данные способы извлечения висмута основаны на кислотном разложении висмутсодержащих руд, полупродуктов и сплавов с последующей переработкой солянокислых или азотнокислых растворов выщелачивания. [c.21]

Гидрометаллургия висмута нашла широкое применение в настоящее время лишь в процессах получения соединений, и она основана на использовании в качестве исходного сырья металла. Получают соединения из металла марки Ви1 путем его растворения в азотной кислоте с последующей гидролитической очисткой [1]. При этом стадия приготовления растворов связана с выделением в газовую фазу токсичных оксидов азота. К 2000 г. мировое потребление висмута и его соединений составляет 5—6 тыс. т в год. В связи с этим производство соединений висмута становится серьезным фактором загрязнения окружающей среды. В то же время предложено большое число гидрометаллургических схем извлечения висмута из концентратов от переработки свинцовых, медных, оловянных, вольфраммолибденовых руд, содержащих обычно 0,1—2 % В1 [2—5], но пока они практически не используются в промышленности. В процессе выщелачивания таких концентратов получают хлоридсодержащие растворы, концентрация висмута в которых составляет всего 1—10 г/л, а концентрация примесных металлов (железа, меди, свинца) существенно выше. Переработка этих растворов гидролизом с получением соединений висмута реактивной чистоты — трудно выполнимая задача, так как наряду с концентрированием висмута и эффективной его очисткой от примесных металлов, требуется очистка конечного продукта от хлорид-ионов до концентрации <0,001 %. В последнее время для извлечения, концентрирования и очистки редких, радиоактивных и цветньсх металлов широко используются процессы экстракции и сорбции. [c.41]

Показана возможность извлечения висмута из сернокислых растворов выщелачивания добавлением ЫагСОз, КаОН или водного раствора аммиака при pH 1,8—2,0 [61]. Из солянокислых растворов выщелачивания, содержащих, г/л 2,6 В1 9,41 Си [c.55]

Природа используемого экстрагента в значительной степени определяет характер химической реакции, лежащей в основе процесса извлечения металлов. Экстрагенты подразделяют обычно на три фуппы, классифицируя их по типу химических реакций. Следует отметить, что природа экстракционных процессов сложна и часто оказывается трудно характеризовать процесс какой-либо одной реакцией. Для извлечения висмута из растворов широко используются все три фуппы экстрагентов нейтральные органические соединения, катионообменные и анионообменные экстрагенты. Закономерности экстракции металлов экстрагентами данных классов подробно рассмотрены в монофафиях [76—82]. Как отмечалось выше, висмут, согласно принципу Пирсона, относится к классу пофаничных кислот и занимает промежуточное положение между жесткими и мягкими кислотами. Учитывая положения кислорода, азота и серы в ряду донорных атомов, Петрухин предложил разделить экстрагенты также на жесткие и мягкие [83]. Таким образом, для эффективного извлечения висмута из растворов могут быть использованы экстрагенты с промежуточными свойствами алифатические и ароматические амины, а также мягкие основания серо- и фосфорсодержащие нейтральные соединения, сульфиды, производные тиомочевины, эфиры дитиокислот, тиопроизводные эфиров фосфорорганических кислот и жесткие основания простые и сложные эфиры, кетоны, спирты, эфиры фосфорорганических кислот, М-окиси, сульфоксиды. [c.65]

Наряду с четвертичными аммониевыми основаниями для извлечения Bi из промывных азотнокислых растворов производства его соединений предложено использовать смесь триоктиламина и трибутилфосфата [121], при этом наблюдается синергетический эффект, а экстрагируемое соединение имеет состав R3NH[Bi(N03)4 ТБФ]. Соли ЧАО могут быть использованы и дпя извлечения висмута из сернокислых растворов от выщелачивания висмутсодержащего сульфидного сырья [138]. При этом реэкстракцию висмута осуществляют разбавленными (0,5 моль/л) растворами серной кислоты, что не позволяет получать реэкстракты с содержанием висмута более 6 г/л вследствие его осаждения в виде оксогидроксосульфата. [c.80]

Из нейтральных органических соединений — триоктилфосфиноксид (ТОФО), нефтяные сульфоксиды (НСО), трибутилфосфат (ТБФ), циклогексанон (ЦГ), метилизобутилкетон (МИБК), октиловый (ОС) и 2-этилгексиловый (2ЭГС) спирты, нефтяные сульфиды (НС) — для экстракционного извлечения висмута из растворов HNO3 могут быть использованы ТОФО и концентрированные растворы НСО. Однако, как и в случае аминов, при этом имеют трудности с выбором эффективного реагента для его количественной реэкстракции. [c.82]

Наряду с Д2ЭГФК для извлечения висмута из нитратных растворов могут быть использованы М2ЭГФК или карбоновые кислоты. Однако в случае карбоновых [c.83]

Таким образом, сравнение экстракционной способности экстрагентов кислотного, нейтрального и основного характера свидетельствует, что для извлечения висмута из азотнокислых растворов практический интерес представляют алкилфосфорные и карбоновые кислоты, алкилмеркаптаны, а из солянокислых растворов — диалкил-дитио- и диалкилтиофосфорные кислоты, нейтральные фосфор- и серосодержащие органические соединения. Висмут эффективно извлекается из галогенидных сред экстрагентами анионообменного характера, но при этом имеют место трудности с его реэкстракцией. [c.85]

Извлечение висмута методами ионного обмена предложено использовать для переработки хлоридных или сульфатно-хлоридных растворов выщелачивания висмутсодержащих концентратов [144—153]. Для извлечения висмута из хлоридсодержащих растворов, образующихся при выщелачивании оловянных концентратов, в [ 144] исследовались аниониты различной степени основности АВ-17-6, АВ-17-16, АВ-27-16, АН-20-16, АН-22, ЭДЭ-ЮП, и показано, что увеличение содержания дивинилбензо-ла приводит к уменьшению обменной емкости смолы по висмуту. В результате исследования элюентов различной природы (растворы нейтральных солей, азотной, серной или соляной кислот, гидроксида натрия) установлено, что элюирование висмута протекает наиболее эффективно с анионита ЭДЭ-ЮП растворами 2 моль/л H2SO4 и скорости элюирования 0,5 мл/(см мин). Из проведенного сравнения следует, что наилучшие технологические параметры получены при использовании анионита ЭДЭ-ЮП, и, как видно из рис. 3.17, в области концентрации 1— [c.85]

Показана также возможность использования для извлечения висмута из растворов выщелачивания активированного угля СКТ-2 [145], который извлекает из растворов совместно висмут, свинец, олово (IV), и при этом удается эффективно очищать их от примесей железа (III), мыщьяка (III) и соединений других металлов. Регенерация сорбента включает стадию отмывки от железа, мышьяка и свинца водой, десорбцию олова раствором I моль/л NaOH, а висмута — раствором 11 моль/л НС1. При этом авторы [145] отмечают относительно небольшую емкость сорбентов по висмуту и низкую его концентрацию в элюате при использовании как анионита ЭДЭ-ЮП, так и активированного угля СКТ-2. [c.86]

С целью выбора анионита для извлечения висмута из растворов электрохимического выщелачивания медно-висмутовых концентратов состава, г/л 2—6 Bi 7—10 РЬ 10—15 Си 20 — Fe 0,3 — Zn 0,8 — Ag, содержащих сульфат- и хлорид-ионы, в [148, 149] исследовалась сорбция висмута и примесных металлов анионитами различного класса (табл. 3.10) и показано, что наиболее селективным к висмуту является анионит АВ-17Пх8. При этом установлено, что висмут сорбируется анионитом в виде комплекса Bi ie . [c.88]

Для извлечения висмута из анионитов предложено использовать растворы минеральных кислот, кислые растворы тиомочевины, комплексона (III) [144—153]. В результате исследований по десорбции висмута из анионита АВ-17Пх8 в [149] установлено, что наилучшие результаты получены при использовании сернокислых растворов тиомочевины, растворов трилона Б и виннокислой соли калия—натрия. При этом степень десорбции висмута составляла соответственно, % 94 94 и 62. Способность висмутсодержащих анионитов к элюированию исследована в [147]. Данные табл. 3.11 также свидетельствуют, что наилучшими элюирующими свойствами обладают растворы тиомочевины и трилона Б, в которых висмут образует прочные комплексы, а по способности десорбировать висмут минеральные кислоты располагаются в следующем ряду [c.88]