Северо-Кавказский горно-металлургический институт, Владикавказ, Россия:

Л. А. Воропанова, профессор, эл. почта: lidia_metall@mail.ru
Н. Б. Кокоева, аспирант

Разработан способ селективного извлечения ионов Fe (III) и Zn (II) экстракцией из водных растворов. В качестве экстрагента использовали трибутиловый эфир фосфорной кислоты (С₄Н₉О)₃РО — трибутилфосфат (ТБФ), относящийся к кислородсодержащим нейтральным экстрагентам. Исходные растворы содержали растворимые комплексные полихлориды металлов. При растворении хлоридов железа и цинка в растворе NaCl и HCl образуются растворимые в воде координационные соединения, содержащие комплексные анионы [ZnCl₃]^–, [ZnCl₄]^2–, [FeCl₄]^–, [FeCl₆]^3–, [Fe(H₂O)Cl₅]^2–, [Fe₂Cl₉]^3– и др. Образование координационного (комплексного) соединения между ТБФ и полихлоридами металлов можно рассматривать как процесс сольватации экстрагируемых солей металлов экстрагентом. В описываемом процессе экстрагент вводят порционно при концентрациях 2 моль/дм³ HCl, 240 г/дм³ NaCl, температуре 60 ^оС и минимальном времени контакта раствора и экстрагента. Это позволяет практически полностью извлечь железо в первых порциях экстрагента при минимальном извлечении цинка. После извлечения железа в дальнейшем практически полностью извлекается цинк экстракцией ТБФ при концентрациях 3 моль/дм³ HCl, 240 г/дм³ NaCl и температуре 20 ^оС. Данный метод обеспечивает высокую селективность процесса извлечения ионов железа из водных растворов солей железа и цинка. Способ экономичен за счет сокращения расхода экстрагента при его порционном введении. Приведена принципиальная технологическая схема селективного извлечения ионов железа и цинка из водных растворов их солей.

1. Вольдман Г. М., Зеликман А. Н. Теория гидрометаллургических процессов. — М. : Металлургия, 1993. С. 303–307.
2. Карелин В. А. Экстракция трибутилфосфатом. — Томск : ТПУ, 2012. — 16 с.
3. Wang Fuxing, Huang Songtao, Luo Wei, Yang Limei, Liu Xue. Extraction of Leaching Solution with Low Ni and Co Content // Xiyou jinshu (Chinese Journal of Rare Metals). 2011. Vol. 35, iss. 5. P. 753–758.
4. Жуков С. В., Литвинова Т. Е., Чиркст Д. Э. Разделение железа (III), алюминия и лантаноидов экстракцией нафтеновыми кислотами // Записки Горного института. 2012. Т. 197. С. 221–225.
5. Кузнецова Н. А., Шавкунова М. Ю., Синегрибова О. А. Поиск оптимальных условий проведения процесса экстракционного извлечения Zr в трибутилфосфат из азотнокислых растворов // Успехи в химии и химической технологии. 2011. Т. 25, № 7. С. 12–16.
6. Набойченко С. С., Агеев Н. Г., Дорошкевич А. П., Жуков В. П., Елисеев Е. И., Карелов С. В., Лебедь А. Б., Мамяченков С. В. Процессы и аппараты цветной металлургии. — Екатеринбург : ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. — 700 с.
7. Wieszczycka K. Recovery of Zn (II) from multielemental acidic chloride solution with hydrophobic 3-pyridineketoxime // Separation and Purification Technology. 2013. Vol. 114. P. 17–23.
8. Lum K. H., Stevens G. W., Perera J. M., Kentish S. E. The modelling of ZnCl₂ extraction and HCl co-extraction by TBP diluted in ShellSol 2046 // Hydrometallurgy. 2013. Vol. 133. P. 64–74.
9. Fleitlikh I. Yu., Pashkov G. L., Grigorieva N. A., Logutenko O. A., Kopanyov A. M. Zinc extraction from sulfate-chloride solutions with mixtures of a trialkyl amine and organic acids // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 149. P. 110–117.
10. Копкова Е. К., Тюремнов А. В., Громов П. Б., Нерадовский Ю. И., Семушин В. В. Гидрохлоридная экстракционная переработка цинкового клинкера // Химическая технология. 2015. № 3. С. 168–175.
11. Резник И. Д., Соболь С. И., Худяков В. М. Кобальт. — М. : Машиностроение, 1995. Т. 2. С. 91–93.
12. Воропанова Л. А., Кокоева Н. Б. Экстракция ионов железа (III) из водных растворов трибутилфосфатом // Записки горного института. 2015. Т. 213. С. 24–30.
13. Барвинюк Н. Г., Воропанова Л. А., Суладзе З. А. Экстракционное извлечение ионов железа и цинка при переработке твердых и жидких отходов // Тез. докл. IX Междунар. конф. «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр». — Котону, Бенин, 13–19 сентября 2010. С. 404–406.