Введение к работе
Актуальность работы. Висмут и его соединения находят широкое применение в различных отраслях современной промышленности. Возрастающее потребление висмута вызывает необходимость более рационального использования как висмутсодержащего сырья, так и содержащих его концентратов и технологических растворов.
Основной путь увеличения производства соединений висмута - это гидрометаллургическая переработка различных висмутсодержащих концентратов, которые содержат обычно 0,01-2% Bi, а также совершенствование действующих технологических схем производства соединений висмута из промпродуктов (металлического висмута, висмутистого свинца, висмутовых шламов). Усовершенствование действующих технологических схем получения соединений висмута, а также переработки растворов при выщелачивании концентратов, связаны с поиском путей эффективной очистки висмута от примесных металлов при переработке азотнокислых растворов производства его соединений. Одним из наиболее производительных и селективных методов одновременного решения задач извлечения, концентрирования и очистки металлов, является экстракция с получением соединений Bi, позволяющая работачь как с микро-, так и с макроконцентрациями висмута. Поиск и исследование избирательных экстрагентов представляет интерес как для развития химии экстракции висмута, так и для решения общих проблем избирательности экстракции.
Цель работы: исследование основных закономерностей экстракции висмута некоторыми катионообменными экстрагентами, включая выявление наиболее эффективных экстрагентов дня извлечения его из слабокислых растворов кислородсодержащих кислот, изучение влияния состава и природы компонентов органической к водной фаз на экстракционное равновесие в этих системах, а также определение возможности использования данных экстрагентов в синтезе и анализе соединений Bi высокой чистоты, висмутсодержащих концентратов и технологических растворов.
Научная новизна работы:
выполнен сравнительный анализ экстракционного извлечения виелгута из азотнокислых растворов экстрагентами различных классов и показана целесообразность использования катионообменных экстрагентов;
изучен химизм экстракции Bi ди-2-этилгексилфосфорной и ка-приловой кислотами из слабокислых растворов кислородсодержащих кислот и показана возможность экстракции висмута в виде оксогидроксоком-лексов;
- установлена высокая растворимость ди-2-этилгексилфосфата
тетраоксотётрагидроксогексависмута (НІ) в органических разбавителях по
сравнению со средней солью ди-2-этилгексилфосфата висмута;
рассчитаны эффективные константы экстракции Ві каприповой кислотой в различных разбавителях с учетом его гидролиза в разбавленных растворах кислородсодержащих кислот и определены условия эффективной реэкстракции висмута;
установлено, что добавление к ди-2-этилгексилдитиофосфорной кислоте алкиланилина или триалкидбензиламменийхлорида резко повышает экстракцию благородных металлов.
Практическая ценность работы.
Предложены новые технологические схемы комплексной переработки висмутсодержащих промышленных растворов на основе выполненных исследований процесса экстракции висмута карбоновими и ди-2-этилгексилфосфорной кислотами.
Разработаны и внедрены аналитические методики для определения Bi, Pt, Pd, Ag, Ан, Ru, Rh в висмутсодержащих концентратах, соединениях висмута высокой чистоты и технологических растворах соединений висмута.
Личное участие автора. Представленные в работе экспериментальные данные получены лично автором в Институте химии твёрдого тела и переработки минерального сырья Сибирского отделения Российской Академии наук. Автор самостоятельно провела исследования по экстракции металлов экстрагентами различных классов, спектрофотометрические, рН-метрические исследования полученных комплексов и растворов, а также внесла значительный вклад в обработку экспериментальных данных и их обсуждение. ЯМР-, ИК-спсктроскопические исследования и разработка методов атомно-абсорбционного определение благородных металлов проводились совместно с соавторами.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на Всесоюзных конференциях по химии экстракции (Москва, 1984, 1991; Красноярск, 1987; Уфа, 1994), Международной конференции но экстракции (Москва, СССР, 1988), Всесоюзной конференции "Химия, технология и анализ золота и серебра" (Новосибирск, 1983), Уральской конференции "Современные методы анализа и исследования химического состава материалов металлургии (Устинов, 1985), Всесоюзном совещании но применению экстракции в технологии неорганических веществ (Апатиты, 1986), XXVIII Международной конференции по координационной химии (Гера, ГДР, 1990), Научно-практической конференции "Висмутовые соединения и материалы" (Коктебель, 1992).
Публикации, Основное содержание диссертации изложено в 17 статьях и тезисах докладов всесоюзных и международных конференций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, шести глав экспериментальной части, посвященных описанию методик экспериментов, результатам исследований и их обсуждению, выводов, списка цитируемой литературы, приложений. Материал работы изложен на 174 страницах, включая 22 таблицы, 29 рисунков., списка литературы из 230 наименований, 9 страниц приложений. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ