Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Получение таллиевого концентрата



 

Для получения достаточно богатого таллиевого концентрата обычно сочетают различные способы: осаждение малорастворимых соединений (Tl(ОН)3, Tl2S, TlCl и др.), очистку раствора от примесей выделением их в осадок, концентрирование таллия в растворе и отделение примесей экстракцией и сорбцией, цементацию цинковой пылью или амальгамой. Выбор применяемых процессов для получения таллиевого концентрата зависит от концентрации таллия в растворе и от состава примесей.

Очистка от примесей. Для очистки от тяжелых металлов – меди, цинка, кадмия – используют их способность образовывать малорастворимые карбонаты (карбонат Tl хорошо растворим). От примеси железа и мышьяка можно избавиться выделением в осадок арсената железа и гидрата окиси железа. Далее растворы идут на выделение Tl.

 

1) Гидролитический способ выделения Tl. Этот наиболее старый способ применяют для выделения таллия из бедных растворов (0,05-1 г/л Tl). Из растворов такой концентрации гидрат окиси Tl выделяется в интервале рН=2-4, что позволяет отделить таллий от основной массы Cd и Zn. Раствор предварительно очищается от железа и мышьяка, т.к. гидрат окиси железа и арсенат железа выделяются в том же интервале рН, что и Tl(ОН)3. После очистки окисляют Tl+ до Tl3+ перманганатом калия при нагревании до 75 0С.

3Tl2SO4 + 4KMnO4 + 8H2SO4 = 3Tl2(SO4)3 + 4MnO2 + 2K2SO4 +8H2O.

После окисления раствор нейтрализуют до рН=2-4 при нагревании до 70-80 0С и в результате гидролиза выделяется гидроокись таллия.

Tl2(SO4)3 + 6H2O = 2Tl(OH)3 + 3H2SO4.

Для разложения гидратного осадка таллий необходимо вновь перевести в одновалентное состояние.

 

2) Для переработки первичного сырья применяются также осаждение хлорида, иодида, сульфида таллия, осаждение в виде хромата и бихромата таллия.

 

3) Способы цементации. Цементацией цинковой пылью получают губку, обогащенную таллием. Несмотря на то, что в соответствии с нормальными потенциалами таллий (-0,336 В) должен выделяться на цинке раньше кадмия (-0,403 В), при малых концентрациях Tl в растворе (<0,05 г/л) порядок цементации изменяется. Поэтому цементацию таллия цинковой пылью чаще всего применяют после отделения основной массы сопутствующих элементов (в том числе и кадмия). Цементацию ведут при рН=3-4, температуре 60 0С и перемешивании.

Более полно, даже из бедных растворов, таллий цементриуется амальгамой цинка. Из нейтральных и кислых растворов таллий цементируется амальгамой вместе с Cd, Pb, Cu, Sn.

Fe, Ni, Co остаются в растворе. Полученную сложную амальгаму электролитически разлагают, последовательно выделяя Cd, Pb, Tl. Оставшуюся ртуть вновь используют для получения амальгамы. Недостаток этого способа – образование шлама амальгамы, связанное с присутствием в растворе окислителей и органических поверхностно-активных веществ.

 

Сорбционные и ионнообменные процессы

 

Для концентрирования и отделения от примесей бедных растворов таллия (<0,1 г/л Tl) могут быть использованы сорбция на поверхностно-активных веществах (активированный уголь и др.) и ионный обмен.

Сорбция на углях лучше всего происходит из щелочной среды при рН=8-12.

Для ионного обмена применяют катиониты типа КУ-1, который сорбирует таллий, а Zn, Cd, Se и др. смолой не сорбируются.

 

Экстракция таллия

 

Экстракционные способы получения очищенных концентрированных растворов таллия приобретают все большее значение, т.к. упрощают технологию производства и увеличивают извлечение таллия. Таллий экстрагируют в виде сольвата, в котором он находится в трехвалентной форме TlI3.ТБФ. Для этого предварительно ТБФ насыщают иодом. Растворимость иода в ТБФ » 500 г/л. Для регенерации экстрагента при реэкстракции вводится окислитель, который окисляет ионы иода до элементарного йода. Реэкстракцию ведут серной кислотой (» 350 г/л H2SO4) с добавкой перекиси водорода или азотной кислоты:

2TlI3.xТБФ + 3H2SO4 + 6HNO3 = Tl2(SO4)3 + 3(I2.xТБФ) + 6NO2 + 6H2O.

Изучено поведение ионов таллия при экстракции алкилфосфорными кислотами. Одновалентные соединения таллия не экстрагируются, а трехвалентные – практически количественно экстрагируются.

[Tl2(SO4)3]водн. + 8[HR2PO4]орг. = 2[Tl(R2PO4)3.HR2PO4]орг. + (3H2SO4)водн.

Реэкстракция хорошо осуществляется растворами, содержащими ионы хлора, что объясняется устойчивостью комплексного иона [TlCl4]-.

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.