27.04.2016
216.015.3813

СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СОРБЦИИ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ С ПОМОЩЬЮ НАНОДИСПЕРСНОГО СОРБЕНТА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к получению нанодисперсного сорбента металлов и к использованию полученного сорбента для интенсификации процесса сорбции и может быть применено в гидрометаллургии благородных металлов. Способ извлечения благородных металлов из растворов включает сорбцию на органическом сорбенте [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил]-гексане общей формулы CHSN. При этом сорбцию ведут с использованием сорбента в виде эмульсии частиц наноразмеров, полученной облучением сорбента ультразвуком в водной среде. Техническим результатом является применение сорбента в максимально измельченном состоянии (коллоидном), позволяющем достичь равномерного и стабильного распределения сорбента в водном растворе. 6 пр.
Основные результаты: Способ извлечения благородных металлов из растворов, включающий сорбцию на органическом сорбенте [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил]-гексане общей формулы CHSN, отличающийся тем, что сорбцию ведут с использованием сорбента в виде водной эмульсии наночастиц, полученной облучением указанного сорбента ультразвуком в водной среде.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к получению нанодисперсного сорбента металлов и к применению полученного сорбента в целях интенсификации процесса сорбции и может быть применено в гидрометаллургии благородных металлов.

Известны сорбенты аминотиофирного строения, обладающие способностью сорбировать из водных растворов ионы благородных металлов [1. Патент РФ №2205237, кл. С22В 3/24, С 22 В 11/00]. В ряду соединений указанного строения известен сорбент-1-[пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил]-гексан. Названный сорбент представляет собой вязкую смолу, не смешивающуюся с водой.

Сорбцию ионов благородных металлов указанным сорбентом производят в статических условиях. Поскольку сорбент находится в водном растворе извлекаемых металлов в виде отдельной фазы на дне реакционного сосуда, для повышения интенсивности сорбции применяют многократный избыток сорбента и энергичное перемешивание. Отсутствие перемешивания ведет к оседанию частиц сорбента (расслоению фаз) и резкому замедлению процесса сорбции, что является недостатком. Избыток вязкого непрореагировавшего сорбента после окончания процесса сорбции смешивается с продуктом взаимодействия и затрудняет отделение конечного продукта, что также является недостатком.

Известен способ интенсификации сорбции на сорбентах аминотиоэфирного ряда [2. Патент РФ №2205239], заключающийся в добавлении иодид-ионов к раствору извлекаемой платины. Достоинством указанного способа является достижение высоких степеней извлечения платины за более короткий интервал времени контакта сорбента с раствором извлекаемого элемента. Недостатком данного способа является неприменимость его в случае присутствия в растворе металлов, образующих нерастворимые осадки с иодид-ионом, в частности палладия.

Указанных недостатков лишен заявляемый способ, позволяющий увеличить интенсивность сорбции, исключить необходимость перемешивания, избежать избыточного расхода сорбента.

Заявляемый способ состоит в предварительной обработке сорбента ультразвуком с целью измельчения частиц сорбента до состояния устойчивой эмульсии.

Известно [3. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред. - М.: Наука, 1982], что химические реакции в среде мелкоизмельченных частиц сырья протекают интенсивнее (быстрее, с большей конверсией), чем в среде крупноагломерированных объектов

Очевидно, что уменьшение частиц сорбента при равном объеме способствует повышению эффективности сорбции за счет более плотного и равномерного расположения сорбирующих частиц в объеме раствора и, соответственно, повышения вероятности контакта сорбирующих частиц с частицами сорбируемого элемента. Максимальное измельчение органической фазы в воде без изменения структуры вещества представляет собой суспензию или эмульсию, в которой частицы суспендированной (эмульгированной) фазы равномерно распределены во всем объеме раствора. Размеры частиц сорбента в эмульсии или стабильной суспензии составляют десятки-сотни нанометров, т.е. сорбент находится в виде наночастиц, что и обеспечивает интенсификацию взаимодействия частиц, участвующих в сорбционном процессе.

Известно, что диспергирование водонерастворимого органического вещества в воде достигается традиционно механическими либо химическими (с добавлением ПАВ) способами. Недостатком механических способов является невозможность глубокого измельчения (до наночастиц) веществ. Недостатком химических методов является введение в систему диспергируемое вещество-вода посторонних веществ (ПАВов), что не всегда допустимо.

Известно, что эффективное измельчение частиц при сохранении их молекулярной структуры доступно при ультразвуковой обработке материалов, при этом возможно достижение наноразмеров частиц [4. А. Geganken. Using sonochemistry for the fabrication of nanomaterials // Ultrasonics Sonochemistry, 2004. - vol. 11. - 47].

О применении ультразвуковой обработки для измельчения сорбентов до наносостояния в целях повышения интенсивности сорбции сведений в литературе нет.

Сущность изобретения состоит в повышении интенсивности действия известного сорбента металлов - [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил]-гексана /4/ - за счет переведения сорбента в стабильное мелкодисперсное состояние. Органический сорбент аминотиоэфирного ряда [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил]-гексан в обычном состоянии - жидкость, не смешивающаяся с водой. Для осуществления эффективной сорбции ионов металлов при низких концентрациях последних в растворе необходимо добиться контакта рассеянных в объеме раствора ионов металлов с частицами сорбента. Чем выше степень измельчения сорбента и чем меньше расстояние между взаимодействующими частицами, тем эффективнее происходит процесс сорбции.

Техническим результатом является применение сорбента в максимально измельченном состоянии (коллоидном), позволяющем достичь равномерного и стабильного распределения сорбента в водном растворе, а также повышение степени извлечения благородных металлов.

Технический результат достигается использованием сорбента в виде частиц наноразмеров, полученных ультразвуковым диспергированием.

Сорбент вносят в небольшое количество воды (или рабочего раствора) и помещают в прибор, создающий ультразвуковые колебания частотой 20 кГц на некоторое время. Готовый продукт - эмульсия. При внесении такого сорбента в рабочий раствор эмульсия равномерно распределяется во всем объеме раствора, обеспечивает максимальное сближение с ионами извлекаемого вещества для контакта, при этом сорбент не выделяется в отдельную фазу, а находится в стабильно взвешенном состоянии до момента взаимодействия с извлекаемыми частицами. После сорбции частицы сорбента увеличиваются в размере за счет присоединения сорбируемого элемента и выделяются в осадок, легко отделяющийся от раствора обычными приемами.

Повышение интенсивности сорбции по заявляемому способу определяется следующими характеристиками:

- увеличение степени извлечения металла по сравнению со степенью извлечения того же металла без применения заявляемого способа;

- расширение ряда элементов, извлекаемых заявляемым способом;

- возможность сорбции веществ, находящихся не только в ионной форме, но и в виде взвешенных нульвалентных частиц металла.

Изобретение иллюстрируется примерами.

Пример 1

В колбу, содержащую 100 мл раствора платинохлористоводородной кислоты с концентрацией 10 мкг/л платины, вносили 1 мл эмульсии сорбента [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексана, приготовленной ультразвуковой обработкой 10 мг сорбента в 10 мл воды при частоте ультразвука 20 кГц в течение 4 минут, и выдерживали при комнатной температуре без перемешивания в течение 15 минут. Выделившийся осадок отфильтровывали, в осадке и фильтрате определяли содержание платины. По результатам определения вычисляли степень извлечения платины. Степень извлечения платины в описанном примере - 98,3%.

Пример 2

Выполняли аналогично примеру 1, но в качестве сорбента использовали [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексан в количестве 1 мг без предварительной обработки ультразвуком. Степень извлечения платины в описываемом примере - 64,5%.

Пример 3

В колбу, содержащую 100 мл стабильного коллоидного раствора (золя) золота с концентрацией золота 20 мкг/л, вносили 1 мл эмульсии сорбента [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексана, приготовленной ультразвуковой обработкой 10 мг сорбента в 10 мл воды при частоте ультразвука 20 кГц в течение 4 минут, и выдерживали при комнатной температуре без перемешивания в течение 15 минут. Выделившийся осадок отфильтровывали, в осадке и фильтрате определяли содержание золота. По результатам определения вычисляли степень извлечения золота. Степень извлечения золота в описанном примере - 99,2%.

Пример 4

Выполняли аналогично примеру 3, но в качестве сорбента использовали [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексан количестве 1 мг без предварительной обработки ультразвуком. Степень извлечения золота в описываемом примере - 20,5%.

Пример 5

В колбу, содержащую 100 мл раствора хлорида палладия с концентрацией 10 мкг/л палладия, вносили 1 мл эмульсии сорбента [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексана, приготовленной ультразвуковой обработкой 10 мг сорбента в 10 мл воды при частоте ультразвука 20 кГц в течение 4 минут, и выдерживали при комнатной температуре без перемешивания в течение 15 минут. Выделившийся осадок отфильтровывали, в осадке и фильтрате определяли содержание палладия. По результатам определения вычисляли степень извлечения палладия. Степень извлечения палладия в описанном примере - 99,8%.

Пример 6

В колбу, содержащую 100 мл раствора хлорида палладия с концентрацией 10 мкг/л палладия, вносили 1 мг [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексана и выдерживали при комнатной температуре без перемешивания в течение 15 минут. Выделившийся осадок отфильтровывали, в осадке и фильтрате определяли содержание палладия. По результатам определения вычисляли степень извлечения палладия. Степень извлечения палладия в описанном примере - 68,5%.

Способ извлечения благородных металлов из растворов, включающий сорбцию на органическом сорбенте [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил]-гексане общей формулы CHSN, отличающийся тем, что сорбцию ведут с использованием сорбента в виде водной эмульсии наночастиц, полученной облучением указанного сорбента ультразвуком в водной среде.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 313 items.
27.05.2013
№216.012.4593

Способ получения наноразмерного тонкопленочного стандартного образца химического состава

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к методам создания стандартных образцов химического состава наноматериалов. Для получения наноразмерного тонкопленочного стандартного образца химического состава неорганического вещества или материала методом масс-спектрометрии с искровым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483388
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.08.2013
№216.012.5f76

Способ флотации сульфидных руд, содержащих благородные металлы

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к флотационному выделению благородных металлов и сульфидных минералов с ассоциированными благородными металлами из измельченного сырья, и может быть использовано при флотационном обогащении золотосодержащих сульфидных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490070
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.03.2016
№216.014.db99

Способ получения сорбента редкоземельных металлов

Изобретение относится к получению сорбентов для извлечения ценных компонентов из водных сред. Сорбент получают путем сорбции сульфид-иона на макропористых анионитах полимеризационного или поликонденсационного типа, содержащих группы четвертичного аммониевого основания и/или первичные и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579133
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.06.2016
№217.015.03df

Оправка прошивного стана

Изобретение относится к области обработки металлов давлением на станах винтовой прокатки. Оправка имеет переменный профиль. Возможность удаления дефектов непрерывнолитой заготовки, уменьшение разностенности получаемых гильз обеспечивается за счет того, что в оправке с переднего торца,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587702
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2b53

Способ изготовления струеформирующих сопел

Изобретение относится к области производства струеформирующих сопел, которые могут быть использованы для очистки поверхностей, удаления покрытий, создания шероховатости на поверхности, для резки и разделения материалов. Способ включает формирование рабочего отверстия в композиционном алмазном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579598
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2b79

Усиливающий сверхпроводящий метаматериал

Использование: для сверхмалошумящего усиления слабых радиотехнических сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что усиливающий сверхпроводящий метаматериал состоит из гальванически связанных элементарных ячеек, смещенных постоянным током и проявляющих эффект квантовой интерференции с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579813
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2c52

Способ акустического каротажа

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения координат трещиноватых зон, пересекающих измерительную скважину, пробуренную в кровле выработки. Способ основан на экспериментально установленной закономерности влияния трещиноватой зоны на корреляционные характеристики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579820
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cca

Способ извлечения золота из руд

Изобретение относится к области цветной металлургии. Способ извлечения золота включает цианирование руды при измельчении. В мельницу последовательно подают при соотношении твердой фазы к жидкой фазе от 3:2 до 2:1 предварительно дробленную до крупности фракций от 2 мм до 4 мм руду, добавку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579858
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cd6

Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку. Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке включает напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579866
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d7d

Способ получения деформированных полуфабрикатов из сплава на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия системы Al-Fe-Si в виде тонколистового проката, фольги, листов, плит, прессованных профилей, проволоки и др. Из деформированных полуфабрикатов могут быть получены изделия, предназначенные для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579861
Дата охранного документа: 10.04.2016
Showing 1-10 of 184 items.
27.05.2013
№216.012.4593

Способ получения наноразмерного тонкопленочного стандартного образца химического состава

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к методам создания стандартных образцов химического состава наноматериалов. Для получения наноразмерного тонкопленочного стандартного образца химического состава неорганического вещества или материала методом масс-спектрометрии с искровым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483388
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.08.2013
№216.012.5f76

Способ флотации сульфидных руд, содержащих благородные металлы

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к флотационному выделению благородных металлов и сульфидных минералов с ассоциированными благородными металлами из измельченного сырья, и может быть использовано при флотационном обогащении золотосодержащих сульфидных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490070
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.03.2016
№216.014.db99

Способ получения сорбента редкоземельных металлов

Изобретение относится к получению сорбентов для извлечения ценных компонентов из водных сред. Сорбент получают путем сорбции сульфид-иона на макропористых анионитах полимеризационного или поликонденсационного типа, содержащих группы четвертичного аммониевого основания и/или первичные и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579133
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.06.2016
№217.015.03df

Оправка прошивного стана

Изобретение относится к области обработки металлов давлением на станах винтовой прокатки. Оправка имеет переменный профиль. Возможность удаления дефектов непрерывнолитой заготовки, уменьшение разностенности получаемых гильз обеспечивается за счет того, что в оправке с переднего торца,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587702
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2b53

Способ изготовления струеформирующих сопел

Изобретение относится к области производства струеформирующих сопел, которые могут быть использованы для очистки поверхностей, удаления покрытий, создания шероховатости на поверхности, для резки и разделения материалов. Способ включает формирование рабочего отверстия в композиционном алмазном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579598
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2b79

Усиливающий сверхпроводящий метаматериал

Использование: для сверхмалошумящего усиления слабых радиотехнических сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что усиливающий сверхпроводящий метаматериал состоит из гальванически связанных элементарных ячеек, смещенных постоянным током и проявляющих эффект квантовой интерференции с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579813
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2c52

Способ акустического каротажа

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения координат трещиноватых зон, пересекающих измерительную скважину, пробуренную в кровле выработки. Способ основан на экспериментально установленной закономерности влияния трещиноватой зоны на корреляционные характеристики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579820
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cca

Способ извлечения золота из руд

Изобретение относится к области цветной металлургии. Способ извлечения золота включает цианирование руды при измельчении. В мельницу последовательно подают при соотношении твердой фазы к жидкой фазе от 3:2 до 2:1 предварительно дробленную до крупности фракций от 2 мм до 4 мм руду, добавку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579858
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cd6

Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку. Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке включает напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579866
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d7d

Способ получения деформированных полуфабрикатов из сплава на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия системы Al-Fe-Si в виде тонколистового проката, фольги, листов, плит, прессованных профилей, проволоки и др. Из деформированных полуфабрикатов могут быть получены изделия, предназначенные для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579861
Дата охранного документа: 10.04.2016

Похожие РИД в системе