Экстракционная очистка сульфатных цинковых растворов от хлорид-иона
И.Ю. ФЛЕЙТЛИХ, Л.К. НИКИФОРОВА, Н.А. ГРИГОРЬЕВА
Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН, Красноярск, Россия fleita@sibnet.ru
Ключевые слова: сульфатные цинковые растворы, хлорид-ион, экстракция, триалкилфосфиноксид, реэкстракция, zinc sulphate solutions, chloride ion, extraction, trialkylphosphine oxide, reextraction
Страницы: 661-667
Аннотация
Хлорид-ион является вредной примесью в сульфатном цинковом электролите. Исследована возможность экстракционной очистки цинковых растворов от хлорид-иона с использованием в качестве экстрагента триалкилфосфиноксида (ТАФО, Cyanex 923) в нефтяных парафинах. Показано, что степень экс-тракции хлорида в виде HCl невысокая - не более 14.3 %. Хлорид-ион преимущественно извлекается в виде хлорида цинка в составе экстрагируемого соединения состава [ZnCl2 x 2ТАФО] с высокой степенью очистки цинковых растворов (≥90 %). Анализ уравнений экстракции хлорида цинка показал, что извлечение хлорид-иона в существенной мере зависит от его исходной концентрации в водной фазе, причем с уменьшением концентрации снижаются коэффициенты распределения хлорида. Показано также, что с увеличением концентрации цинка в исходном водном растворе и экстрагента повышаются коэффициенты распределения хлорид-иона. Судя по изотерме экстракции хлорида с 50 % ТАФО, для достижения остаточного содержания хлорида в рафинате от 5 до 0.1 г/л необходимы три ступени экстракции при О/В = 1 : 1. Реэкстракция хлорида цинка из органической фазы затруднена. Попытки реэкстрагировать хлорид водой, растворами фосфорной кислоты и трилона Б оказались малоэффективными. Практически полная реэкстракция хлорида цинка (εCl = 99.2 %) достигается при обработке органической фазы, представляющей собой смесь ТАФО с трибутилфосфатом, 5 % водными растворами аммиака. Учитывая хорошие результаты по очистке цинковых электролитов от хлорид-иона, полученных с ТАФО, дальнейшие исследования должны быть направлены на более широкий поиск реэкстрагентов и новых экстракционных систем на основе ТАФО, которые обеспечивают не только эффективное извлечение хлорид-иона из растворов, но и его реэкстракцию.
DOI: 10.15372/KhUR20160510 |