Методы концентрирования рения сорбционно-экстракционными процессами

Извлечение рения на стадии сорбции - 98,5-99.0%.Насыщенный по рению ионит промывают 0.6 объемами воды на объем смолы (в основном для отмывки от включений селена) и шестью объемами бидистиллята для глубокой очистки смолы от загрязнений исходным раствором мокрого пылеулавливания и примесей.Потери рения с промывными водами составляют 0,02%. После водной промывки проводят десорбцию рения со смолы раствором аммиака (60 г/л) в бидистиллированной воде. Основной аммиачный элюат содержит: рения - до 15 г/л. молибдена - 0.5-2.0 г/л. сульфат-ионов - 3-5 г/л. Из него после упаривания осаждают черновой перренат аммония, который перекристаллизовывают и промывают этиловым спиртом.Маточные растворы осаждения чернового перрената аммония содержат: рения > 0.3 г/л, молибдена - до 20 г/л и сульфат-ионов - 50 г/л. Их направляют в оборот, который составляет 1.5-2,0% от общего баланса рения в процессе.Общий выход рения от исходного молибденитового концентрата в товарную продукцию по этой сорбционной схеме достигает 87-90%. Это один из лучших показателей, отвечающий современному мировому техническому уровню в производстве рения.Разновидностью описанной схемы является проверенная в промышленных условиях схема извлечения рения из сернокислых растворов с отделением от молибдена сорбцией на низко основном анионите марки АН-21. Эффект разделения рения и молибдена в этом случае обусловлен ситовыми свойствами анионита за счет высокого содержания в нем сшивающего агента - дивинилбензола.На сорбцию поступает раствор следующего состава (в г/л): рений - 0,62; молибден - 10,5; серная кислота - 62,5. Насыщенный анионит промывается оборотным конденсатом до pH 4. а затем декатионированной водой до pH 5. Молибден практически не сорбируется анионитом АН-21 и полностью остается в фильтрате.Элюирование рения со смолы АН-21 проводят раствором аммиака (6,2%). Получаемые аммиачные элюаты упаривают до плотности 1,1 г/см3и осаждают кристаллы чернового перрената аммония при охлаждении пульпы до 4 °С.Применение сорбционной технологии позволяет извлекать рений из более сложных растворов, получаемых, например, при азотнокислом разложении молибденового сырья. С учетом специфики таких бедных по рению растворов необходимо проводить двойное концентрирование рения, которое осуществляют с помощью винилпиридинового амфолита марки ВП-14КР. Исходный азотно-сернокислый раствор перед сорбцией обрабатывают свежей порцией молибденитового концентрата или отходами металлического молибдена для уменьшения концентрации свободной азотной кислоты, так как при содержании HNO3> 10 г/л емкостные характеристики амфолита ВП-14 КР ухудшаются.На первой стадии сорбцию рения проводят в пульсационных колоннах типа ПИК с подвижным слоем ионита. Сорбент, насыщенный рением, промывают оборотным раствором. Десорбцию рения со смолы 6-9%-ным раствором аммиака проводят при температуре 40-50 °С в специальных обогреваемых колоннах. Элюаты первого этапа концентрирования содержат: рения - 0.2-0.3 г/л. нитрат-ионов - до 20 r/л. Их упаривают и подкисляют серной кислотой до pH 2-3.На второй стадии концентрирования рений сорбируют из этих растворов той же смолой в каскаде колонн с неподвижным слоем. Десорбцию осуществляют раствором аммиака, при этом получают товарные элюаты с содержанием рения 2-5 г/л. Конечные элюаты упаривают и выделяют черновой перренат аммония, который затем дважды перекристаллизовывают. Общее извлечение рения в товарную продукцию из исходного азотно-сернокислого раствора - 90-95%.ЗаключениеПосле распада СССР Россия осталась без падежных, а главное освоенных сырьевых источников рения. Промышленно-экономический кризис 1990-х годов только усугубил эту ситуацию, в результате чего производство рения в России в значимых масштабах практически прекратилось. Учитывая острую потребность в рении ряда важнейших стратегических отраслей современной промышленности, для обеспечения независимости нашей страны от внешних поставок этого металла необходимо в кратчайшие сроки восстановить собственное производство рения, его соединений и сплавов. В связи с этим особое значение приобретают процессы с максимально повышенной рециркуляцией рения и вовлечение в переработку различных видов отходов, а также его попутное извлечение из промышленно освоенных объектов (растворов подземного выщелачивания урановых руд и др.).Что касается более долгосрочных задач по освоению и разведке отечественных месторождений, например, в Читинской области, Карелии или на острове Итуруп (фумарольные газы вулкана Кудрявый), то их решение в большей степени лежит в области политических и имущественно-экономических проблем, чем технических или технологических трудностей.Таким образом, весь комплекс вопросов, связанных с произвол ством и потреблением рения в России, может быть решен при непосредственном участии соответствующих государственных структур и под их контролем. Авторы монографии считают, чтосреди металлов, имеющих стратегическую значимость для безопасности страны, рений, без сомнения, занимает одно из первых мест.Список литературы1.Палант А.А. Металлургия рения; ин-т металлург. и материаловедения им. А.А.Байкова РАН, Рос. хим.-технол. ун-т им. Д.И. Менделеева. – М.: Наука, 2007.-298 с.2. Баймаков Ю.В. Металлургия редких металлов. Конспект лекций. – Ленинград, 1969. -167 с.3. Лебедев К.Б Рений. – М.: Металлургиздат, 1969, - 55 с.4. Большаков К.А. Химия и технология редких и рассеянных элементов. Учеб. пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 1976. -320 с.