203132. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyezett, alkálikus volfram és/vagy molibdén fémsó oldatokból tiszta volfram és/vagy molibdén izopolisavak, illetve sóik előállítására
1 HU 203 132 A 2 savanyításra használt ásványi sav mennyisége nem éri el a szilárd volffámsav WC>3«H20 vagy molibdénsav Mo03*H20 kicsapásához szükséges sztöchiometrikus mennyiséget. Ezek az izopolisavak bonyolult felépítésű polimerszerű képződmények. A találmány szerinti eljárásnál ismert módon elektrodialízissel állítunk elő ilyen képződményeket. Az eljárásunkban ezen dialízissel előállított izopolisavakat, illetve sóikat használjuk fel oly módon, hogy a folyamatból, - beindítás után -, vesszük a savanyításhoz szükséges izopolisavat. Szükség esetén Al+3 vagy Mg2+ vagy Fe3+-iont adagolunk az oldathoz, amelyek elősegítik a szennyezések kicsapódását. Nátrium-volffámát oldat molibdén szennyezésének kicsapását nátriumszulfíddal (Na2S vagy NaHS) végezzük. Lehetséges a molibdén szennyezés extrakciós elválasztása is. Ilyenkor az extrahálandó oldat pH-ját állítjuk be a metavolfrámát oldattal. Ezen eljárási lépések után tisztított oldatokat kapunk, amelyekből kationcserés elektrodialízis segítségével volffám- ill. molibdénizopolisavat ill. izopolisavsót állítunk elő. A dialízisnél visszanyert nátronlúg a feltárási eljárásban ismételten felhasználható. A megtisztított izopolisav mint. pl. a metavolfrámát, metamolibdát egy része - mint azt fent leírtuk - ismételten visszakerül a folyamatba, mivel a következő ciklusban ezzel savanyítjuk a szennyezett nátriumvolffámát ill. -molibdát oldatot. Az izopolisav(só)másik hányada képezi a találmányunk szerinti eljárás végtermékét. Találmányunk szerinti eljárást az alábbi kiviteli példákon mutatjuk be részletesebben: 1. példa Egy liter nátrium-volffámát oldathoz, amely 104 g/1 volffámot és 43 g/1 nátriumot, továbbá szennyezésként 1,8 g/1 szilíciumdioxidot (mint szilikát), 0,3 g/1 arzént (mint arzenát) és 0,5 g/1 foszfort (mint foszfát) tartalmazott, hozzáadtunk 10 ml 80 g/1 töménységű alumíniumszulfát [Al2(S04)3] oldatot és 30 ml 300 g/1 töménységű magnéziumszulfát (MgSCU) oldatot. Ehhez a közel 13-14 közötti pH-jú oldathoz ezután hozzáadtunk 2 liter megközelítőleg 7 pH-jú szennyezéseitől korrábban megtisztított nátriumizopoli-volfrámát oldatot, amely 103 g/1 volffámot és 16 g/1 nátriumot tartalmazott. Ilyen oldat előállítását a 191 827 (1983) sz. magyar szabadalmi leírásban ismertetnek, szennyezéseket nem tartalmazó alapanyagokból. A két oldat elegyítésekor kapott mintegy 3 liter térfogatú oldatot mintegy 30 percig 80-90 °C között keverés közben melegítjük, aminek eredményeképpen csapadék válik le, amely a szennyezéseket tartalmazza és az oldat pH-ja 9 körüli értékre áll be. Ez a pH az irodalom szerint megfelel a magnézium- és alumíniumsókkal történő hagyományos tisztító eljárások optimális pH-jának. A szennyezéseket tartalmazó csapadékot kiszűrve a visszamaradt oldat analízise a következő értéket adta: SÍO2 25 ppm, As 5 ppm, P 8 ppm. Ennek alapján a művelet során a szennyezések több mint 90%-át eltávolítottuk. Ez a megtisztított oldat a 191 827 sz. szabadalmi leírásban leírt módon dializálható anélkül, hogy a membrán pómsait eltömő csapadék kiválására sor kerülne. A további dialízis során kapott izopolisav egy részét további ismert eljárásokkal feldolgozzuk, míg egy másik részét újabb adag szennyezett nátriumvolffámát oldat tisztításánál használjuk fel. 2. példa 1 liter nátrium-molibdát oldathoz, amely 48 g/1 molibdént, 38 g/liter nátriumot, valamint szennyezésként 0,5 g/liter szilícium-dioxidot (mint szilikát) 0,3 g/liter foszfort (mint foszfát) 0,26 g/liter ólmot (mint plumbát) és 0,2 g/1 bizmutot (mint bizmutat) tartalmazott, hozzáadtunk 10 ml 80 g/1 töménységű alumíniumszulfát [Al2(S024)3] oldatot, 15 ml 300 g/1 töménységű ferrinitrát [Fe(NC>3)3] oldatot. Ehhez a 12-13 közötti pH-jú oldathoz hozzáadtunk 1,5 liter 6 pH-jú szennyezéseitől korábban megtisztított nátirumizopolimolibdát oldatot, amely 47 g/1 molibdént és 11 g/1 nátriumot tartalmazott. A két oldat elegyítésekor kapott mintegy 2,5 liter térfogatú oldatot 60 percig 80-90 °C-on keverjük, amikor leválik a szennyezéseket tartalmazó csapadék és az oldat pH-ja 8 körüli értékre áll be. A szennyezéseket tartalmazó csapadékot kiszűfve a megtisztított oldat analízise a következő értékeket adta: SÍO2: 80 ppm, P: 20 ppm, Bi: 30 ppm, Pb: 15 ppm. Eszerint a művelet során a szennyezések több mint 90%-át eltávolítottuk. 3. példa Egy liter az 1. példa szerint tisztított 9 pH-jú nátrium-izopolivolffámát oldathoz, mely 103 g/1 volfrámot és 16 g/1 nátriumot tartalmazott, valamint szenynyezésként 0,1% molibdént (mint molibdát) hozzáadtunk 50 ml 100 g/liter töménységű nátrium-hidrogénszulfid (NaHS) oldatot és a kapott elegyet először 0,5 liter 103 g/1 volfrámát és 6 g/1 nátriumot tartalmazó tiszta nátrium-metavolffámát oldattal 8 pH-ra savanyítjuk. Ekkor az oldatot 1 órán keresztül 80 eC-on melegítjük, majd további 9,5 liter fenti összetételű tiszta nátrium-metavolffámát hozzáadásával 3,5 pH-jú oldatot állítunk elő, amelyből a molibdén szulfid csapadékként kivált. A csapadék kiszűrése után kapott oldat 8 ppm Mo-t tartalmazott, így a tisztítás hatásfoka több mint 90%. Látható tehát, hogy a találmányunk szerinti savanyítási mód lehetővé teszi, hogy a nátrium-volffámát tisztító műveletei során megkívánt pH állítást ásványi savak helyett izopolisavakkal, illetve sóival végezzük és ezáltal elkerüljük szennyezőanionok bevitelét. Találmányunk lehetővé teszi, amennyiben egyetlen alkalommal tiszta nátriumvolfrámát oldatból állítunk elő elektrodialízissel izopolisav oldatot és e tiszta izopolisav oldatot használjuk fel szennyezett nátriumvolfrámát oldat tisztító műveleteinél, például a Si, P, As szennyezések A1 és Mg-sókkal történő eltávolításánál szükséges pH állításkor, akkor a tisztító művelet eredményeként kapott megtisztított alkáli-volfrámát 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
