Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Санкт-Петербург, Россия:

С. А. Егоров, ассистент кафедры технологии редких элементов и наноматериалов на их основе, эл. почта: egorovserg-92@yandex.ru
И. А. Турцева, студентка кафедры технологии редких элементов и наноматериалов на их основе, эл. почта: iramegablok@mail.ru
А. А. Блохин, заведующий кафедрой технологии редких элементов и наноматериалов на их основе, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: blokhin@list.ru

Purolite, An Ecolab Company, Москва, Россия:
М. A. Михайленко, технический директор (гидрометаллургия), СНГ, канд. хим. наук, эл. почта: ixresin@gmail.com

При изучении сорбции родия на слабоосновных анионитах Puromet MTS9840, Puromet MTS9841 и Puromet MTS9850 с полиаминными группами и ионите Puromet MTS9140 с тиомочевинными функциональными группами установлено, что при частичной замене HCl как источника хлорид-иона наNH4Cl при сохранении общей одинаковой концентрации хлорид-иона, составляющей 4 моль/л, коэффициенты распределения родия уменьшаются прямо пропорционально повышению доли NH4Cl в растворе. Eмкости всех опробованных ионитов по родию при сорбции из раствора смеси концентрации 1 моль/л HCl и 3 моль/л NH4Cl в 2,5–6,0 раз ниже значения, достигаемого при сорбции из растворов HCl концентрации 4 моль/л при равных равновесных концентрациях родия, при этом изотермы сорбции родия из раствора, содержащего NH4Cl, сохраняют выпуклую форму. В то же время присутствие в растворе NH4Cl приводит лишь к незначительному снижению скорости сорбции родия на полиаминных анионитах, как это показано на примере анионита MTS9840. По избирательности и емкости по родию при сорбции из хлоридных растворов как в отсутствие, так и в присутствии хлорида аммония опробованные иониты можно расположить в ряд: MTS9841 > MTS9840 > MTS9140 > MTS9850. Установлено, что при сорбции родия в динамических условиях из раствора состава, г/л: 0,2 Rh(III); 133,7 NH4Cl (2,5 моль/л); 54,7 HCl (1,5 моль/л); 5,0 Fe(III); 4,2 Al(III); 4,0 Zn(II); 6,0 Sn(IV), на анионите MTS9841 удается достичь более глубокого (до 98 %) извлечения родия и снизить остаточную концентрацию родия в растворе в 4 раза (до 0,005 г/л) по сравнению с сорбцией на анионите MTS9840. Показано, что десорбция родия из насыщенного анионита MTS9841 подкисленным раствором тиомочевины протекает достаточно полно, не менее чем на 95 %.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 21-79-30029).

1. Live PGM Prices // Metals daily. Precious metals news, information and live prices. — URL: https://www.metalsdaily.com/live-prices/pgms/ (дата обра щения: 15.07.2022).
2. Xolo L., Moleko-Boyce P., Makelane H., Faleni N., Tshentu Z. R. Status of recovery of strategic metals from spent secondary products // Minerals. 2021. Vol. 11, Iss. 7. N. 673.
3. Granados-Fernandez R., Montiel M. A., Diaz-Abad S., Rodrigo M. A., Lobato J. Platinum recovery techniques for a circular economy // Catalysts. 2021. Vol. 11, Iss. 8. N. 937.
4. Котляр Ю. А., Меретуков М. А., Стрижко Л. С. Металлургия благородных металлов : учебник в 2 кн; Кн 2. — М. : Руда и Металлы, 2005. — 391 с.
5. ИТС 14–2020. Производство драгоценных металлов : информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. — М. : Бюро НДТ, 2020. — 153 с.
6. Янин Е. П. Платиновые металлы в окружающей среде (эколого-геохимические аспекты). — М. : НП «АРСО», 2021. — 232 с.
7. Yousif A. M. Recovery and then individual separation of platinum, palladium, and rhodium from spent car catalytic converters using hydrometallurgical technique followed by successive precipitation methods // Journal of Chemistry. 2019. Vol. 2019. DOI: 10.1155/2019/2318157.
8. Matsumoto K., Yamakawa S., Sezaki Y. Preferential precipitation and selective separation of Rh(III) from Pd(II) and Pt(IV) using 4-alkylanilines as precipitants // ACS omega. 2019. Vol. 4, Iss. 1. P. 1868–1873.
9. Matsumoto K., Hata Y., Sezaki Y., Katagiri H., Jikei M. Highly selective Rh(III) recovery from HCl solutions using aroma tic primary diamines via formation of three-dimensional ionic crystals // ACS omega. 2019. Vol. 4, Iss. 11. P. 14613–14620.

10. Xing W. D., Sohn S. H., Lee M. S. A review on the recovery of noble metals from anode Slimes // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2020. Vol. 41, Iss. 2. P. 130–143.
11. Nguyen T. H., Kumar B. N., Lee M. S. Selective recovery of Fe(III), Pd(II), Pt(IV), Rh(III) and Ce(III) from simulated leach liquors of spent automobile catalyst by solvent extraction and cementation // Journal of Chemical Engineering. 2016. Vol. 33, Iss. 9. P. 2684–2690.
12. Morcali M. H., Zeytuncu B., Yucel O. Rhodium cementation from spent plating solution using Taguchi’s method // Canadian Metallurgical Quarterly. 2013. Vol. 52, Iss. 4. P. 488–491.
13. Игумнов М. С., Дробот Д. В., Чернышов В. И. Новые вехи прикладной электрохимии редких и благородных металлов // Рос. хим. журн. 2001. Т. 45. С. 64–71.
14. Аринова А. Б., Дмитриенко В. П. Технология процесса электрохимического восстановления родия // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2019. № 4. С. 47–54.
15. Yu B. C., Kim S. K., Sohn J. S., Kim B. S., Rhee K. I. et al. Electrochemical behaviour and electrowinning of rhodium in acidic chloride solution // Journal of Applied Electrochemistry. 2014. Vol. 44, Iss. 6. P. 741–745.
16. Trinh H. B., Lee J. C., Suh Y. J., Lee J. A review on the recycling processes of spent auto-catalysts: Towards the development of sustainable metallurgy // Waste Management. 2020. Vol. 114. P. 148–165.
17. Padamata S. K., Yasinskiy A. S., Polyakov P. V., Pavlov E. A., Varyukhin D. Yu. Recovery of noble metals from spent catalysts: A Review // Metallurgical and Materials Transactions B. 2020. Vol. 51, Iss. 5. P. 2413–2435.
18. Nicol G., Goosey E., Yildiz D. S., Loving E., Nguyen V. T. et al. Platinum group metals recovery using secondary raw materials (platirus): Project overview with a focus on processing spent autocatalyst // Johnson Matthey Technology Review. 2021. Vol. 65, Iss. 1. P. 127–147.
19. Le M. N., Lee M. S., Senanayake G. A short review of the separation of iridium and rhodium from hydrochloric acid solutions by solvent extraction // Journal of Solution Chemistry. 2018. Vol. 47, Iss. 8. P. 1373–1394.
20. Ding Y., Zhang S., Liu B., Zheng H., Chang C. et al. Recovery of precious metals from electronic waste and spent catalysts: A review // Resources, conservation and recycling. 2019. Vol. 141. P. 284–298.
21. Lee J., Kurniawan, Hong H.-J., Chung K. W., Kim S. Separation of platinum, palladium and rhodium from aqueous solutions using ion exchange resin: a review // Separation and Purification Technology. 2020. Vol. 246. N. 116896.
22. Goc K., Kluczka J., Benke G., Malarz J., Pianowska K. et al. Application of ion exchange for recovery of noble metals // Minerals. 2021. Vol. 11. N. 1188.
23. Блохин А. А., Воронина С. Н., Мурашкин Ю. В., Михайленко М. А., Медведский H. Л. Сорбционное извлечение родия из многокомпонентных солянокислых растворов // Химическая технология. 2012. Т. 13, №. 9. С. 543–547.
24. Дрогобужская С. В., Широкая А. А., Соловьев С. А. Сорбционное извле чение платиновых металлов из кислых хлоридно-сульфатных и сульфатных растворов волокнами ФИБАН // Известия высших учебных заведе ний. Химия и химическая технология. 2019. Т. 62, № 11. С. 117–125.
25. Tatarnikov A. V., Sokolskaya I., Shneerson Ya. M., Lapin A. Yu., Goncharov P. M. Treatment of platinum flotation products // Platinum Metals Review. 2004. Vol. 48, Iss. 3. P. 125–132.
26. Егоров С. А., Блохин А. А., Мурашкин Ю. В, Татарников А. В. Сорбционное извлечение родия из многокомпонентных хлоридных растворов // Цветные металлы. 2020. № 3. С. 74–78. DOI: 10.17580/tsm.2020.03.11.
27. Warshawsky A., Fieberg M. B., Mihalik P., Murphy T. G. The separation of platinum group metals (PGM) in chloride media by isothioronium resins // Separation and Purification Methods. 1980. Vol. 9, Iss. 2. P. 209–265.
28. Егоров С. А., Блохин А. А., Мурашкин Ю. В. Особенности сорбции родия(III) из хлоридных раств оров на ионите с тиомочевинными функциональными группами // Журнал прикладной химии. 2020. Т. 93, № 9. С. 1311–1316.
29. Марченко З., Бальцежак М. Методы спектрофотомерии в УФ и видимой областях в неорганическом анализе. — М. : Бином. Лаборатория знаний, 2009. — 711 с.
30. Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена. — М. : Иностранная литература, 1962. — 492 c.
31. Буслаева Т. М., Симанова С. А. Состояние платиновых металлов в растворах / Аналитическая химия платиновых металлов; под ред. Ю. А. Золотова, Г. М. Варшал, В. М. Иванова. — М. : УРСС, 2003. С. 16–88.
32. Буслаева Т. М., Умрейко Д. С., Новицкий Г. Г., Синицын Н. М., Ковриков А. Б. Химия и спектроскопия галогенидов платиновых металлов. — Минск : Университетское, 1990. — 278 с.