Новый экстрагент для добычи палладия оказался крайне избирательным. С его помощью можно практически без потерь и лишних примесей извлекать палладий из отработанного ядерного топлива, старых электроприборов и промышленных отходов. Результаты работы опубликованы в журнале ChemistrySelect.
Палладий широко используется в промышленности, к примеру, для создания электронных и биомедицинских устройств. Однако содержание этого элемента в естественных месторождениях крайне низкое. Поэтому ученые ищут способы получения палладия из промышленных отходов и вторичных ресурсов, таких как отработавшее ядерное топливо, катализаторы и отходы приборов электроники. Одним из эффективных методов извлечения палладия из отходов является жидкостная экстракция. Она подразумевает выделение ценного вещества из раствора с помощью специального соединения – экстрагента.
Химики Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» совместно с коллегами из Новосибирска выделили палладий из нитратных растворов новым серо-фосфорсодержащим реагентом — дисульфидом дитиофосфиновой кислоты. Благодаря высокой селективности новый экстрагент может практически полностью извлекать палладий из отработанных материалов, не захватывая при этом примеси других металлов.
Сибирские ученые провели жидкостную экстракцию палладия из нитратных растворов с помощью дисульфида дитиофосфиновой кислоты, разбавленной в толуоле. Исследователи отметили, что извлечение палладия дисульфидом идет медленно. Химики предположили, что медленная экстракция обусловлена низкой скоростью образования комплексных соединений палладия в растворе. Для того чтобы ускорить процесс им пришлось увеличить концентрации в органической фазе реакции и повысить температуру проведения реакции. В результате полной экстракции палладия удалось достичь в течение 10-20 минут.
«Мы подтвердили, что дисульфид можно использовать для извлечения палладия из растворов азотной кислоты, содержащих примеси некоторых металлов. Мы также продемонстрировали, что дисульфид дитиофосфиновой кислоты является высокоэффективным и высокоселективным экстрагентом. Только на одной стадии экстракции происходит почти полное извлечение палладия, в то время как извлечение примесных металлов чрезвычайно низкое. Системы экстракции на основе дисульфида могут быть использованы при переработке нитратных растворов, полученных при выщелачивании различного сырья, включая отработавшее топливо атомных электростанций, отработанные катализаторы и электронные отходы», — рассказала Наталья Григорьева, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии Красноярского научного центра СО РАН.
Также химики предупреждают, что в качестве реагентного разбавителя в этой предварительной работе использовался толуол, однако на практике необходимо использовать менее токсичные и более огнестойкие разбавители идентичные толуолу, среди которых исследователи отмечают триэтилбензол.