Solventextraktion von Rhenium und Molybdän - Trennung durch selektive Reextraktion

Die Anwendungen der Solventextraktion finden sich in der anorganischen, organischen und analytischen Chemie, in den pharmazeutischen und biochemischen Industrien sowie in der Abfallbehandlung und ist eine der groß angelegten industriellen Trennungs-verfahren. In der metallurgischen Aufbereitung von Rohstoffen ist die Solventextraktion durch die Interdisziplinarität von hydrometallurgischer Verfahrenstechnik und anorganisch-organischer Chemie geprägt. Bei der Extraktion anionischer Metallspezies aus wässriger Lösung finden unter anderem aliphatische Amine eine breite Anwendung. Die wirtschaftsstrategischen Refraktärmetalle Rhenium und Molybdän wurden in den 1980er Jahren hinsichtlich ihrer selektiven Trennung durch eine Kombination von sekundären Aminen (R2NH) als Extraktionsmittel und Phosphinoxid (R3PO) als Additiv beschrieben. Bisher wurden keine Untersuchungen des Extraktionssystems gegenüber Eisen (III), der Coextraktion vom Mo (VI) und Re (VII) aus stark verdünnten Lösungen und dem Vergleich zu anderen sekundären Aminen durchgeführt sowie den Einfluss des Lösungsmittels untersucht (vgl. KÄHLER und GOCK). Die Untersuchungen zum System Rhenium und Molybdän im Rahmen dieser experimentellen Studienarbeit haben gezeigt, dass das Additiv TOPO mit dem Extraktionsmittel DTDA die Extraktion von Rhenium verbessert. Das Extraktionsmittel DTDA führt aufgrund seiner langkettigen Alkylreste im Vergleich zu DOA zu größeren Extraktionsergebnissen. Mit dem Extraktionsmittel DOA treten vermehrt dritte Phasen bei der Extraktion auf. Das Extraktionssystem zeichnet sich durch eine Gesamtbeladungs-kapazität aus, wobei Sulfatspezies und auch Wasser coextrahiert werden können. Das Lösungsmittel Chloroform verschlechtert die Extraktion von Rhenium durch seine abschirmenden polaren Wechselwirkungen und der Konkurrenzsituation bei der Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen. Molybdän scheint für die Extraktion keine signifikante Abhängigkeit vom Lösungsmittel (Kerosin, Toluol und Chloroform) zu zeigen. Molybdän und Rhenium lassen sich selektiv von Kupfer und Zink extrahieren, jedoch nicht von Eisen (III). Eisen kann mit Salzsäure zu über 60 % von der beladenen Organik unter Verlust von Molybdän gewaschen werden. Mittels Schwefelsäure kann Eisen vollständig von der Organik, aber mit noch höheren Molybdänüberführungen, gewaschen werden. Eine befriedigende Trennung ergibt sich nicht. Rhenium kann von Molybdän selektiv unter dem Einfluss von TOPO bereits bei geringen TOPO-Konzentrationen reextrahiert werden. Diese Selektivität zeigt sich deutlicher im Lösungsmittel Chloroform als im Lösungsmittel Kerosin.