MỞ ĐẦU

Hiện nay, nhiều kim loại quý, chẳng hạn như ruteni (Ru), rođi (Rh), osmi

(Os), iriđri (Ir) và platin (Pt) và đặc biệt là palađi (Pd) ngày càng được ứng

dụng phổ biến trong các lĩnh vực công nghệ cao. Là một nước giàu khoáng

sản với các mỏ quặng với trữ lượng lớn như Yên Bái, Phú Yên, Đà Nẵng, Tây

nguyên , Việt Nam có nguồn nguyên liệu dồi dào để tách hầu hết các kim loại

quý. Để phát huy giá trị kinh tế của tài nguyên này, giai đoạn phân chia, tinh

chế các kim loại quý đóng vai trò quan trọng. Do đó, một yêu cầu cấp thiết

đặt ra là xây dựng các quy trình công nghệ tách, tinh chế các kim loại quý,

đem lại hiệu quả và lợi ích kinh tế cao cho đất nước.

Trong các ứng dụng để phân chia, tinh chế thì phương pháp chiết dung

môi là một trong những phương pháp có nhiều ưu thế để thu nhận các sản

phẩm kim loại quý có độ tinh khiết cao. Phương pháp này có những đặc tính ưu

việt như tính liên tục, khả năng tự động hóa, năng suất cao, Hiện nay, công

nghệ chiết dung môi vẫn không ngừng được nghiên cứu và phát triển. Trong

đó, ngoài việc tìm kiếm tác nhân chiết mới thì chủ yếu tập trung vào việc cải

tiến, tối ưu hóa các lưu trình chiết sẵn có nhằm nâng cao độ tinh khiết và hiệu

suất thu hồi các sản phẩm nghiên cứu.

Để xây dựng các quy trình chiết các kim loại quý như paladi , có rất

nhiều thông số cần được khảo sát như thông số thiết bị (số bậc chiết, rửa

chiết, giải chiết), thông số thành phần (nồng độ kim loại cần tách và nồng độ

axit của dung dịch nguyên liệu, dung dịch rửa, mức độ trung hòa dung môi .)

và thông số tổ chức lưu trình (tốc độ dòng nguyên liệu, dung dịch rửa và giải

chiết). Do đó, để rút ngắn thời gian và công sức nghiên cứu, xu hướng chung

hiện nay là xác định các thông số này bằng cách sử dụng các thành phần

nguyên liệu cho quá trình chiết có độ tinh khiết cao. Sau khi có được các số

liệu thực nghiệm, người ta mới xây dựng được quy trình, thông số kỹ thuật cơ

bản như độ phân pha, nồng độ thích hợp của các cấu tử nghiên cứu, hệ số tách

của từng nguyên tố . để từ đó lập ra một dạng mô phỏng để tính toán và tối

ưu hóa hệ thống chiết, tinh chế từng kim loại riêng biệt, đặc biệt như palađi.

Trên cơ sở đó, chúng tôi chọn đề tài: “ Nghiên cứu khả năng chiết

palađi(II) bằng tác nhân PDA và một số amin “.

Đề tài nghiên cứu được xây dựng sẽ tạo ra một công cụ hiệu quả, tin cậy

để xác định và tối ưu hóa các thông số cơ bản của một số quá trình chiết

palađi(II) với các dung môi trong các trong các điều kiện khác nhau. Với kết

quả thu được sẽ làm tiền đề cho việc xây dựng được quy trình tinh chế paladi

cũng như các kim loại quý khác. Điều đó là cơ sở quan trọng cho việc đầu tư

trang thiết bị nghiên cứu và triển khai ứng dụng thực tế sau này.

MỤC LỤC

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Trang

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN 3

1.1 – Nguyên tố paladi (Pd) 3

1.1.1 - Tính chất 3

1.1.2 - Trạng thái thiên nhiên . 6

1.1.3 - Đồng vị 7

1.2 – Paladi nitrat (Pd(NO ) ) 3 2 8

1.3 –Ứng dụng của nguyên tố palađi (Pd) và các hợp chất của nó 8

1.3.1 - Ngành điện tử 9

1.3.2 - Công nghệ 9

1.3.3 - Xúc tác 10

1.3.4 - Lưu trữ hiđrô . 10

1.3.5 - Kim hoàn . 10

1.3.6 - Nhiếp ảnh 11

1.3.7 - Nghệ thuật . 11

1.4 – Các phương pháp tách và tinh chế paladi bằng dung môi 11

1.4.1 - Phương pháp chiết dung môi . 12

1.4.1.1 - Phương pháp tĩnh . 13

1.4.1.2 - Phương pháp động 14

1.4.2 – Các yếu tố ảnh hưởng đến chiết palađi bằng dung môi . 14

1.4.2.1 - Tác nhân chiết 14

1.4.2.2 - Thiết bị chiết 15

1.4.2.3 - Bản chất ion kim loại . 15

1.4.2.4 - Ảnh hưởng của nồng độ axit vô cơ trong pha nước . 16

1.5 – Vai trò của các tác nhân chiết PDA và amin đối với paladi nitrat 17

1.5.1 - Đặc điểm hóa học của tác nhân chiết PDA và một số amin . 17

1.5.1.1 – Tác nhân chiết PDA . 17

1.5.1.2 – Tác nhân chiết TOA và các amin khác 21

1.5.2 – Ảnh hưởng của dung dịch giải chiết . 22

1.5.3 – Các ảnh hưởng khác 23

1.6 - Xu hướng nghiên cứu và ứng dụng trong tương lai 24

1.6.1 - Hóa học chiết 24

1.6.2 - Thiết bị chiết . 24

CHƯƠNG 2 - THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU . 26

2.1 - Hóa chất, thiết bị 26

2.1.1 - Dung dịch 26

2.1.2 - Các tác nhân chiết 27

2.1.3 – Dung môi 27

2.1.4 - Thiết bị . 27

2.2 – Các phương pháp thực nghiệm . 27

2.2.1 - Tiến hành chiết Pd(II) . 28

2.2.2 - Tiến hành giải chiết Pd(II) 29

2.3 – Các phương pháp phân tích, kiểm tra . 29

CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 30

3.1 – Nghiên cứu khả năng chiết Pd(II) của tác nhân chiết PDA . 30

3.1.1 – Khảo sát khả năng chiết Pd(II) bằng dung môi 1,2-dicloetan

chứa PDA 50mM . 31

3.1.2 – Khảo sát khả năng chiết Pd(II) bằng dung môi 1,2-dicloetan

chứa PDA 100mM . 33

3.1.3 – Nghiên cứu khả năng chiết Pd(II) với hỗn hợp của HNO3 và

NaNO3 trong dung dịch FEED 34

3.1.4 – Nghiên cứu khả năng giải chiết Pd(II) bằng hỗn hợp của

HNO3 và EDTA . 35

3.1.5 - Ảnh hưởng của tác nhân chiết PDA tới quá trình chiết Pd(II). 36

3.1.6 - Ảnh hưởng của nồng độ axit HNO3 tới quá trình chiết Pd(II)

bằng tác nhân PDA

37

3.2 – Nghiên cứu khả năng chiết Pd(II) của tác nhân chiết là amin. . 42

3.2.1 – So sánh khả năng chiết Pd(II) của các tác nhân amin . 42

3.2.2 – Nghiên cứu khả năng chiết Pd(II) của tác nhân TOA 43

3.2.2.1 - Chiết Pd(II) bằng dung môi 1,2-dicloetan chứa TOA

100mM 43

3.2.2.2 - Nghiên cứu chiết Pd(II) bằng dung môi 1,2-dicloetan chứa

tác nhân TOA có nồng độ khác nhau . 45

3.2.2.3 - Nghiên cứu chiết Pd(II) bằng dung môi nitrobenzen với

nồng độ TOA 100mM 46

3.2.2.4 - Nghiên cứu chiết Pd(II) bằng dung môi nitrobenzen chứa

tác nhân TOA có nồng độ khác nhau . 47

3.2.2.5 - Ảnh hưởng của tác nhân chiết TOA tới quá trình chiết

Pd(II) 49

3.2.2.6 - Ảnh hưởng của nồng độ axit HNO3 tới quá trình chiết

Pd(II) . 51

KẾT LUẬN . 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO . 58