CZ20041156A3 - Zpusob extrakce iontu europitých a yttritých z koncentrátu luminoforového prachu ci kalu - Google Patents
Zpusob extrakce iontu europitých a yttritých z koncentrátu luminoforového prachu ci kalu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20041156A3 CZ20041156A3 CZ20041156A CZ20041156A CZ20041156A3 CZ 20041156 A3 CZ20041156 A3 CZ 20041156A3 CZ 20041156 A CZ20041156 A CZ 20041156A CZ 20041156 A CZ20041156 A CZ 20041156A CZ 20041156 A3 CZ20041156 A3 CZ 20041156A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- europium
- yttrium
- extraction
- iii
- ions
- Prior art date
Links
- -1 yttrium ions Chemical class 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 13
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 15
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- LNBHUCHAFZUEGJ-UHFFFAOYSA-N europium(3+) Chemical compound [Eu+3] LNBHUCHAFZUEGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 6
- SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid Chemical group CCCCC(CC)COP(O)(=O)OCC(CC)CCCC SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 9
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 4
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 3
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001940 europium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N europium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Eu+3].[Eu+3] AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 150000000918 Europium Chemical class 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002178 europium compounds Chemical class 0.000 description 1
- FBUHTUYBHREGEH-UHFFFAOYSA-H europium(3+);trisulfate Chemical class [Eu+3].[Eu+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O FBUHTUYBHREGEH-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007614 solvation Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B59/00—Obtaining rare earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
- C22B3/10—Hydrochloric acid, other halogenated acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
- C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
- C22B3/384—Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
- C22B3/3846—Phosphoric acid, e.g. (O)P(OH)3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
- C22B7/007—Wet processes by acid leaching
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Predmetem vynálezu je postup pro selektivní extrakci trojmocného europia a/nebo yttria z luminoforového kalu a prachu, jehoz dominantní slozkou jsou oxidy a sulfidy zinku, kadmia, yttria a europia, spocívající v tom, ze z koncentrátu luminoforového prachu ci kalu se pripraví vodný roztok, který se uvede do styku s extrakcním cinidlem, jímz je kyselina alkylfosforecná nebo dialkylfosforecná, bud cistá nebo zredená organickým rozpoustedlem. Rovnováha extrakce je silne závislá na rovnovázné koncentraci volné kyseliny v reagující vodné fázi. Po oddelení vodné a organické vrstvy po extrakci se europité a yttrité získají z organické vrstvy.
Description
Vynález se týká selektivní izolace solí yttria a europia z koncentrátu luminoforů, který byl vyloužen běžnou anorganickou kyselinou, nejlépe chlorovodíkovou nebo dusičnou. Zmíněný koncentrát luminoforů se získává při recyklaci použitých obrazovek barevných televizorů nebo monitorů.
Stav techniky
Nutnost ekologického přepracovávání stále většího množství elektrotechnických odpadů z domácností i komerční sféry vede k zavádění nových recyklačních technologií. Jedním z nejvýznamnějších je vzhledem k množství odpadu i jeho škodlivosti proces přepracování vyřazených TV přijímačů a monitorů osobních počítačů. Při tomto procesu tvoří objemově největší část odpadu sklo. Zejména barnaté á olovnaté sklo, používané na kónusy a stínítka obrazovek, je přitom cennou surovinou. Nesmí být však znečištěno přítomností luminiscenční vrstvy na vnitřní straně obrazovky. Tento luminofor, nanesený ve formě práškové vrstvy, obsahuje některé prvky, které při dalším použití skla mění jeho optické vlastnosti a tím jej znehodnocují. Hlavní příčinou této kontaminace jsou sloučeniny yttria a europia, jejichž cena je přitom značná a jejich izolace je proto i ekonomicky žádoucí.
Pro zachování hodnoty olovnatého skla je při recyklaci obrazovek vrstva luminoforů mechanicky, popřípadě i chemicky odstraňována (přihláška vynálezu PL 353981). Vznikající prach, příp. kal obsahující luminiscenční látky, převážně oxidy a sulfidy zinku, kadmia, yttria a europia, je dosud deponován jako toxický odpad, protože obsahuje těžké kovy (zinek, kadmium). Tento vynález řeší způsob získávání cenných složek (yttria a zejména europia) přítomných v popisovaných koncentrátech, což významně zlepšuje ekonomickou bilanci recyklace.
Podstata vynálezu
Podstata způsobu extrakce iontů europitých a/nebo yttritých z koncentrátu luminoforového prachu či kalu, jehož dominantní složkou jsou oxidy a sulfidy zinku, kadmia, yttria a europia, spočívá podle vynálezu v tom, že z koncentrátu luminoforového prachu či ·· ·
9999 99 • · 9
9 9 • · 9 9 • 9 9 9
99 kalu se připraví vodný roztok, který se uvede do styku s extrakčním činidlem obecného vzorce I:
OH
RO-P=O
OR T kde R je lineární nebo větvená alkylová skupina obsahující 4-12 atomů uhlíku, a R' je atom vodíku nebo lineární nebo větvená alkylová skupina obsahující rovněž 4-12 atomů uhlíku;
přičemž extrakční činidlo je buď čisté nebo zředěné organickým rozpouštědlem, a po oddělení vodné a organické vrstvy po extrakci se europité a yttrité ionty získají z organické vrstvy.
Přípravu vodného roztoku z koncentrátu luminoforového prachu ěi kalu lze provést například rozpuštěním v mírném přebytku anorganické kyseliny. Termínem anorganická kyselina se zde rozumí běžná minerální kyselina, například kyselina sírová, chlorovodíková, dusičná nebo chloristá. S výhodou lze užít kyselinu chlorovodíkovou nebo dusičnou, protože obě tvoří s prvky přítomnými v luminoforu dobře rozpustné soli. Použití kyseliny sírové není příliš vhodné pro malou rozpustnost síranů trojmocného yttria i europia ve vodě, a použití jiných kyselin, např. chloristé je sice možné, ale neekonomické. Vzniklý výluh se pak zfiltruje. Suma koncentrací kovů ve vzniklém výluhu by se měla pohybovat od 0,01 mol/1 po 1,5 mol/1. Při vyšší iontové síle roztoku by se mohly začít uplatňovat nežádoucí solvatační mechanismy extrakce.
Extrakční činidlo obecného vzorce I obsahuje kyselý atom vodíku, lze jej tedy obecně označit HL, kde H značí odštěpitelný kyselý atom vodíku a L organický zbytek molekuly.
S výhodou lze užít kyselinu bis(2-ethylhexyl)fosforečnou (HDEHP), která je běžně využívána v hydrometalurgii k získávání a dělení některých kovů v roztocích a lze ji dobře užít k separaci i v tomto případě. Reakce probíhá podle níže uvedené rovnice, kde symbol M znamená europium nebo yttrium, HL značí monomemí molekulu HDEHP a indexy aq., resp. org. značí látku ve vodné, respektive organické fázi.
4*44 • 4 • 444 4·
4 4
4 4 • 4 4
4 4 4 ·· 44
M3 aq + 3 ( HL )2 org M ( HL2 )3 org + 3 H aq
Extrakční Činidlo může být ředěno různými organickými rozpouštědly, nejlépe alifatickými nebo aromatickými uhlovodíky, případně jejich směsí. Výhodou je co nejmenší rozpustnost organického rozpouštědla ve vodě, co nejmenší těkavost, hořlavost a toxicita. Nejvýhodněji lze použít oktan, děkan nebo xylen.
Extrakční činidlo nebo jeho roztok v organickém rozpouštědle reaguje svodnými roztoky solí troj mocného yttria a europia, připravenými z koncentrátu luminoforového prachu či kalu, za vzniku organických komplexů těchto kovů, které přecházejí do organické fáze. Rovnováha této reakce je silně závislá na rovnovážné koncentraci volné kyseliny v reagující vodné fázi. Při nižší koncentraci volné kyseliny se ionty kovů extrahují do organické fáze, přidáním anorganické kyseliny do vodné fáze se vymývají zpět do vodného roztoku. Tato ochota kovových iontů přecházet do organické fáze anebo se vymývat zpět do vodného roztoku je u prvků přítomných ve výluhu luminoforů velmi odlišná, na čemž je založeno jejich efektivní dělení. Distribuce iontu trojmocného kovu mezi organickou a vodnou fázi přitom závisí na třetí mocnině koncentrace vodíkových iontů ve vodné fázi a je proto velmi strmá (J. Phys. Chem. 1981, 85(24), str. 3646-3651).
Vhodná rovnovážná koncentrace volné kyseliny ve vodné fázi pro extrakci iontů trojmocného yttria nebo europia je závislá na rozpouštědle. Obecně lze říci, že v případě europitého iontu je distribuční poměr mezi organickou a vodnou fází roven jedné při koncentraci volné kyseliny ve vodné fázi cca 0,7 mol/1 při užití alifatických rozpouštědel a cca 0,4 mol/1 při užití aromatických rozpouštědel. I uvnitř těchto skupin jsou však rozdíly závisející na délce a struktuře řetězce. Vhodná koncentrace volné kyseliny ve vodné fázi pro extrakci europitého iontu do organické fáze je tedy 0,1 až 1,5 mol/1. Trojmocné yttrium dosahuje distribučního poměru rovného jedné až při koncentraci volné kyseliny ve vodné fázi cca 1,8 mol/1. Vhodná koncentrace volné kyseliny ve vodné fázi pro extrakci yttritého iontu do organické fáze je tedy 0,5 až 3,0 mol/1, pro zcela selektivní extrakci 0,8 až 1,8 mol/1.
Dominantní složkou luminoforových roztoků je zinek, případně kadmium, které se v popsaném systému extrahují velmi neochotně. K vyššímu stupni extrakce těchto doprovodných prvků dochází pouze při kyselostech vodné fáze menších než 0,1-0,2 mol/1 a těch je třeba se proto při odstraňování nečistot z yttria a europia vyvarovat.
··*· ·· «
9 » 99
9 9 9
9 9 9 « • · · · * •· 99 999
9 • 9 9
9 9 9 • · 9 » * • · · ·· ·
Výhodným provedením vynálezu může být provedení selektivní extrakce yttritých iontů z vodného výluhu z koncentrátu luminoforového prachu či kalu do organické fáze obsahující extrakční činidlo při koncentraci volné kyseliny ve vodné fázi 0,8 - 1,8 mol/1, a následné provedení extrakce iontů europitých při koncentraci volné kyseliny ve vodné fázi 0,2-0,7 mol/1. Ostatní prvky přítomné v koncentrátu luminoforového prachu či kalu zůstanou v odpadním vodném roztoku.
Z organických extraktů se následně europité a yttrité ionty vyperou anorganickou kyselinou o dostatečné koncentraci (0,5-8 mol/1) a běžně známými postupy se chemicky přepracují na vhodný produkt, např. oxid yttritý a europitý.
Při protiproudém vícestupňovém uspořádání extrakčmho procesu je možno dosáhnout prakticky libovolného stupně čistoty jednotlivých komponent.
Vynález je ilustrován následujícími příklady, aniž je jimi jakkoliv omezen.
Příklady provedení vynálezu
Ve všech následujících příkladech byly koncentrace iontů kovů zjišťovány metodou atomové absorbční spektroskopie (AAS), koncentrace volné kyseliny (H+) titrací na pHelektrodu.
Příklad 1
1000 ml 1M roztoku kyseliny bis(2-ethylhexyl)fosforečné (HDEHP) v děkanu bylo protřepáváno po dobu 10 min. s 1000 ml roztoku získaného rozpuštěním 200 g koncentrátu luminoforu v 25 % hm. HC1. Vodná a organická fáze byly odděleny. Výchozí složení vodného roztoku a výsledné rovnovážné koncentrace rozhodujících složek ve vodné i organické fázi jsou uvedeny v tabulce 1, z níž vyplývá, že organická fáze obsahuje ionty yttria a jen stopová množství iontů zinku a europia.
• 4 4« • 4 ·
4 · • 4 · · • · 4 • · 4 * 4 4 • · · · • · 4444 ·4>
4
Tabulka 1
| iont | koncentrace ve vstupním vodném roztoku [mol/1] | rovnovážná koncentrace [mol/1] | |
| vodná fáze | organická fáze | ||
| Žň^ | 1,13 | 1,12 | 0,004 |
| γ3+ | 0,202 | 0,045 | 0,160 |
| Eu3+ | 0,042 | 0,040 | 0,002 |
| H+ | 1,81 | 2,27 | - |
Příklad 2
Vzniklá rovnovážná vodná fáze získaná při experimentu popsaném v příkladu 1 byla částečně zneutralizována přídavkem 160 ml 10 M roztoku čpavku a objem upraven na 1000 ml. Tento výchozí roztok byl protřepán s 1000 ml 1 M roztoku kyseliny bis(2ethylhexyl)fosforečné (HDEHP) v děkanu jako v příkladu 1. Vzniklé fáze, organická a vodná, byly odděleny.
Složení vstupní vodné fáze a rovnovážná složení obou fází udává tabulka 2, z níž vyplývá, že do organické fáze se vyextrahovaly ionty yttria a europia.
Tabulka 2
| iont | koncentrace ve vstupním vodném roztoku [mol/1] | rovnovážná koncentrace [mol/1] | |
| vodná fáze | organická fáze | ||
| Zn2+ | 1,02 | 1,00 | 0,03 |
| γ3+ | 0,038 | 0,001 | 0,036 |
| EuJ+ | 0,035 | 0,004 | 0,030 |
| H+ | 0,21 | 0,45 | - |
• •ΦΦ φ» • · φ φφφ • φ · • · · · ·· ·* φφφ φφ φ·φ «· φ • · φ • · · · • · · φφφφ • φ φ ·· φ
Příklad 3
Μ roztok kyseliny bis(2-ethylhexyl)fosforeěné (HDEHP) v děkanu byl kontaktován v šestistupňové baterii mísičů-usazováků kontinuálně se vstupním vodným roztokem výluhu luminoforů o složení udaném v tabulce 3. Poměr objemů fází byl organická: vodná = 3:1.
Vzniklý organický extrakt byl následně třístupňové promýván nejprve 0,8 M roztokem HC1 (výluh A) a následně 8 M HC1 (výluh B). Poměr objemů fází byl organická : vodná = 3:1. Složení výluhů je uvedeno v tabulce 3: výluh A obsahuje ionty europia, výluh B ionty yttria.
Při tomto postupu se v průběhu extrakění reakce dosáhne rovnovážné koncentrace volné kyseliny ve vodné fázi extrakěního systému kolem 0,7 mol/1.
Tabulka 3
| iont | koncentrace ve vstupním vodném roztoku [mol/1] | výluh A [mol/1] | výluh B [mol/1] |
| Zn2+ | 1,01 | 0,001 | 0,001 |
| γ3+ | 0,176 | 0,002 | 0,170 |
| Eu3+ | 0,034 | 0,029 | 0,004 |
| H+ | 0,05 | 0,70 | 7,3 |
Příklad 4
1000 ml 1M roztoku kyseliny bis(2-ethylhexyl)fosforečné (HDEHP) v xylenu byl protřepáván po dobu 10 min. s 1000 ml roztoku získaného jako v příkladu 1. Výchozí složení vodného roztoku a výsledné rovnovážné koncentrace prvků ve vodné i organické fázi jsou uvedeny v tabulce 4, z níž vyplývá, že organická fáze obsahuje ionty yttria a pouze stopové množství iontů zinku.
Tabulka 4
| iont | koncentrace ve vstupním vodném roztoku [mol/1] | rovnovážná koncentrace [mol/1] | |
| vodná fáze | organická fáze | ||
| IřP | 1,13 | 1,13 | 0,001 |
| YJ+ | 0,202 | 0,166 | 0,035 |
| EuJ+ | 0,042 | 0,042 | min. |
| H+ | 1,81 | 1,90 | - |
Claims (9)
1. Způsob extrakce iontů europitých a/nebo yttritých z koncentrátu luminoforového prachu či kalu, jehož dominantní složkou jsou oxidy a sulfidy zinku, kadmia, yttria a europia, vyznačující se tím, že z koncentrátu luminoforového prachu či kalu se připraví vodný roztok, který se uvede do styku s extrakčním činidlem obecného vzorce I,
OH
RO-P=O
OR i kde R je lineární nebo větvená alkylová skupina obsahující 4-12 atomů uhlíku, a R' je atom vodíku nebo lineární nebo větvená alkylová skupina obsahující rovněž 4-12 atomů uhlíku;
přičemž extrakční činidlo je buď čisté nebo zředěné organickým rozpouštědlem, a po oddělení vodné a organické vrstvy po extrakci se europité a yttrité ionty získají z organické vrstvy.
2. Způsob extrakce iontů europitých a/nebo yttritých podle nároku 1, vyznačující se tím, že extrakčním činidlem je kyselina bis(2-ethylhexyl)fosforečná.
3. Způsob extrakce iontů europitých a/nebo yttritých podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že organickým rozpouštědlem, v němž je extrakční činidlo rozpuštěno, je alifatický nebo aromatický uhlovodík nebo jejich směs.
4. Způsob extrakce iontů europitých a/nebo yttritých podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že organickým rozpouštědlem, v němž je extrakční činidlo rozpuštěno, je oktan, děkan nebo xylen.
• · ···· · .· · · ·· ·· ··· ··· ··
5. Způsob extrakce iontů europitých podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že rovnovážná koncentrace volné kyseliny ve vodné fázi extrakčního systému je 0,1 až
1,5 mol/1.
6. Způsob extrakce iontů yttritých podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že rovnovážná koncentrace volné kyseliny ve vodné fázi extrakčního systému je 0,5 až 3,0 mol/1.
7. Způsob extrakce iontů yttritých podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že rovnovážná koncentrace volné kyseliny ve vodné fázi extrakčního systému je 0,8 až 1,8 mol/1.
8. Způsob extrakce iontů yttritých a následné extrakce iontů europitých podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že nejprve se při rovnovážné koncentraci volné kyseliny ve vodné fázi extrakčního systému 0,8 až 1,8 mol/l extrahují ionty yttrité, poté se při rovnovážné koncentraci volné kyseliny ve vodné fázi extrakčního systému 0,2 až 0,7 mol/1 extrahují ionty europité.
9. Způsob extrakce iontů europitých a/nebo yttritých podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se provádí v protíproudém vícestupňovém uspořádání.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20041156A CZ20041156A3 (cs) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Zpusob extrakce iontu europitých a yttritých z koncentrátu luminoforového prachu ci kalu |
| DE200560013567 DE602005013567D1 (de) | 2004-11-30 | 2005-11-24 | Extraktionsverfahren zur abtrennung von europium(iii) und yttrium(iii) aus luminophorenstaub und-schlamm |
| ES05804481T ES2323321T3 (es) | 2004-11-30 | 2005-11-24 | Metodo de extraccion de europio (iii) e itrio (iii) a partir de concentrado de lodo o polvo de luminoforo. |
| AT05804481T ATE426684T1 (de) | 2004-11-30 | 2005-11-24 | Extraktionsverfahren zur abtrennung von europium(iii) und yttrium(iii) aus luminophorenstaub und-schlamm |
| PL05804481T PL1817437T3 (pl) | 2004-11-30 | 2005-11-24 | Sposób ekstrakcji europu (III) oraz itru (III) z koncentratu pyłu lub osadu luminoforu |
| EP05804481A EP1817437B1 (en) | 2004-11-30 | 2005-11-24 | Method of extracting europium(iii) and yttrium(iii) from concentrate of luminophore dust or sludge |
| PCT/CZ2005/000088 WO2006058508A1 (en) | 2004-11-30 | 2005-11-24 | Method of extraction of europium(iii) and/or yttrium(iii) ions from concentrate of luminophore dust or sludge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20041156A CZ20041156A3 (cs) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Zpusob extrakce iontu europitých a yttritých z koncentrátu luminoforového prachu ci kalu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20041156A3 true CZ20041156A3 (cs) | 2006-07-12 |
Family
ID=35871196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20041156A CZ20041156A3 (cs) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Zpusob extrakce iontu europitých a yttritých z koncentrátu luminoforového prachu ci kalu |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1817437B1 (cs) |
| AT (1) | ATE426684T1 (cs) |
| CZ (1) | CZ20041156A3 (cs) |
| DE (1) | DE602005013567D1 (cs) |
| ES (1) | ES2323321T3 (cs) |
| PL (1) | PL1817437T3 (cs) |
| WO (1) | WO2006058508A1 (cs) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100451138C (zh) * | 2007-02-05 | 2009-01-14 | 常州华南化工有限公司 | 富铕硫酸稀土制备超细高纯氧化铕的方法 |
| CN102115822B (zh) * | 2010-11-18 | 2015-06-10 | 吴泉锦 | 从荧光粉、抛光粉废料中回收稀土氧化物的方法 |
| US9869005B2 (en) | 2012-07-21 | 2018-01-16 | K-Technologies, Inc. | Processes for rare earths recovery from wet-process phosphoric acid |
| RU2538863C2 (ru) | 2013-03-05 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" | Способ реэкстракции редкоземельных металлов из органических растворов и получение концентрата редкоземельных металлов |
| RU2528576C1 (ru) | 2013-03-05 | 2014-09-20 | Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" | Способ извлечения редкоземельных металлов и получения строительного гипса из фосфогипса полугидрата |
| RU2528573C1 (ru) | 2013-03-05 | 2014-09-20 | Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" | Способ извлечения редкоземельных металлов и получения строительного гипса из фосфогипса полугидрата |
| RU2543160C2 (ru) | 2013-03-18 | 2015-02-27 | Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" | Способ сернокислотного разложения рзм-содержащего фосфатного сырья |
| WO2014167534A1 (en) | 2013-04-12 | 2014-10-16 | University Of Kwazulu-Natal | Recovery of yttrium and europium compounds |
| CN103924080B (zh) * | 2014-03-18 | 2016-09-28 | 包头稀土研究院 | 一种增加相比提高钐和锌在氯化铵体系中萃取分离因素的方法 |
| CN103924079A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-07-16 | 包头稀土研究院 | 提高有机皂化度增大钐和锌在氯化铵体系中萃取分离因素的方法 |
| CN103924078B (zh) * | 2014-03-18 | 2016-08-17 | 包头稀土研究院 | 料液中添加氯化铵提高钐和锌萃取分离因素的方法 |
| RU2595314C1 (ru) * | 2015-04-02 | 2016-08-27 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности АО "Гиредмет"" | Способ переработки отходов люминофоров на основе сульфида цинка, содержащих иттрий и европий |
| RU2622474C1 (ru) * | 2016-06-15 | 2017-06-15 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности АО "Гиредмет" | Способ селективного извлечения иттрия и европия из продуктов переработки отходов люминофоров |
| CN110283997B (zh) * | 2019-07-25 | 2020-11-27 | 南昌航空大学 | 一种四出口分组分离中钇富铕稀土矿的工艺流程 |
| CN111074070B (zh) * | 2020-01-20 | 2021-06-29 | 广东省稀有金属研究所 | 一种从海洋稀土硫酸浸出液中萃取钇的方法及萃取有机相 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3110556A (en) * | 1957-04-10 | 1963-11-12 | Donald F Peppard | Process for separating yttrium from the rare earths by solvent extraction |
| US3524723A (en) * | 1966-01-10 | 1970-08-18 | Molybdenum Corp | Solvent extraction process for separating europium from other rare earths |
| US3954657A (en) * | 1973-05-14 | 1976-05-04 | Zenith Radio Corporation | Process for reclaiming rare earth oxysulfide phosphor material |
| US4041125A (en) * | 1973-06-15 | 1977-08-09 | Forskningsgruppe For Sjeldne Jordarter | Process for separation of the lanthanides |
| JPS5942738B2 (ja) * | 1979-03-13 | 1984-10-17 | 三菱化学株式会社 | ユ−ロピウムの分離方法 |
| US4386056A (en) * | 1982-07-30 | 1983-05-31 | Westinghouse Electric Corp. | Recovery of yttrium and europium from contaminated solutions |
| JPS60161330A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-23 | Kasei Optonix Co Ltd | 廃希土類蛍光体からの高純度希土類酸化物の回収方法 |
| JPS61291416A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-22 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 希土類元素の分離方法 |
| US5015447A (en) * | 1989-07-18 | 1991-05-14 | Alcan International Limited | Recovery of rare earth elements from sulphurous acid solution by solvent extraction |
| JP3497089B2 (ja) * | 1998-12-22 | 2004-02-16 | 文良 齋藤 | 廃棄蛍光材からレアメタル成分を選択分離する方法 |
-
2004
- 2004-11-30 CZ CZ20041156A patent/CZ20041156A3/cs unknown
-
2005
- 2005-11-24 AT AT05804481T patent/ATE426684T1/de active
- 2005-11-24 DE DE200560013567 patent/DE602005013567D1/de active Active
- 2005-11-24 PL PL05804481T patent/PL1817437T3/pl unknown
- 2005-11-24 WO PCT/CZ2005/000088 patent/WO2006058508A1/en active Application Filing
- 2005-11-24 EP EP05804481A patent/EP1817437B1/en not_active Not-in-force
- 2005-11-24 ES ES05804481T patent/ES2323321T3/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2323321T3 (es) | 2009-07-13 |
| DE602005013567D1 (de) | 2009-05-07 |
| ATE426684T1 (de) | 2009-04-15 |
| EP1817437B1 (en) | 2009-03-25 |
| PL1817437T3 (pl) | 2009-10-30 |
| EP1817437A1 (en) | 2007-08-15 |
| WO2006058508A1 (en) | 2006-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ20041156A3 (cs) | Zpusob extrakce iontu europitých a yttritých z koncentrátu luminoforového prachu ci kalu | |
| Pranolo et al. | Separation of lithium from sodium in chloride solutions using SSX systems with LIX 54 and Cyanex 923 | |
| Zhang et al. | Synergistic extraction and separation of lanthanum (III) and cerium (III) using a mixture of 2-ethylhexylphosphonic mono-2-ethylhexyl ester and di-2-ethylhexyl phosphoric acid in the presence of two complexing agents containing lactic acid and citric acid | |
| Zhang et al. | Selective recovery of palladium from waste printed circuit boards by a novel non-acid process | |
| Kumar et al. | Comparison of liquid–liquid extraction studies on platinum (IV) from acidic solutions using bis (2, 4, 4-trimethylpentyl) monothiophosphinic acid | |
| Cote et al. | Liquid—liquid extraction of germanium with oxine derivatives | |
| Kumbasar | Selective extraction and concentration of cobalt from acidic leach solution containing cobalt and nickel through emulsion liquid membrane using PC-88A as extractant | |
| El-Hefny et al. | Comparative studies on Y (III) and Dy (III) extraction from hydrochloric and nitric acids by Cyanex 572 as a novel extractant | |
| JP3950968B2 (ja) | ＹおよびＥｕを分離回収する方法 | |
| Braibant et al. | Three-liquid-phase extraction in metal recovery from complex mixtures | |
| Fleitlikh et al. | Purification of zinc sulfate solutions from chloride using extraction with mixtures of a trialkyl phosphine oxide and organophosphorus acids | |
| US4292284A (en) | Solvent extraction recovery process for indium | |
| Aksamitowski et al. | Selective extraction of copper from Cu-Zn sulfate media by new generation extractants | |
| Nayak et al. | Studies on the solvent extraction of indium (III) from aqueous chloride medium using Cyphos IL 104 | |
| Fleitlikh et al. | Zinc extraction from sulfate–chloride solutions with mixtures of a trialkyl amine and organic acids | |
| CN112063862A (zh) | 一种用于稀土富集的萃取剂及其应用 | |
| Datta et al. | Separation and recovery of copper from aqueous solutions using tri-n-butyl phosphate in benzene | |
| Drzazga et al. | Comparison of germanium recovery from copper (II) sulfate-based solution using tertiary amine and oxime extractant | |
| Keng et al. | Selective separation of Cu (II), Zn (II), and Cd (II) by solvent extraction | |
| WO2014167534A1 (en) | Recovery of yttrium and europium compounds | |
| US5196095A (en) | Process for recovering a metal from an aqueous solution comprising a mixture of metal chlorides | |
| US20180237886A1 (en) | Method for recovering zinc from solution | |
| AU2013339214B2 (en) | Method for collecting silver | |
| GB2621920A (en) | Selective extraction of rhodium from hydrochloric acid solutions comprising rhodium and iridium | |
| Xu et al. | Selective extraction and separation of gallium (III) from indium (III) in chloride medium using di (2-ethylhexyl)(N, N′-di (2-ethylhexyl) amino methyl) phosphonate and stripping with water |