DE817145C

DE817145C - Verfahren zum Abtrennen des Thoriums aus solches enthaltenden Gemischen

Info

Publication number: DE817145C
Application number: DEP55920A
Authority: DE
Inventors: Eleonore Dipl-Chem Bock; Rudolf Dr Bock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-09-25
Filing date: 1949-09-25
Publication date: 1951-10-15

Description

Verfahren zum Abtrennen des Thoriums aus solches enthaltenden Gemischen Es ist bereits bekannt, daß man Thoriumnitrat aus wäßriger Lösung mit organischen Lösungsmitteln ausschütteln kann, die mit den wäßrigen Ausgangslösungen nicht mischbar sind. Nach den bisherigen Kenntnissen sind dazu entweder hohe Salpetersäurekonzentrationen in der Wasserschicht oder hohe Thoriumnitratkonzentrationen erforderlich, was beides eine technische Verwendung eines derartigen Verfahrens als unmöglich erscheinen läßt.
Es wurde nun ein Verfahren zum Abtrennen des Thoriums aus Gemischen, die solches enthalten, gefunden. Dieses besteht darin, daß der wäßrigen Lösung des Thoriumnitrats vor der Extraktion mit einem damit nicht mischbaren Lösungsmittel ein weiteres Nitrat in hoher Konzentration zugestzt wird, wobei das zugesetzte Nitrat selbst nicht in das Extraktionsmittel geht, jedoch die Extrahierbarkeit des Thoriums so stark begünstigt, daß die Extraktion auch bei neutraler oder schwach salpetersaurer Ausgangslösung vorgenommen werden kann. Als Zusatznitrate haben sich vorzugsweise Lithium-, Magnesium-, Aluminium-, Calcium-, Zink- oder Eisennitrat bewährt.
Man wird bei Gemischen die Salpetersäurekonzentration zweckmäßig so wählen, daß anwesende Verunreinigungen noch nicht als Hydroxyde ausfallen, und wird andererseits einen übermäßigen Überschuß an Salpetersäure deswegen vermeiden, weil diese selbst mit in das organische Lösungsmittel geht und schwer daraus zurückzugewinnen wäre. Bei einer Salpetersäurekonzentration von etwa i normal liegt eine günstige Arbeitsmöglichkeit vor. Als organische Lösungsmittel kommen zahlreiche sauerstoffhaltige Verbindungen, z. B. Alkohole, Äther, Ketone oder Ester, in Frage, wobei besonders wasserunlösliche Ketone und niedere Äther wegen ihrer Beständigkeit gegenüber den verwendeten wäßrigen Lösungen günstig sind.
Man wird praktisch bei Zimmertemperatur oder niederer Temperatur arbeiten oder die Temperatur höchstens um etwa 2o bis 30' über Zimmertemperatur steigern, da bei noch höheren Temperaturen Zersetzung der organischen Lösungsmittel zu befürchten ist.
Da bei der Extraktion des Thoriums außer den dreiwertigen seltenen Erden auch Alkalien, Erdalkalien, Eisen, Aluminium u. a. in der Wasserschicht bleiben, kann man bequem sehr reine Thoriumpräparate gewinnen.
Man kann das Thorium aus der nichtwäßrigen Lösung leicht durch Zurückschütteln mit Wasser wieder in wäßrige Lösung bringen und aus dieser Lösung evtl. mitübergegangene Spuren des Nitrates, welches der Ausgangslösung in hoher Konzentration zugesetzt worden war, entfernen. Man kann aber auch ohne diese weitere Operation das Thorium direkt nach bekannten Methoden aus dieser wäßrigen Lösung gewinnen, oder man kann es nach bekannten Methoden auch gleich aus der nichtwäßrigen Schicht erhalten.
Bei der Aufarbeitung von Cer-haltigem Thoriumnitrat, wie es z. B. aus,Mineralien gewonnen wird, kann man bei diesem Verfahren entweder das Cer als Cer(IV)-Nitrat aus mäßig stark salpetersaurer Lösung zuerst mit einem nichtmischbaren Lösungsmittel ausschütteln und dann erst das Thoriumnitrat nach Zusatz eines fremden Nitrates, wie Lithiumnitrat, in die organische Phase überführen, oder man kann das Cer als Cer (III)-Nitrat in der wäßrigen Phase halten und das Thoriumnitrat allein extrahieren.
Beispiele Bei den folgenden Beispielen wird (mit Ausnahme von Nr. 8) die prozentuale Verteilung angegeben, d. h. derjenige Prozentsatz des extrahierten Nitrates, welcher in das organische Lösungsmittel geht, wenn die Volumina beider Phasen nach dem Schütteln gleich sind. Mit Ausnahme von Versuch 6 und 8 war bei allen Versuchen die Thoriumnitratkonzentration o,i Mol pro Liter Lösung und die H N O; Konzentration i Mol pro Liter Lösung. Die Temperatur betrug ohne Ausnahme 20 J- i ° C.
i. Eine an Calciumnitrat gesättigte Thoriumnitratlösung wurde mit dem gleichen Volumen Diäthyläther geschüttelt. Im Äther waren g6,8°/, des Thoriums. 2. Eine an Aluminiumnitrat gesättigte Thorinmnitratlösung wurde mit dem gleichen Volumen Diäthyläther geschüttelt. Im Äther tvaren 54,2°/, des Thoriums.
3. Eine an Eisen(III)-Nitrat ges;:ttigte Thoriumnitratlösung wurde mit dem gleichen Volumen Diäthyläther geschüttelt. Im Äther waren j3,60,%, des Thoriums.
4. Eine an Lithiumnitrat gesättigte Thoriumnitratlösung wurde mit dem gleichen Volumen Methyl-ibutylketon geschüttelt. Im Keton waren 98,9°/, des Thoriums.
5. Eine an Lithiumnitrat gesättigte Thoriumnitratlösung wurde mit dem gleichen Volumen Ätlivl@icet:it geschüttelt. Im Äthylacetat waren o8,i°/, des Thoriums.
6. Eine an Lithiumnitrat gesättigte Lanthannitratlösung wurde mit dem gleichen Volumen Methyl-ibutylketon geschüttelt. Im Keton w:,ren o,70!, des Lanthans.
Eine an Zinknitrat gesättigte Thoriumnitratlösung, die mit etwa io mg Eisen pro Liter verunreinigt war, wurde mit dem gleichen Volumen Diäthyläther geschüttelt. In dem extrahierten Thorium (8i0,..',) war kein Eisen nachweisbar.
B. 8oo mg Thoriumoxyd und 200 mg Lanthanoxyd wurden als Nitrate in 5o ccm gesättigter Calciumnitratlösung, die 3 Mol H N O, pro Liter enthielt, gelöst und mit 5o ccm Diäthyläther ausgeschüttelt. Das Volumen der Ätherschicht nach dem Schütteln war 52,7 ccm. Daraus wurden 688 mg Th O., gewonnen, welches weniger als o,i°/, La._03 enthielt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Abtrennen des Thoriums aus solches enthaltenden Gemischen durch Extraktion des Nitrates aus wäßriger, neutraler oder salpetersaurer Lösung mit einem organischen, mit der wäßrigen Ausgangslösung nicht mischbaren Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung mit einem hohen Gehalt an einem Nitrat, welches selbst nicht in das organische Lösungsmittel geht, jedoch die Extrahierbarkeit des Thoriums begünstigt, vorzugsweise Lithium-, 3lagnesium-, Calcium-, Zink-, :Aluminium- oder Eisennitrat, extrahiert wird.