FI78324B - Foerfarande foer separering av cerium och saellsynta jordmetaller. - Google Patents
Foerfarande foer separering av cerium och saellsynta jordmetaller. Download PDFInfo
- Publication number
- FI78324B FI78324B FI861247A FI861247A FI78324B FI 78324 B FI78324 B FI 78324B FI 861247 A FI861247 A FI 861247A FI 861247 A FI861247 A FI 861247A FI 78324 B FI78324 B FI 78324B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- cerium
- aqueous phase
- iii
- organic phase
- compartment
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
- C01F17/10—Preparation or treatment, e.g. separation or purification
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Feeding And Guiding Record Carriers (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Cephalosporin Compounds (AREA)
Description
1 78324
Menetelmä seriumin ja harvinaisten maametallien erottamiseksi
Esillä oleva keksintö koskee vesifaasiin sisältyvien seriumin ja harvinaisten maametallien erotusmenetelmää.
Harvinaisten maametallien metallit ovat yleensä yhdistettyinä eri malmeissa kuten esim. monatsiittissä, bastnaesiitissä ja ksenoti-missa. Eräs keino eri harvinaisten maametallien erottamiseksi toisistaan on peräkkäisten neste-neste-uuttotoimintojen suorittaminen mainittujen harvinaisten maametallien suolaliuoksista.
Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä koskee erikoistapausta, jossa seriumia erotetaan muista harvinaisista maametalleista (TR) käyttämällä lähtöaineena näiden elementtien vesiliuosta ja nimenomaan typpihappoliuosta.
Ennestään tunnetaan menetelmiä, jotka mahdollistavat tällaisen erotuksen (vrt. esim. amerikkalainen patentti No 2 564 241). Yleensä nämä menetelmät perustuvat seriumin selektiiviseen uutto-ominaisuuteen (IV) verrattuna tiettyjen orgaanisten liuottimien harvinaisiin maametaHeihin (III), kuten esim. tributyylifosfaattiin. Siten saatetaan kosketukseen vesifaasi, joka käsittää seriumia (IV) ja harvinaisia maametalleja (III) yllämainitun tyyppisen liuottimen kanssa, joka uuttaa seriumin, jolloin harvinaiset maa-metallit (III) jäävät vesijalosteeseen. Seriumin uudelleen uuttamiseksi serium saatetaan uudestaan hapetustilaan (III) kemiallisella pelkistyksellä ja orgaaninen faasi saatetaan kosketukseen vesifaasiin, millä tavoin serium otetaan talteen.
Vaikkakin näillä menetelmillä otetaan tehokkaasti talteen serium, niillä on kuitenkin eräs haittapuoli. Kemiallisen pelkistimen käyttö merkitsee epäpuhtauksien lisäämistä vieraiden orgaanisten tai kemiallisten lajien muodossa. Lisäksi se johtaa reaktioainei-den kulutukseen. Lisäksi on usein hankittava vastaava laitteisto.
2 78324
Keksinnön tavoitteena on esittää helposti toteutettava menetelmä, jonka avulla erotetaan tehokkaasti serium muista harvinaisista maametalleista ja senjälkeen saadan hyvin puhdas serium.
Tämän saavuttamiseksi, menetelmälle, jolla serium erotetaan harvinaisista maametalleista alkuperäisestä vesifaasista keksinnön ensimmäisen muunnelman mukaisesti on tunnusomaista, että se käsittää seuraavat vaiheet: a^) mainittu harvinaisia maametalleja ja seriumia (III) sisältävä vesifaasi saatetaan elektrolyysikennon anodiosastoon, jolloin serium (III) hapettuu seriumiksi (IV): b ) mainitusta anodisesta osastosta tullut vesifaasi saatetaan 1 kosketukseen seriumin (IV) uuttavan orgaanisen faasin kanssa, jolloin faasien erottamisen jälkeen saadaan seriumia (IV) sisältävä orgaaninen faasi ja harvinaisia maametalleja sisältävä vesi-faasi ; ) seriumia (IV) sisältävä orgaaninen faasi johdetaan kokonaan tai osittain mainitun elektrolyysikennon katodiseen osastoon, mainittuun osastoon syötetään typpihappovesifaasia ja siinä muodostetaan mainitun vesifaasin ja orgaanisen faasin hyvä sekoitus jolloin serium (IV) pelkistetään seriumiksi (III); d ) katodisesta osastosta tullut seos erotetaan seriumia (III) sisältävään vesifaasiin, joka muodostaa tuotteen, ja orgaaniseen faasiin.
Keksinnön toisen muunnelman mukaan menetelmälle on tunnusomaista, että se käsittää seuraavat vaiheet: a^) harvinaisia maametalleja ja seriumia (III) sisältävä vesi-faasi johdetaan elektrolyysikennon anodiseen osastoon jolloin serium (III) hapetetaan seriumiksi (IV);
II
3 78324 b ) mainitusta anodisesta osastosta tullut vesifaasi saatetaan 2 kosketukseen seriumia (IV) uuttavan orgaanisen faasin kanssa jolloin faasien erottamisen jälkeen saadaan seriumia (IV) sisältävä orgaaninen faasi ja harvinaisia maametalleja sisältävä vesifaasi; ) mainitun elektrolyysikennon katodiseen osastoon syötetään typpihappovesifaasia, jolloin aikaansaadaan NO sisältävän x kaasun vapautuminen; d ) vaiheen b seriumia (IV) sisältävä orgaaninen faasi saa-2 2 tetaan kosketukseen mainitun kaasuvirran kanssa, jolloin pelkistetään serium (IV) seriumiksi (III); e^) vaiheesta d^ tullut orgaaninen faasi saatetaan kosketukseen vesifaasin kanssa, jolloin faasien erottamisen jälkeen saadaan seriumia (III) sisältävä vesifaasi, joka muodostaa tuotteen, ja olennaisesti seriumista vapaa orgaaninen faasi.
Keksinnön muut tunnusmerkit ja edut ovat paremmin ymmärrettävissä seuraavan selityksen avulla, jossa viitataan liitteenä oleviin piirroksiin, joista: - kuva 1 esittää kaaviomaisesti laitetta, joka soveltaa keksinnön mukaista ensimmäistä muunnelmaa ensimmäisen suoritusmuodon mukaan ; - kuva 2 esittää kaaviomaisesti laitetta, joka soveltaa keksinnön mukaista toista muunnelmaa toisen suoritusmuodon mukaan; - kuva 3 esittää kaaviomaisesti laitetta, joka soveltaa keksinnön mukaista toista muunnelmaa.
- kuva 4 esittää kaaviomaisesti laitetta, joka soveltaa elektrolyysikennon erityistyyppiä keksinnön mukaisen ensimmäisen muunnelman puitteissa; 78324 4 - kuva 5 esittää samanlaista elektrolyysikennon soveltamista kuin keksinnön toisen muunnelman mukaisessa kuvassa 4.
Keksinnön mukaisen menetelmän lähtökohtana on vesifaasi, joka sisältää hapetustilassa (III) olevaa seriumia ja harvinaisia maa-metalleja. Yleensä kyseesä on typpihappoliuos.
Riippumatta kulloisestakin muunnelmasta, menetelmän ensimmäinen osa käsittää seriumin hapettamisen tilaan (IV). Tämä hapetus tapahtuu elektrolyysin avulla, johtamalla vesiliuos elektrolyysikennon anodiseen osastoon.
Keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseen käytetty elektrolyy-sikenno on tunnettua tyyppiä oleva erotuskenno. Erottimena voidaan käyttää huokoista ainetta kuten keramiikkaa tai sintrauksella tai lisäämällä huokosia huokoiseksi saatua muoviainetta tai ioneja vaihtavaa kalvoa. Erottamista edullisin on kationisia ioneja vaihtava kalvo, koostuen edullisimmin sulfonihapporyhmillä varustetusta perfluoratusta polymeeristä. Katodi muodostuu yleensä grafiitista tai edullisesti metallista ja erityisesti titaanista, platinoidusta titaanista tai palladiumilla päällystetystä tita-nista. Anodi voi koostua eri metalleista, kuten titaanista, platinalla päällystetystä titaanista, iridiumista tai titaanin/jalo-metallien seoksesta. Kennon ulkomuoto on yleensä litteä suurella elektrodipinnalla ja pienellä elektrodien välillä. Teollisessa sovellutusmuodossa voidaan käyttää elektrolyysielementtisarjaa, joka on asennettu sarjaan monikennolaitteeseen, joka on tunnettua suodatin-puristin-tyyppiä. Sähkökemiallisten reaktioiden edistämiseksi voi osoittautua aiheelliseksi lisätä elektrodien aktiivista pintaa tai aiheuttaa liuosten voimakasta hämmennystä este-levysarjoilla.
Anodisessa osastossa elektrolyysin seurauksena serium joutuu ha-petustilaan (IV) harvinaisten maametallien jäädessä hapetustilaan III.
Il
Kennon anodisesta osastosta tullut vesiliuos saatetaan sitten kosketukseen orgaaniseen faasiin, joka pystyy uuttamaan seriumin (IV).
s 78324
Alan ammattimies tuntee tämän uuttamisen olosuhteet. Ne toistetaan seuraavassa.
Orgaaninen faasi käsittää uuttoaineen. Uuuttoaineen on pystyttävä uuttamaan valikoivasti seriumin (IV), kun taas harvinaisten maa-metallien (III) on jäätävä vesifaasiin. Yleisesti voidaan käyttää mitä tahansa liuottavaa ainetta, jota serium (IV) ei pysty hapettamaan. Voidaan nimenomaan valita tämä uuttoaine ryhmästä, joka käsittää fosfaatit, fosfonaatit, fosfinaatit, fosfiinioksidit, sulfoksidit.
Voidaan myös käyttää tuotteita, jotka on valittu mono- tai dial-kyylifosfori- alkyylifosfooni- alkyylifosfiini- alkyylifenyyli-fosfoonihappojen ryhmästä.
Kaikkia mainittuja tuotteita voidaan luonnollisesti käyttää erikseen tai keskenään sekoitettuina. Erityisesti käytetään trialkyy-lifosfaatteja ja nimenomaan tributyylifosfaattia (TBP).
Orgaaninen faasi sisältää jossakin tapauksessa orgaanisen liutto-men, joka on inertti uuttoaineiden suhteen orgaanisen faasin hydrodynaamisten ominaisuuksien parantamiseksi. Useita orgaanisia liuottimia tai niiden sekoituksia voidaan käyttää liuottimena. Kuitenkin tässä tapauksessa on valittava liuotin, jota serium (IV) ei pysty hapettamaan.
Esimerkkinä voidaan mainita alifaattiset hiilivedyt ja halogeeni-hiilivedyt .
Kahden faasin kosketukseen saattaminen voidaan suorittaa myötä- tai vastavirtaan kaikissa sopivissa laitteissa, jotka ovat esimer kiksi sekoitin-laskeutusallas-tyyppiä.
6 78324
Faasien erottamisen jälkeen saadaan orgaaninen faasi, joka sisältää seriumia (IV) ja vesifaasi joka sisältää harvinaisia maame-talleja (III) ja on olennaisesti vapaa seriumista.
Senjälkeen orgaaninen faasi voidaan saattaa kahden keksinnön mukaisen käsittelyn alaiseksi.
Ensimmäisen muunnelman mukaan johdetaan tämä faasi yllä kuvatun elektrolyysikennon katodiseen osastoon.
Samalla kun orgaaninen faasi kulkee kennon läpi, kierrätetään samassa katodisessa osastossa typpihappovesifaasia.
Tämä vesifaasi on yleisesti typpihappoliuos, jonka väkevyys edullisesti on alle 1 N, kaikkein edullisimmin vähintään 4 N.
Tämä voi myös olla lievästi hapan typpihappovesiluos, esim. n. 0,5-2N, joka perustuu nitraatteihin ja nimenomaan ammoniumnit-raattiin, alkalinitrattiin tai maa-alkalinitraattiin, tai serium-nitraattiin.
Toimitaan siten, että katodiseen osastoon muodostetaan typpihap-povesifaasin ja orgaanisen faasin hyvä sekoitus. Tämä sekoitus aikaansaadaan kierrättämällä faaseja riittävällä nopeudella ja sijoittamalla osastoon pyörteiden kiihdyttimiä. Ottaen huomioon vesifaasin happamaisuus ja katodin luonne, vesifaasi pelkistetään NO:ksi tai NO^rksi, jolloin atsoottioksidit vuorostaan pelkistävät seriumin (IV) seriumiksi (III).
Seriumin sisältävä seos erotetaan sen poistuttua elektrolyysiken-nosta vesifaasiin, joka sisältää seriumia (III), ja orgaaniseen faasiin. Tämä erotus voidaan suorittaa kaikissa sopivissa laitteissa.
Yleensä orgaaninen faasi kierrätetään uuttovaiheeseen. Ennen kierrätystä on edullista suorittaa pesu vesifaasin avulla siten, että otetaan talteen pieni seriumin (III) määrä, joka on mahdollisesti
II
7 78324 jäänyt orgaaniseen faasiin seoksen erotuksessa. Faasien erottamisen jälkeen saatu vesifaasi yhdistetään senjälkeen vesifaasiin, joka sisältää seriumia (III) joka on saatu yllä mainitussa erotuksessa .
Pesuun käytettävä vesifaasi voi olla joko vettä, tai typpihapolla liuennettu liuos.
Keksintö käsittää myös toisen muunnelman, jossa seriumia (IV) sisältävää orgaanista faasia neste-neste-uuton jälkeen ei enää johdeta elektrolyysikennoon. Tässä toisessa muunnelmassa kierrätetään kennon katodisessa osastossa vain yllä kuvattua tyyppiä olevaa typpihappovesifaasia. Tässä osastossa syntyy tällöin at- sottioksideja NO sisältävän kaasun vapautus. Katodisessa x osastossa toimitaan olosuhteissa, jotka muistuttavat yllämääritel- tyjä, siten että NO ovat olennaisesti oksidit No ja NO .
x 2 Tämä kaasuvirta asetetaan silloin kosketukseen reaktorissa seriumia (IV) sisältävän orgaanisen faasin kanssa. Reaktorissa suoritetaan kaasun ja orgaanisen faasin hyvä sekoitus sopivalla hämmennyksellä. Tämän käsittelyn jälkeen otetaan talteen orgaaninen faasi joka sisältää seriumia (III). Tämä orgaaninen faasi uutetaan uudelleen vesifaasin avulla, joka voi olla joko vettä, tai liuennettu typpihappoliuos. Silloin saadaan faasien erottamisen jälkeen vesifaasi, joka sisältää seriumia (III) joka muodostaa tuotannon, ja olennaisesti seriumista vapaa oleva orgaaninen faasi .
Yleisesti kierrätetään tätä orgaanista faasia kennon anodisesta osastosta tulevaan seriumia (IV) sisältävän vesifaasin uuttovai-heeseen.
Kuvassa 1 esitetään keksinnön ensimmäinen muunnelma. Lähtökohtana oleva vesifaasi 1 kulkee läpi elektrolyysikennon 3 anodisen osaston 2 ja johdetaan senjälkeen 4 kautta uuttosarjaan 5 jossa se saatetaan kosketukseen uuttavan orgaanisen faasin 6 kanssa. Vettä tai liuennettua happoa voi johtaa 7:n kautta samaan sarjaan tis- β 78324 lausta varten.
Sarjasta 5 tulevat vesijaloste 8, joka sisältää harvinaisia maame-talleja (III), ja orgaaninen faasi 9 joka sisältää seriumia (IV). Viimeksi mainittu faasi kulkee kennon 3 katodisen osaston 10 kautta, johon osastoon myös syötetään kohdassa 11 rikkihappovesi-faasia .
Osastossa 10 muodostettu seos kulkee 12 kautta erottimeen 13.
Tästä erottimesta saadaan vesifaasi 14, joka sisältää seriumia (III) ja orgaaninen faasi 15, joka mahdollisesti voi sisältää pieniä määriä seriumia (III). Tämän seriumin talteen ottamiseksi orgaaninen faasi 15 johdetaan sekoittimien-laskeutusaltaiden sarjaan 16, johon syötetään vastavirtaan kohdassa 17 vettä tai ha-potettua liuosta . Erotuksen 18 jälkeen vesifaasi yhdistetään faasiin 14, kun taas orgaanista faasia kierrätetään uuttoon sarjassa 5.
Kennossa 3 tapahtuvan elektrolyysin aikana pieni määrä ioneja 3+ TR saattaa kulkea anodisen osaston erottimen kautta katodiseen osastoon, ja se esiintyy uudelleen liuoksessa 14.
Vaikkakin pienissä määrin, harvinaisten maametallien läsnäolo seriumin kanssa voi aiheuttaa tiettyjä haittapuolia seriumin eräitä myöhempiä käyttöjä silmällä pitäen, joissa tarvitaan hyvin korkeata puhtausastetta.
Tämän ongelman poistamiseksi keksintö käsittää toisen suoritusmuodon kuvassa 1 esitettyä muunnelmaa varten. Tämä toinen tapa, jota esitetään kaaviomaisesti kuvassa 2, käsittää kaikki kuvan 1 suoritusmuodon vaiheet. Tämän vuoksi on käytetty samoja viitteitä kummassakin kuvassa.
9 78324
Sensijaan käytetään toista elektrolyysikennoa 19 jolla on samat rakenteelliset tunnusmerkit kuin yllä selityksessä esitetyt. Lisäksi uuttosarjasta 5 tullut orgaaninen faasi 9 jaetaan kahteen osaan. Ensimmäinen 20 Ά syöttää kennoa 3 kun taas toinen 20 B syöttää kennon 19 katodista osastoa 21. Tähän osastoon syötetään myös 22:n toimesta typpihappovesifaasia joka on samaa tyyppiä kuin yllä. Seriumia (III) sisältävä vesifaasi johdetaan kennon 19 katodiseen osastoon 23. Kohdassa 24 otetaan talteen seriumia (IV) sisältävä vesifaasi.
Osastossa 21 muodostettu seos johdetaan kuten ensimmäisessä suoritusmuodossa 25:n kautta erottimeen 26.
7:ssa otetaan talteen vesifaasi, joka sisältää seriumia (III) ja tällä kertaa on olennaisesti vapaa harvinaisista maametaHeistä (III) .
Samoin kuin kuvan 1 suoritusmuodossa voidaan suorittaa ennen erottimesta 26 tulevan orgaanisen faasin 28 kierrättämistä tislaus veden tai happamen liuoksen 29 avulla sarjassa 30 ja saadun vesifaasin yhdistäminen faasiin 27.
Kuvassa 3 esitetään keksinnön toista muunnelmaa.
Toisen muunnelman avulla ratkaistaan yksinkertaisella tavalla kuvan 1 mukaisen suoritusmuodon aiheuttama ongelma, t.s. ionien 3+ TR läsnäolo menetelmän lopussa saadun seriumin kanssa.
Kahdelle muunnelmalle yhteisten osien suhteen on käytetty samoja viitteitä.
Seriumia (IV) sisältävä orgaaninen faasi johdetaan reaktoriin 32 jossa sitä käsitellään kaasuvirralla, joka sisältää NO 33. Tämä x virta on peräisin elektrolyysikennon 3 katodisesta osastosta 10, jossa kiertää suljetussa piirissä typpihappovesifaasi 34 jonka pitoisuutta säätää syöttö 35.
10 78324
Orgaaninen faasi 36 uutetaan uudelleen sarjassa 37 vedellä tai laimennetulla hapolla 38 ja saadaan vesi faasi 39 joka sisältää seriumia (III). Seriumista vapaa orgaaninen faasi kierrätetään uuttoon sarjassa 5«
Kuvat 4 ja 5 esittävät keksinnön erityissovellutusta perustuen erityisen elektrolyysikennon käyttöön.
Tämän kennon ansiosta voidaan saada hyvin korkea lähes 100 % fa-raadinen saanto suuren tuottavuuden osalta, jolloin tämä mitataan järjestelmään tulevan, käsiteltävän liuoksen syöttönopeudella.
Käytettyä kennoa on esitetty ranskalaisessa patenttihakemuksssa No 84 13641.
Kuten kuvista 4 ja 5 ilmenee, tämä kenno 40 muodostuu kolmesta osastosta. Osastot 41 ja 42 ovat anodisia osastoja, joiden välissä sijaitsee katodinen osasto 43. Näitä osastoja erottavat kaksi kationiaktiivista kalvoa 44 ja 45. Mitä osastojen ja elektrodien rakenteeseen tulee, viitataan yllä esitettyyn selitykseen ja yllämainitun patenttihakemuksen selitykseen.
Kuvan 4 suoritusmuodossa lähtökohtana oleva harvinaisia maametal-leja (III) ja seriumia (III) sisältävä vesiliuos 46 kulkee ensimmäiseen anodiseen osastoon ja sitten toiseen. 47:ssä saadaan vesiliuos joka sisältää harvinaisia maametalleja (III) ja seriumia (IV) joka senjälkeen uutetaan orgaanisen faasin toimesta. Menetelmän jatko tapahtuu samalla tavalla kuin kuvan 1 puitteissa on esitetty. Sen vuoksi on käytetty samoja viitteitä. Keskimmäistä katodista osastoa 43 syöttää typpihappovesiliuos 11 ja uutosta tuleva orgaaninen faasi 9.
On luonnollisesti täysin mahdollista suorittaa kuvan 2 suoritusmuoto käyttämällä kennojen 3 ja 19 sijasta kaksi kolme osastoa käsittävää kennoa jotka ovat yllä selostettua tyyppiä. Kuvassa 2 esitetyt johdot 20 A ja 20 B syöttävät kummankin kennon keskim-
II
u 78324 mäistä katodista osastoa, johto 14 syöttää vuoronperään toisen kennon kutakin anodista osastoa.
Kuvan 5 mukaisessa suoritusmuodossa alkuperäinen vesifaasi 1 kiertää samalla tavalla kuin kuvan 4 osalta esitetty. Keskimmäiseen katodiseen osastoon 43 syötetään typpihappovesifaasia 48, joka aikaansaa NO 49 sisältävän kaasuvirran. Loput menetelmästä x on samanalainen kuin kuvan 3 osalta esitetty. Samoja viitteitä käytetään.
Seuraavassa annetan ei rajoittavia esimerkkejä. Kaikissa esimerkeissä käytetään platinoitua titaania olevia anodeja ja massiivista titaania olevia katodeja.
Esimerkki 1 Tämä esimerkki vastaa kuvan 2 osalta esitettyä suoritusmuotoa. Seuraavassa esitetään eri virtausten kokoonpanot ja virtausnopeudet .
Virtaus Kokoonpano Virtausnopeus 1 TR oksidit (OT) * 460 g/l 1360 1/h
CeO = 45 % + 2
H 1,7 N
4+ 4 (Ce )/(Ce) yht.= 0,98 1360 l/h 6 Tributyylifosfaatti TBP= 70 % 2,8 m^/h
Keroseeni josta aromi poist.«3o % 8 0T= 252 g/i — 3
CeO /OT =9.10 20 A 2 2 m3/h 20 B 0,8 m3/h li hno3in 4m3/h 17 H2° 400 l/h 12 78324 14 A CeC>2=45 g/1 2,7 m3/h
CeO /OTi 0,97 2 +
H =0,8 N
14 B " 1,7 m3/h 22 HN03 IN 1,6 m3/h 24 4+ Ce02=45 g/1 1,7 m3/h (Ce )/(Ce) yht.: 0,98 Ce= /OT^ 0,97 29 HO 160 l/h 27 CeO^ = 45 g/1 1,76 m3/h
CeO /OT^0,999 2 +
H = 0,8 N
Kennojen toimintaolosuhteet:
Kenno 3 Voimakkuus: 71 200 A Kenno 19 Voimakkuus: 19 400 A
, , . 2 2 2 Aktiivinen pinta = 3560 dm Aktiivinen pinta = 970 dm
Jännite = 3,5 V Jännite = 3,5 V
Faraadinen saanto kennoa kohti 60 *
CeO puhtaussuhde 99,9 % 2
Sarja 5: 1 kerros ei tislausta
Sarjat 16-30: 4 kerrosta
Esimerkki 2 Tämä esimerkki kuvaa kuvan 4 mukaista suoritusmuotoa:
Virtaus Kokoonpano Virtausnopeus 46 OT = 460 g/1 1360 l/h
CeO = 45 % + 2
H = 1,7 N
li 78324 13 3 6 TBP = 70 % 2,8 m /h
Keroseeni, josta aromi poist.= 30 % 8 OT = 252 g/1 1360 l/h
CeO /OT - 5.10 2 3 11 HNO 5 N 5,6 m /h 3 17 HO 280 l/h 2 3 14 CeO = 47 g/1 5,88m /h , 2
CeO /OT s? 0,97 2 +
H = 4,8 N
4+ 47 (Ce )/(Ce) yht. = 99 % 1360 l/h 4+ 50 (Ce )/(Ce) yht. = 90 % 1360 l/h
Kennon toimintaolosuhteet:
Osasto 41 I =38 800A Osasto 421 1=3 850 A
1 2 2 2 S = 1 940 dm S = 1 940 dm l 2
Jännite = 3 V Jännite = 2,2, V
Faraadinen saanto 95 % CeO^tn puhtaussuhde = 97 S
Sarja 5 : 1 kerros ei tislausta Sarja 16: 4 kerrosta
Esimerkki 3 Tämä esimerkki koskee kuvan 5 mukaista suoritusmuotoa ,, 78324 14
Virtaus Kokoonpano Virtausnopeus 1 OT = 460 g/1 1360 l/h
CeO = 45 % + 2
H = 1,7 N
7 HO 50 l/h 2 8 OT = 248 g/1 1410 l/h
CeO /OT * 0,009 2 48 HNO 6 N 280 l/h 3 6 TBP = 70 % 2,8 m3/h
Keroseeni josta aromi poist.= 30 % 38 HO 825 l/h 2 39 CeO /OT> 0,999 825 l/h 2
CeO = 334 g/1 2 +
H = 1,9 N
Kennon toimintaolosuhteet
Osasto 41 I =38 800 A Osasto 42 I =3 850 A
12 2 2 S = 1 940 dm S = 1 940 dm
1 2 Jännite = 3 V Jännite 2,2, V
Paraadinen saanto 95 % CeO :n puhtaussuhde = 99,9 % 2
Sarja 5 : 2 kerrosta toinen uutto - toinen tislaus Sarja 37 : 9 kerrosta
II
Claims (15)
1. Menetelmä seriumin ja harvinaisten maametallien erottamiseksi alkuperäisestä vesifaasista, tunnettu siitä, että se käsittää seuraavat vaiheet s a^) mainittu veisfaasi, joka sisältää harvinaiset maametallit ja seriumin (III) johdetaan elektrolyysikennon anodiseen osastoon jolloin serium (III) hapettuu seriumiksi (IV); b^) saatetaan kosketukseen yllämainitusta anodisesta osastosta tuleva vesifaasi seriumin (IV) uuttavan orgaanisen faasin kanssa jolloin faasien erottamisen jälkeen saadaan seriumia (IV) sisältävä orgaaninen faasi ja harvinaisia maametalleja sisältävä vesi-faasi ; c^) seriumia (IV) sisältävä orgaaninen faasi johdetaan kokonaisuudessaan tai osittain yllämainitun elektrolyysikennon katodiseen osastoon, mainittuun osastoon syötetään typpihappovesifaasia ja siinä sekoitetaan hyvin mainittu vesifaasi ja orgaaninen faasi, jolloin pelkistetään serium (IV) seriumiksi (III); d^) katodisesta osastosta tullut seos erotetaan seriumia (III) sisältävään vesifaasiin, joka muodostaa tuotteen, ja orgaaniseen faasiin.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mentelmä, tunnettu siitä, että se käsittää seuraavat vaiheet: e^) Yllämainitussa vaiheessa d^ saatu seriumia (III) sisältävä vesifaasi johdetaan kokonaisuudessan tai osittain toisen elektrolyysikennon anodiseen osastoon, jolloin saadaan osaston ulostulossa seriumia (IV) sisältävä vesifaasi; f^) vaiheessa b^ saadusta seriumia (IV) sisältävästä orgaani sesta faasista johdetaan vain osa ensimmäisen elektrolyysikennon katodiseen osastoon, kun taas tämän faasin toinen jae kulkee mai- 1A 78324 lb nitun toisen elektrolyysikennon katodiseen osastoon, mainittun osastoon syötetään typpihappovesifaasia ja siinä muodostetaan mainitun vesifaasin ja orgaanisen faasin hyvä sekoitus, jolloin pelkistetään serium (IV) seriumiksi (III); g^ ) mainitun toisen kennon katodisesta osastosta tullut seos erotetaan seriumia (III) sisältävään vesifaasiin ja orgaaniseen faasiin.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, etä vaiheessa d tai g suoritetun erotuksen jäl- 11 keen saatu orgaaninen faasi kierrätetään orgaanisena uuttofaasina vaiheeseen b .
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa d tai g 1 1 ja mahdollisesti ennen mainittua kierrätystä suoritetun erotuksen jälkeen saatu orgaaninen faasi saatetaan kosketukseen vesifaasin kanssa ja siitä, että faasien erotuksen jälkeen saatu vesifaasi yhdistetään vaiheessa d^ tai g saadun seriumia (III) sisältävään vesifaasiin.
5. Jonkin patenttivaatimusten 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään elektrolyysikennoa, joka käsittää kaksi anodista osastoa ja yhden katodisen osaston, joka sijaitsee kahden mainitun anodisen osaton välillä, ja että harvinaiset maametallit ja seriumin (III) sisältävä vesifaasi johdetaan vuoronperään kennon kuhunkin anodiseen osastoon ja siitä, että vaiheessa saatu seriumia (IV) sisältävä orgaaninen faasi kulkee kokonaisuudessan tai osittain mainittuun katodiseen osastoon .
6. Menetelmä seriumin ja harvinaisten maametallien erottamiseksi alkuperäisestä vesifaasista, tunnettu siitä, että se käsittää seuraavat vaiheet: i7 7 8 324 a ) mainittu harvinaiset maametallit ja seriumin (III) sisältävä 2 vesifaasi johdetaan elektrolyysikennon anodiseen osastoon jolloin serium (III) hapettuu seriumiksi (IV); b ) mainitusta anodisesta osastosta tullut vesifaasi saatetaan 2 kosketukseen seriumin (IV) uuttavan orgaanisen faasin kanssa, jolloin faasien erottamisen jälkeen saadaan seriumia (IV) sisältävä orgaaninen faasi ja harvinaisia maametalleja sisältävä vesi-faasi ; c ) mainitun elektrolyysikennon katodiseen osastoon syötetään 2 typpihappovesifaasia jolloin aikaansadaan NO sisältävän kaasun x vapautuminen ? d ) vaiheen b seriumia (IV) sisältävä orgaaninen faasi saa-2 2 tetaan kosketukseen mainitun kaasuvirran kanssa jolloin pelkistetään serium (IV) seriumiksi (III); e^) vaiheesta d^ tullut orgaaninen faasi saatetaan kosketukseen vesifaasin kanssa, jolloin faasien erottamisen jälkeen saadaan seriumia (III) sisältävä vesifaasi, joka muodostaa tuotteen, ja orgaaninen faasi, joka on olennaisesti vapaa seriumista.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa e^ suoritetun erotuksen jälkeen saatu orgaaninen faasi kierrätetään orgaanisena uuttofaasina vaiheeseen b . 2
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että käytetään elektrolyysikennoa, joka käsittää kaksi anodista osastoa ja yhden katodisen osaston, joka sijaitsee kahden mainitun anodisen osaston välillä, siitä että harvinaiset maametallit ja seriumin (III) sisältävä vesifaasi johdetaan vuoronperään kennon kuhunkin anodiseen osastoon ja että NO sisäl- x tävän kaasun vapauttamisen aikaansaa typpihapon syöttäminen kennon katodiseen osastoon. ie 78324
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uuttavan orgaanisen faasin kokoonpanossa käytetään uuttoainetta, joka on valittu fosfaattien, fosfo-naattien, fosfinaattien, fosfiinioksidien ja sulfoksidien ryhmästä.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään uuttavan orgaanisen faasin kokoonpanossa lisäksi liuotinta, joka on valittu alifaattisten hiilivetyjen ja halogeenisten hiilivetyjen ryhmästä.
11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että uuttoaineena käytetään trialkyylifosfaattia, ja nimenomaan tributyylifosfaattia.
12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kennojen katodisiin osastoihin syötetään typpihappovesifaasia, joka on joko typpihappoliuos tai nit-raatteihin perustuva liuos.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että typpihappoliuoksen väkevyys on vähintään 1 N, edullisesti vähintään 4 N.
14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nitraatit valitaan ammoniumnitraatin, alkalimetalli-ja maa-alkalimetallinitraattien ja seriumnitraatin ryhmästä.
15. Patenttivaatimuksen 12 tai 14 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että nitraattiin perustuvalla liuoksella on n. 0,5-2 N:n happamuus. i9 78324
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8504372A FR2580273B1 (fr) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Procede de separation du cerium et de terres rares |
| FR8504372 | 1985-03-25 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI861247A0 FI861247A0 (fi) | 1986-03-24 |
| FI861247A FI861247A (fi) | 1986-09-26 |
| FI78324B true FI78324B (fi) | 1989-03-31 |
| FI78324C FI78324C (fi) | 1989-07-10 |
Family
ID=9317524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI861247A FI78324C (fi) | 1985-03-25 | 1986-03-24 | Foerfarande foer separering av cerium och saellsynta jordmetaller. |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4676957A (fi) |
| EP (1) | EP0198736B1 (fi) |
| JP (1) | JPS61222921A (fi) |
| KR (1) | KR910001822B1 (fi) |
| CN (1) | CN86101332B (fi) |
| AT (1) | ATE45935T1 (fi) |
| AU (1) | AU576666B2 (fi) |
| BR (1) | BR8601305A (fi) |
| CA (1) | CA1252751A (fi) |
| DE (1) | DE3665296D1 (fi) |
| FI (1) | FI78324C (fi) |
| FR (1) | FR2580273B1 (fi) |
| NO (1) | NO861105L (fi) |
| ZA (1) | ZA862172B (fi) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2617829A1 (fr) * | 1987-07-10 | 1989-01-13 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de separation des terres rares par extraction liquide-liquide mettant en oeuvre des diluants halogenes ou du type acides carboxyliques |
| FR2618165B1 (fr) * | 1987-07-17 | 1991-05-10 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de reduction par electrolyse et de separation de l'europium et cellule d'electrolyse pour la mise en oeuvre de ce procede. |
| BR8707200A (pt) * | 1987-12-23 | 1989-08-15 | Pirelli Brasil | Sintese de supercondutores a partir da xenotima |
| FR2628408B1 (fr) * | 1988-03-09 | 1991-02-22 | Rhone Poulenc Chimie | Procede d'oxydation electrochimique du cerium 3+ en cerium 4+, en emulsion |
| US7015494B2 (en) * | 2002-07-10 | 2006-03-21 | Micron Technology, Inc. | Assemblies displaying differential negative resistance |
| US8936770B2 (en) * | 2010-01-22 | 2015-01-20 | Molycorp Minerals, Llc | Hydrometallurgical process and method for recovering metals |
| DE102013211935A1 (de) * | 2013-06-24 | 2014-12-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Trennung von verschiedenartigen Seltenerdelementionen in flüssiger Lösung |
| CN103469251A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-12-25 | 李戈登 | 一种稀土元素全分离的新工艺 |
| DE102014213766A1 (de) * | 2014-07-15 | 2016-01-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Trennung von Seltenerdelementionen |
| CN109666952B (zh) * | 2017-10-16 | 2020-12-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种电沉积生产金属银的方法 |
| CN109316777B (zh) * | 2018-08-30 | 2021-04-06 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 一种铈与稀土元素分离方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2523892A (en) * | 1949-05-12 | 1950-09-26 | James C Warf | Extraction process for cerium |
| JPS579890A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Inoue Japax Res Inc | Treatment of rare earth concentrate |
| FR2486818B1 (fr) * | 1980-07-18 | 1985-05-31 | Rhone Poulenc Chim Base | Procede de traitement d'un gaz contenant des oxydes d'azote |
| US4443305A (en) * | 1983-05-02 | 1984-04-17 | Western Electric Company, Inc. | Emulsion electrowinning |
| JPS6013087A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-23 | Kawasaki Kasei Chem Ltd | 硫酸第一セリウムの電解法 |
| FR2570087B1 (fr) * | 1984-09-13 | 1986-11-21 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede d'oxydation electrolytique et ensemble d'electrolyse pour sa mise en oeuvre |
-
1985
- 1985-03-25 FR FR8504372A patent/FR2580273B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-03-03 CN CN86101332A patent/CN86101332B/zh not_active Expired
- 1986-03-14 AT AT86400546T patent/ATE45935T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-03-14 DE DE8686400546T patent/DE3665296D1/de not_active Expired
- 1986-03-14 EP EP86400546A patent/EP0198736B1/fr not_active Expired
- 1986-03-20 JP JP61061068A patent/JPS61222921A/ja active Granted
- 1986-03-20 NO NO861105A patent/NO861105L/no unknown
- 1986-03-24 ZA ZA862172A patent/ZA862172B/xx unknown
- 1986-03-24 AU AU55063/86A patent/AU576666B2/en not_active Ceased
- 1986-03-24 CA CA000504875A patent/CA1252751A/fr not_active Expired
- 1986-03-24 BR BR8601305A patent/BR8601305A/pt unknown
- 1986-03-24 FI FI861247A patent/FI78324C/fi not_active IP Right Cessation
- 1986-03-25 KR KR1019860002219A patent/KR910001822B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-03-25 US US06/843,513 patent/US4676957A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU576666B2 (en) | 1988-09-01 |
| FI78324C (fi) | 1989-07-10 |
| US4676957A (en) | 1987-06-30 |
| EP0198736A1 (fr) | 1986-10-22 |
| JPH0443846B2 (fi) | 1992-07-17 |
| KR910001822B1 (ko) | 1991-03-26 |
| CN86101332B (zh) | 1988-05-18 |
| BR8601305A (pt) | 1986-12-02 |
| ZA862172B (en) | 1986-11-26 |
| AU5506386A (en) | 1986-10-02 |
| CN86101332A (zh) | 1986-09-24 |
| DE3665296D1 (en) | 1989-10-05 |
| EP0198736B1 (fr) | 1989-08-30 |
| JPS61222921A (ja) | 1986-10-03 |
| FR2580273A1 (fr) | 1986-10-17 |
| FI861247A0 (fi) | 1986-03-24 |
| ATE45935T1 (de) | 1989-09-15 |
| KR860007155A (ko) | 1986-10-08 |
| NO861105L (no) | 1986-09-26 |
| FR2580273B1 (fr) | 1990-01-05 |
| CA1252751A (fr) | 1989-04-18 |
| FI861247A (fi) | 1986-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4657644A (en) | Electrolytic oxidation | |
| FI78324B (fi) | Foerfarande foer separering av cerium och saellsynta jordmetaller. | |
| MX2010013510A (es) | Electrorecuperacion de oro y plata a partir de soluciones de tiosulfato. | |
| FI66822B (fi) | Foerfarande foer tillvaratagande av uran ur foerorenad fosforsyra | |
| FI56774C (fi) | Foerfarande och anordning foer avskiljande av isotoper | |
| US4030989A (en) | Electrowinning process | |
| SE415249B (sv) | Forfarande for rening av aktinoider i lagt oxidationstillstand varvid aktinoiderna extraheras ur vattenhaltiga losningar | |
| FI68664C (fi) | Foerfarande foer tillvaratagande av uran som innehaolles i en organisk fas | |
| JPH036229B2 (fi) | ||
| US4670115A (en) | Electrolytic silver refining process and apparatus | |
| US4129481A (en) | Uranium isotopic enrichment | |
| EP0299838B1 (fr) | Procédé de réduction par électrolyse et de séparation de l'europium | |
| US4728402A (en) | Electrolytic silver refining process | |
| PL100129B1 (pl) | Sposob elektrolitycznego rafinowania srebra | |
| KR840001196B1 (ko) | 습식 인산으로부터 우라늄을 회수하는 방법 | |
| SU1258876A1 (ru) | Способ регенерации отработанных травильных растворов хлорного железа | |
| RU2149221C1 (ru) | Способ регенерации отработанных растворов, содержащих серную кислоту | |
| KR840001065B1 (ko) | 유기상에 포함되어 있는 우라늄의 회수방법 | |
| US3616384A (en) | Method for the production of ammonium perrhenate | |
| AT402509B (de) | Verfahren zur herstellung von hochreinem kupfer durch elektrolytische raffination | |
| Bautista | Advances in rare earths separation and purification | |
| DE10138966A1 (de) | Verfahren zum geschlossenen Recycling von Ammoniumsalzen zu Ammoniak und Säuren | |
| JPH0571669B2 (fi) | ||
| CN1202459A (zh) | 一种高纯氧化铈的制备方法 | |
| CN112250207A (zh) | 一种从废液中提取铜离子萃取剂的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: RHONE-POULENC SPECIALITES CHIMIQUES |