NO881237L - Fremgangsmaate for ekstraksjon av sjeldne jordartselementer - Google Patents
Fremgangsmaate for ekstraksjon av sjeldne jordartselementerInfo
- Publication number
- NO881237L NO881237L NO881237A NO881237A NO881237L NO 881237 L NO881237 L NO 881237L NO 881237 A NO881237 A NO 881237A NO 881237 A NO881237 A NO 881237A NO 881237 L NO881237 L NO 881237L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- rare earth
- stated
- earth elements
- organic phase
- extraction
- Prior art date
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 42
- -1 rare-earth nitrates Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 25
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 24
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 24
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 18
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 13
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 9
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 9
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 6
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 4
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- SWMBQMGPRYJSCI-UHFFFAOYSA-N octylphosphane Chemical compound CCCCCCCCP SWMBQMGPRYJSCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- WWYUQXYAGXKBNE-UHFFFAOYSA-N 1-[bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphoryl]-2,4,4-trimethylpentane Chemical compound CC(C)(C)CC(C)CP(=O)(CC(C)CC(C)(C)C)CC(C)CC(C)(C)C WWYUQXYAGXKBNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CHXARDKIHSVFDK-UHFFFAOYSA-N hexylphosphane Chemical compound CCCCCCP CHXARDKIHSVFDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims 1
- QJTWKYXRXULFIW-UHFFFAOYSA-N octyl-bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphane Chemical compound CCCCCCCCP(CC(C)CC(C)(C)C)CC(C)CC(C)(C)C QJTWKYXRXULFIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 11
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N oxidophosphanium Chemical class [PH3]=O MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 5
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- UOHMMEJUHBCKEE-UHFFFAOYSA-N prehnitene Chemical compound CC1=CC=C(C)C(C)=C1C UOHMMEJUHBCKEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- YTZKOQUCBOVLHL-UHFFFAOYSA-N tert-butylbenzene Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YTZKOQUCBOVLHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940093635 tributyl phosphate Drugs 0.000 description 2
- ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N trioctylphosphine oxide Chemical compound CCCCCCCCP(=O)(CCCCCCCC)CCCCCCCC ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UKDOTCFNLHHKOF-FGRDZWBJSA-N (z)-1-chloroprop-1-ene;(z)-1,2-dichloroethene Chemical group C\C=C/Cl.Cl\C=C/Cl UKDOTCFNLHHKOF-FGRDZWBJSA-N 0.000 description 1
- PPDZLUVUQQGIOJ-UHFFFAOYSA-N 1-dihexylphosphorylhexane Chemical compound CCCCCCP(=O)(CCCCCC)CCCCCC PPDZLUVUQQGIOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-phenyl-1,3-thiazole-5-sulfonyl chloride Chemical compound S1C(S(Cl)(=O)=O)=C(C)N=C1C1=CC=CC=C1 NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- YUDRVAHLXDBKSR-UHFFFAOYSA-N [CH]1CCCCC1 Chemical compound [CH]1CCCCC1 YUDRVAHLXDBKSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- IKNAJTLCCWPIQD-UHFFFAOYSA-K cerium(3+);lanthanum(3+);neodymium(3+);oxygen(2-);phosphate Chemical compound [O-2].[La+3].[Ce+3].[Nd+3].[O-]P([O-])([O-])=O IKNAJTLCCWPIQD-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical class [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229910052590 monazite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003136 n-heptyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- FVZVCSNXTFCBQU-UHFFFAOYSA-N phosphanyl Chemical group [PH2] FVZVCSNXTFCBQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXBZSSBXGPYSIL-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;yttrium(3+) Chemical compound [Y+3].OP(O)(O)=O UXBZSSBXGPYSIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000003548 sec-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001973 tert-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000164 yttrium(III) phosphate Inorganic materials 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
-
- 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
- C01F17/17—Preparation or treatment, e.g. separation or purification involving a liquid-liquid extraction
-
- 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
- C22B3/382—Phosphine chalcogenides, e.g. compounds of the formula R3P=X with X = O, S, Se or Te
-
- 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
- C22B3/387—Cyclic or polycyclic compounds
-
- 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
- C22B3/40—Mixtures
- C22B3/408—Mixtures using a mixture of phosphorus-based acid derivatives of different types
-
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for separasjon, ved hjelp av løsningsmiddel, av sjeldne jordartselementer inneholdt i vandige løsninger.
Spesielt, vedrører den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for separasjon ved hjelp av væske-væske-ekstraksjon av de sjeldne jordartselementene i vandige nitratløsninger av disse elementer.
Uttrykket "sjeldne jordartselementer" som anvendes i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter de sjeldne jordartselementene som kalles lanthanidene og har atomnummer omfattende fra 57 til 71 og yttrium med atomnummer lik 39-
I henhold til den foreliggende oppfinnelse, mener man med "cerium-jordartselementene", de lettere elementer av de sjeldne jordartselementer begynnende med lanthan og like til neodym overensstemmende med atomnummeret og med "yttrium-jordartselementene" menes de tyngre elementer av de sjeldne jordartselementene, idet man begynner med samarium og slutter med lutetium og omfattende yttrium.
Det er vel kjent at de sjeldne jordartselementene er vanskelig å separere, noe som har å gjøre med at forskjellene når det gjelder egenskaper hos de sjeldne jordartselementer i forhold til de tilstøtende elementer er svært små.
Man har således utarbeidet, for separasjon av elementer som er svært nærliggende, fremgangsmåter som har vært av særlig betydning i separasjon av sjeldne jordartselementer og er kjent som væske- væske-ekstraksjon. Fremgangsmåten er basert på selektiv ekstraksjon av et av de sjeldne jordartselementene ved å gå ut fra løsningen hvori elementene er inneholdt og ekstrahering med et løsningsmiddel som ikke er blandbart med løsningen.
Som eksempler på løsningsmidler for ekstraksjon, anvendes allerede visse organofosfor-forbindelser i løsning i et organisk fortynningsmiddel for å gjennomføre separasjon av sjeldne jordartselementer. Det er særlig kjent å anvende tri-n-oktylfosfinoksydet kalt TOPO. Ikke desto mindre, er TOPO i form av et fast stoff ved værelsestemperatur og har en redusert oppløselighet i vanlige fortynningsmidler av typen kerosen, og dets anvendelse frarådes innen visse anvendelses-områder, særlig ved separasjon av sjeldne jordartselementer i en nitratløsning og i konsentrert løsning.
Videre, er visse separasjoner, f.eks. det å skille yttrium fra andre yttrium-jordartselementer vanskelig å gjennomføre pga. deres store likhet når det gjelder egenskaper og likeledes har dette å gjøre med, ved industrielle forhold som ut-nytter sjeldne jordartsmalmer, at yttrium er i nærvær av relativt store mengder yttrium-jordartselementer, mengder som tydelig er i overensstemmelse med sammensetningen av de sjeldne jordartsmalmer.
Man har funnet at man ved ekstraksjonsmidlene som er definert i følgende unngår de ovennevnte ulemper og har en skvært god selektivitet overfor alle de sjeldne jordartselementer.
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for separasjon av sjeldne jordartselementer som er inneholdt i en vandig løsning omfattende minst to av de sjeldne jordartselementene, ved hjelp av væske- væske-ekstraksjon mellom en vandig fase inneholdende nitratene av de sjeldne jordartselementene som skal separeres og en organisk fase inneholdende et ekstrasjonsmiddel bestående av en organofosfor-for-bindelse,karakterisert vedat ovennevnte ekstraksjonsmiddel består av minst to organofosfor-forbindelser med henholdsvis formelen (I) og (I<*>):
hvori:
- i formel (I):
representerer R^, R^, R^»som er like eller forskjellige og eventuelt er substituerte, et hydrogenatom eller et rettkjedet eller forgrenet hydrokarbonradikal, som er mettet eller umettet eller et cyklisk hydrokarbonradikal, som er mettet eller umettet;
summen av antall karbonatomer for radikalene R^, Rp,
R^er minst lik 12 karbonatomer;
i formel (I'):
representerer R^, R^, Rg, som er like eller forskjellige og eventuelt er substituerte, et hydrogenatom eller et rettkjedet eller forgrenet hydrokarbonradikal, som er mettet eller umettet eller et cyklisk hydrokarbonradikal, som er mettet eller umettet;
summen av antall karbonatomer for radikalene R^, R,-,
Rg er minst lik 12 karbonatomer.
Det presiseres at radikalene R^, R^, R^> R^, R^,
Rg kan bære substituent-grupper som f.eks. hydroksy- eller nitrogrupper; de lavere alkoksyradikaler med et lite antall karbonatomer, f.eks. 1 til 4 atomer; cyanogruppene, osv.
Radikalene R^, R2, R^>R^»R^»Rg nar et antall
karbonatomer som generelt varierer mellom 1 og 18 karbonatomer og foretrukket mellom 2 og 8 karbonatomer.
De velges på en slik måte at antall karbonatomer i radikalene R.j, R2, og R^, eller R^, R,- og Rg er minst lik 12 karbonatomer og foretrukket over 18.
Som eksempler på radikalene R^, R^, R^>R^iR5Rg
kan nevnes radikalene metyl, etyl, n-propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, 1-metyl-butyl, isopentyl, tert-pentyl, neo-pentyl; følgende vanlige alkylradikaler: n-heksyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-heksdecyl, n-heptadecyl, n-oktadecyl; likeledes som de tilsvarende forgrenede alkylradikalene og cykloalkyl-radikalene, særlig radikalet cykloheksyl.
Spesielt passende for anvendelse i den foreliggende oppfinnelse, er en blanding av to ekstraksjonsmidler, hvori et av ekstraksjonsmidlene har formel (I) hvori R^, R2, R^er identiske rettkjedede alkylradikaler, dvs. at radikalene R.j, R2, R^ er rettkjedede alkylradikaler med samme an-
tall karbonatomer, og det andre av midlene har formel (I') hvori R^, R^, Rg er identiske rettkjedede alkylradikal-
er, dvs. at radikalene R^, R^, Rg er rettkjedede alkylradikaler med samme antall karbonatomer, men disse har et forskjellig antall karbonatomer i forhold til radikalene R i , R2, R^-
Ekstraksjonsmidlet med formel (I) hvori R^, R2, R^er identiske rettkjedede alkylradikaler kan være sammen med et ekstraksjonsmiddel med formel (I') hvori:
R^, R^, Rg er identiske forgrenede alkylradikaler, dvs.
at radikalene R^, R^, Rg er forgrenede alkylradikaler med samme antall karbonatomer,
R4>R5>Rg er forskjellige forgrenede alkylradikaler,
dvs. at minst et av radikalene er forskjellige fra de to andre,
Rjj, Rj-, Rg er rettkjedede forgrenede alkylradikaler,
dvs. at det samtidig er tilstede minst et rettkjedet alkylradikal og minst et forgrenet alkylradikal.
Forholdet mellom de to organofosfor-forbindelser med formel (I) og (I<1>) bestemmes slik at man har en blanding av fosfinoksyder som er flytende ved værelsestemperatur. Den oppnådde blanding er blandbar med vanlig anvendte fortynningsmidler i alle forhold.
Som eksempler på foretrukket blanding av fosfinoksyder i henhold til den foreliggende oppfinnelse, kan nevnes en blanding av tri-(n-heksylfosfin)oksyd og tri(n-oktylfosfin)oksyd, og særlig Cyanex 923 fra Societe American Cyanamid.
'i
Et annet foetrukket ekstraksjonsmidde er Cyanex 925 som er en blanding som består av 85% bis-2,4,4-trimetylpentyl-n-oktyl-fosfinoksyd og 15% tri-2,4,4-trimetylpentyl-fosfinoksyd.
Man har funnet at de ovennevnte ekstraksjonsmidler viser er svært god selektivitet overfor alle de sjeldne jordartselementene og særlig yttrium og yttrium-jordartselementene særlig gadolinium til lutetiom, i motsetning til de -klassiske nøytrale organofosfor-ekstraksjonsmidler som f.eks. tri-butylfosfat.
En særlig tilpasset anvendelse av fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen er en fremgangsmåte for separasjon av yttrium
fra andre yttrium-jordartselementer: yttrium kan være repre-sentert med fra 5 til 80 vekt% av de totale yttrium-jordarts-elemente: %-delen er uttrykt i vektdeler yttriumoksyd i forhold til vektdelene av oksydene av de sjeldne ytterium-jordartselementer, inklusive yttrium.
En annen ting av interesse for de ovennevnte ekstraksjonsmidler er at de tillater at man opererer i nærvær av svært konsentrerte vandige faser av nitrater av sjeldne 'jordarts elementer (mer enn 300 g/l) og man oppnår svært konsentrerte organiske faser, fra mere enn 50 g til 100 g/l og mere av sjeldne jordartselementer uttrykt som oksyder.
I henhold til fremgangsmåte for den foreliggende oppfinnelse, kan den vandige fase som bringes kontakt med ekstraksjonsmidlet bestå ev en vandig løsning som er fremstilt, ved gjen-oppløsning ved hjelp av salpetersyre, av hydroksydene som er oppnådd etter oppslutning av malmen som inneholder de sjeldne jordartselementene med natriumhydroksyd, som monazit, bastnazit og xenotim. Man kan likeledes anvende alle andre saltløsninger av sjeldne jordartselementer etter at det til-stedeværende anion er byttet ut med nitrat-anion.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan anvendes med løsningene slik de er eller heller etter at de er underkastet en forutgående konsentrering.
Generelt, anvendes væske-væske-ekstraksjon på de vandige nitratløsninger av sjeldne jordartselementer med en konsentrasjon, uttrykt som oksyder av de sjeldne jordartselementer, mellom 20 g/l og 500 g/l: det gitte området er ikke av kritisk karakter. Ved en foretrukket utførelsesform, har løsningen en konsentrasjon mellom 100 g/l og 500 g/l.
Løsningen har et syreinnhold som generelt varierer mellom • 0,01 N og 3,0 N.
Den organiske fase i henhold til fremgangsmåte for den foreliggende oppfinnelse inneholder eventuelt, for uten ekstraksjonsmidlet et organisk fortynningsmiddel. Som følsomme fortynningsmidler som anvendes, kan man anvende dem som vanlig-vis anvendes for å gjennomføre væske-væske-ekstraksjoner. Blant disse, kan nevnes de alifatiske eller cykloalifatiske hydrokarboner som f.eks. heksan, heptan, dodekan, cyklohek-san, isoparffin og petroleumsfraksjoner av typen cerosen eller isoparaffin: de aromatiske hydrokarbonene'som f.eks. benzen, toluen, etylbenzen, cylen, petroleumsfraksjonene bestående av en blanding av alkylbenzener, særlig blandingene av typen Solvesso (fra la Société Exxon) og de halogenerte hydrokarbonene som kloroform, karbontetraklorid, 1,2-diklor-etylen, monoklorbenzen.
Man kan likeledes anvende en blanding av disse fortynningsmidler.
Ved enforetrukket utførelsesform, velges et alifatisk hydrokarbon .
Ekstraksjonsevnen for den organiske løsnig overfor de sjeldne jordartselementer, øker når manøker konsentrasjonen av eks-traks jonsmidlet i den organiske fase; separasjonsfaktorene for elementene innbyrdes forandre imidlertid ikke merkbart ikke med konsentrasjonen av ekstraksjonsmidlet. Således, er konsentrasjonen av ekstraksjonsmidlet i den organiske fase ikke en kritisk faktor i henhold til oppfinnelsen og kan variere innen vide grenser. Den kan variere fra 5 volum% i den organiske fase når ekstraksjonsmidlet er i løsning i et fortynningsmiddel til omtrent 100% når ekstraksjonsmidlet anvendes i ren form.
Foretrukket, velges konsentrasjonen mellom 50 go 100 volum% av den organiske fase.
Den organiske fase i overensstemmelse med oppfinnelsen, kan likeledes inneholde forskjellige modifiseringsmidler hvori et av de viktigste formål er å forbedre de hydrodynamiske egenskaper for systemet uten å forandre de ekstraherende egenskaper hos organofosfor-forbindelsene. Blant forbindelsen som passer bra, kan man nevnte, forbindelsene med alkoholfunksjon og særlig tunge alkoholer hvis antall karbonatomer er mellom 4 og 15 og de tunge fenolene, likeledes som forskjellige andre forbindelser som visse fosforestere som tri- butylfosfat. Et forhold omfattende mellom 3 og 20 volum% i den organiske fase er generelt foretrukket. 1 valget av ekstraksjonsbetingelser, er konsentrasjonen av nitrationer viktig ettersom den forenkler ekstraksjonen av det eller de sjeldne jordartselementer som skal ekstraheres i den organiske fase. Konsentrasjonen av nitrationer kan variere mellom 1 og 10 mol/liter og velges foretrukket mellom 2 og 9 mol/liter.
Om nødvendig, kan man øke konsentrasjonen av nitrationer ved tilsetning av dem som anvendes, f.eks. ved hjelp av en vandig løsning av salpetersyre, en vandig løsning av et salt i form av nitrat, særlig ammoniumnitrat. Under ekstrasjonsfasen, bringes den organiske fase i kontakt med den vandige fase ved en temperatur som ikke er av kritisk karakter, den kan generelt velges mellom 10 og 80°C og er oftest mellom 30 og 60°C.
Forholdet mellom tilførselsmengde av organisk fase og vandig fase er i samsvar med konsentrasjonen av ekstraksjonsmidlet og det velges i overensstemmelse med konsentrasjonen av de sjeldne jordartselementer som skal ekstraheres i den vandige fase og i overensstemmelse med vanlig anvendt appartur i væske-væske-ekstraksjon.
Når enkelte sjeldne jordartselementer er blitt ekstrahert over i den organiske fase i små mengder, men de derimot skulle ha behøring forblitt i den vandige fase, er det av og til nødvendig å gjennomføre et vasketrinn etter denne eks-traks jon .
I vasketrinnet, vaskes den organiske fase med vann, foretrukket deionisert vann eller ved hjelp av en vandig løsning inneholdende nitrationer slik som en fortynnet vandig sal-petersyreløsning eller en vandig løsning av nitrater av sjeldne jordartselementer av samme type som jordartselement ene som skal ekstraheres og som kan inneholdes i den delen av den vandige fase som oppnås i etterfølgende gjenvinningspro-sedyre av ekstraksjons-løsningsmidlet.
Når vaskingen gjennomføres ved hjelp av en salpetersyreløs-ning, velges konsentrasjonen mindre enn 1N og, foretrukket mellom 10"^ og 10~^N. Ved anvendelse av en vandig løsning av nitrater av sjeldne jordartselementer, er konsentrasjonen uttrykt som oksyder av jordartselementene mellom 5 og 500 g/l, foretrukket mellom 100 og 500 g/l.
Etter ekstraksjon og vasking etterfulgt av en separasjon av den vandige fase og den organiske fase, gjennomføres et gjenvinningstrinn av ekstraksjons-løsningsmidlet.
Man separerer den eller de sjeldne jordartselementer som ekstrahert over den organiske fase ved at denne sistnevnte bringes i kontakt med vann, foretrukket deionisert vann eller med en sur vandig løsning som, f.eks. en vandig løsning av salpetersyre, svovelsyre, saltsyre eller perklorsyre. Man anvender foretrukket salpetersyre.
Konsentrasjonen av den sure løsning velges under 1Nog foretrukket mellom 10~<3>og 10"<1>N.
Det eller de ekstraherte sjeldne jordartselementer oppsamles i den vandige fase mens ekstraksjons-løsningsmidlet resirkuleres til ekstraksjonstrinnet. Resirkulering er ikke nødven-dig i henhold til den foreliggende oppfinnelse, men det er ønskelig av økonomiske årsaker.
I det etterfølgende defineres en formel som tillater separering i overensstemmelse med fremgangsmåten for den foreliggende oppfinnelse og som vil bli forklart, minst to sjeldne jordartselementer til N sjeldne jordartselementer.
I tilfellet med separering av to sjeldne jordartselementer symbolisert ved TR^og TR2, defineres separasjonsfaktoren mellom disse sjeldne jordartselementene som et forhold mellom fordelingskoeffisientene for TR^ og TR2
Fordelingskoeffisienten er lik forholdet mellom konsentrasjonen av TR.J (eller TR^) i den organiske fase og konsentrasjonen av TR.J (eller TR2) i den vandige fase.
For at separasjonen mellom TR^og TR2skal være mulig, må
F være forskjellig fra 1.
Dersom TR^er det sjeldne jordartselement som har en for-delings koeffisient som er forhøyet, er F i dette tilfellet større enn 1 .
I henhold til den foreliggende oppfinnelse, utføres separasjonen av minst to sjeldne jordartselementer TR^ og TR2
ved væske-væske-ekstraksjon mellom en vandig fase inneholdende i det minste nitratene av disse sjeldne jordartselementene og en organisk fase inneholdende ovennevnte ekstraksjonsmiddel, ved å gå frem på følgende måte:
- i et første trinn, gjennomføres reparasjonen mellom TR^
og TR2ekstraksjon av TR^ over i den organiske fase;
TR2forblir i alt vesentlig i den vandige fase
- i et andre trinn, gjennomføres den selektive vasking av den organiske fase inneholdende TR^og en liten mengde TR2
ved hjelp av en vandig løsning inneholdende nitrationer som tillater fjerning av TR21fra den organiske fase ved overføring til den vandige fase - man separerer til slutt den organiske fase og den vandige fase - i et tredje trinn, gjennomføres gjenvinningen av ekstrak-sjons-løsningsmidlet ved at den organiske fase bringes i kontakt med en sur vandig løsning.
Forholdene som vedrører gjennomføring av hver etappe er gitt i det foregående.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse, kan man separere en blanding av n sjeldne jordartselementer i form av to undergrupper ved at hver undergruppe sidestilles med TR^og TR2.
Dersom man har en blanding av n sjeldne jordartselementer som skal separeres individuelt, gjentas rekkefølgen for de tre trinn som er definert over, (n - 1) ganger, for å separere alle de sjeldne jordartselementer fra hverandre.
Den praktiske utførelse av oppfinnelsen kan gjennomføres i henhold til kjent motstrømsteknikk som forklart over, men også ved hjelp av medstrømsteknikker og blandingsstrøms-teknikker som er vel kjent for den fagkyndige på området.
De forskjellige trinn ved kontaktbehandlingen kan s >ærlig gjennomføres i klassiske innretninger for væske-væske-ekstraksjon som virker i motstrøm. Slike innretninger omfatter generelt flere systemtrinn med blande-/avsetningsinn-retninger eller fylte og/eller omrørte kolonner, midler for å gejnnomføre ekstraksjonsoperasjonene, selektiv vasking og utvinning av sjeldne jordartselementer i vandig fase og gjenvinning av ekstraksjons-løsningsmidlet. Følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen. I eksemplene, er de gitt % uttrykt som vekt%, dersom annet ikke er gitt.
EKSEMPEL 1
Separasjonsfaktor av yttrium overfor et lantanid i nitrat-miljø ved hjelp en blanding av fosfinoskyder, flytende, i aromatisk hydrokarbon ( Solvesso 150).
Blandingen av sjeldne jorartselementer er en løsning av nitrater av jordartselementene med en konsentrasjon uttrykt som oksyder av jordartselementene på 500 g/l fordelt på følgende måte:
Som ekstraksjon anvendes en blanding av trialkylfosfin-oksyder bestående av 60% tri(n-heksyl)fosfinoksyd og 40% tri-(n-oktyl)fosfinoksyd, markedsført av Société American Cyanamid under varebetegnelsen ti Cyanex 923.<i>(
Ovennevnte ekstraksjonsmiddel anvendes i løsning i et aromatisk hydrokarbon, petroleumsfraksjon Solvesso 150, bestående av en blanding av alkylbenzen og særlig dimetyletyJ-benzen og tetrametylbenzen i forholdet 1 mol/liter og den oppnådde tetrametylbenzen i forholdet 1 mol/liter og den oppnådde blanding er ekstraksjons-løsningsmidlet.
Den vandige fase bestående av løsningen av nitrater av jordartselementene bringes i kontakt med den organiske fase bestående av ekstraksjons-løsningsmidlet: volumforholet mellom fasene er lik 1:1.
Ekstraksjonen gjennomføres ved værelsestemperatur.
Dette tillater bestemmelse av separasjonsfaktorene Fj^/y for parene lanthanid (Ln)/yttrium som er gitt i følgende tabell:
Verdiene for separasjonsfaktorene som er gitt over tillater beregning av betingelsene som kan anvendes for å separere yttrium fra andre sjeldne jordartselementer i henhold til klassisk væske-væske-ekstraksjon.
Man konstaterer at blandingen av fosfinoksyder som er gitt over, viser, over for yttrium, en svært god selektivitet for de tyngre yttrium-jordartselementene.
EKSEMPEL 2
Separasjonsfaktor av yttrium over for et lanthanid i nitrat-miljø ved hjelp av en blanding av fosfinoksyder, flytende, i et alifatisk hydrokarbon ( kerosen).
Samme ekstraksjonsmiddel som nevnt i eks. 1 anvendes i løs-ning med kerosen, i et forhold på 75 volum% og den oppnådde blandingen er ekstraksjons-løsningsmidlet.
Den vandige fase bestående av nitratløsningen av jordartselementene som er definert i eks. 1 bringes i kontakt ved 50°C med den organiske fase bestående av ekstraksjons-løs-ningsmidlet: volumforholdet mellom fasene er lik 1:1.
Følgende tabell gir separasjonsfaktorene Fj^/y ^orParene lantanid (Ln)/yttrium, likeledes mengden ekstraksjons-løs-ningsmiddel, i likevekt, uttrykt som g oksyd av jordartselementer pr. liter.
Man merker seg at blandingen av fosfinoksyder som er definert i henhold til oppfinnelsen er godt tilpasset en separasjon av yttrium/tyngre yttrium-jordartselementer.
EKSEMPEL 3
Fremgangsmåte for separasjon av yttrium fra en blanding inneholdende nitrater av thulium , ytterbium og lutetium
Dette eksempel gjennomføres ved følgende metode: illustrert i fig. 1 .
Apparatet som anvendes for separasjon av de ovennevnte sjeldne jordartselementer omfatter: et første batteri for væske-væske-ekstraksjon med flere
trinn av typen blandeinnretning-avsetningsinnretning, som virker i motstrøm og består av en ekstraksjonsdel (a) omfattende 36 teoretiske trinn og en vaskedel (a') omfattende 14 teoretiske trinn,
en seksjon for gjenvinning-utvinning av ekstraksjons-løs-ningsmidlet (b) omfattende 10 teoretiske trinn.
Den initiale blanding av sjeldne jordartselementer som skal separeres er en løsning av nitrater av jordartselementene med en surhet på 0,1N og en konsentrasjon, uttrykt som oksyder av jordartselementene, på 270 g/l, fordelt på følgende måte:
Ekstraksjonsmidlet som anvendes er en blanding av tri-alkyl-U (i
fosfinoksyder (Cyanex 923) som i eksempel 1.
Ovennevnte ekstraksjonsmiddel er i løsning med kerosen, i et forhold på 75 volum% og den oppnådde blanding kalles ekstrak-sjons-løsningsmiddel.
Før den detaljerte beskrivelse av de forskjellige operasjon-er, presiseres det at man velger, som innløp og utløp for enhetene ekstraksjon-vasking og gjenvinning-utvinning, sirkulasjonsretningen for den organiske fase.
Man gjennomfører rekkefølgen av trinnene som følger:
man innfører, ved utløpet av ekstraksjonsenheten (a) ved (1), løsningen av nitratene av jordartselementene som skal separeres ved en tilførselsmengde på 161 l/t; ..
man innfører, ved innløpet til ekstraksjonsenheten (a)
ved (2), ekstraksjonsløsningsmidlet ved en tilførsels-mengde på 2135 l/t;
man innfører ved (5), ved utløpet av seksjonen for mot-ekstraksjon <b) og i motstrøm med den organiske fase, deionisert vann ved en tilførselsmengde på 1060 l/t;
man oppsamler, ved innløpet til seksjonen mot-ekstraksjon (b) ved (6), en vandig løsning av nitrater av sjeldne jordartselementer som man konsentrerer ved avdamping til en konsentrasjon, uttrykt som oksyder av jordartselementene, på 450 g/l med følgende fordeling: 8,0% Y20^,
15,0% Tm203, 70% Yb^ og 7,0% Lu^. Man tar ut 5 l/t som utgjør produksjonen og resten 150 l/t, til-føres ved (3) av væskeenheten (a') for å gjennomføre til-bakeløp;
man oppsamåing ved innløpet til vaskeenheten (a) ved (4),
i en mengde på 711 l/t, en vandig løsning av yttriumnitrat som er svært ren, og med en konsentrasjon uttrykt som Y2C>2 på 59 g/l og som inneholder mindre enn 10" % av
de andre sjeldne jordartselementer uttrykt som oksyder;
man utvinner, ved utløpet av seksjonen gjenvinning-utvinning (b) ved (7), renset ekstraksjons-løsningsmiddel som kan resirkuleres ved (2) i ekstraksjonsenheten (a) i samme mengde: likevel, er resirkulering ikke-nødvendig i den foreliggende oppfinnelse, men den erønskelig av økonomiske hensyn.
Fremgangsmåten som er beskrevet tillater oppnåelse av yttrium ved å gå ut fra en blanding av sjeldne jordartselementer, med et utmerket ekstraksjonsutbytte ettersom det er 99,8% og med en meget stor renhetsgrad ettersom den er 99,9999%.
Claims (23)
1. Fremgangsmåte for separasjon av sjeldne jordartselementer inneholdt i en vandig løsningomfattende mist to av disse sjeldne jordartselementer, ved væske-væske-ekstraksjon mellom en vandige fase inneholdende nitratene av de sjeldne jordartselementene som skal separeres og en organisk fase inneholdende et ekstraksjonsmiddel bestående av en organofos-f orforbindeIse,
karakterisert ved at ovennevnte ekstraksjonsmiddel består av minst to organofosforforbindelser med henholdsvis formel (I) og (I'):
hvori :
- i formel (I) :
representerer R ^ , R2 , R^ , som er like eller forskjellige og eventuelt er substituerte, et hydrogenatom eller et rettkjedet eller forgrenet hydrokarbonradikal, som er mettet eller umettet eller et cyklisk hydrokarbonradikal, som er mettet eller umettet;
summen av antall karbonatomer for radikalene R^ , R,,,
R^ er minst lik 12 karbonatomer;
i formel (I' ) :
representerer R^ , R,-, Rg, som er like eller forskjellige og eventuelt er substituerte, et hydrogenatom eller et rettkjedet eller forgrenet, mettet eller umettet, hydrokarbonradikal eller et cyklisk hydrokarbonradikal, som er mettet eller umettet; •,-
summen av disse antall karbonatomer for radikalene R^ ,
R^ , Rg er minst lik 12 karbonatomer.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at ovennevnte organofosfor-forbindelser har formlene (I) og (I') hvori R^ , R2 , R^> Rjj, R^ , Rg har fra 1 og 18 karbonatomer og foretrukket fra 2 og 8 karbonatomer.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at ovennevnte organofosforforbindelse har formelen (I) hvori summen av antall karbonatomer for radikalene R^ , R2 , og R^ , er minst lik 18 karbonatomer.
4. Fremgangsmåte somangitt i krav 1 til 3, karakterisert ved at ovennevnte organofosforforbindelse har formelen (I') hvori summen av antall karbonatomer for radikalene R^ , R< - og Rg er minst lik 18 karbonatomer.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 4, karakterisert ved at ekstraksjonsmidlet består av en organofosforforbindelse med formel (I) hvori R2 , R^' er rettkjedede identiske alkylradikaler og en organofosforforbindielse med formel (I') hvori R^ , R^ Rg er rettkjedede identiske alkylradikaler med et antall karbonatomer forskjellig fra radikalene R ^1, E^ , R^ .
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 ti 4, karakterisert ved at ekstraksjonsmidlet består av en organofosforforbindelse med formel (I) hvori R^ , R2 , R^ er rettkjedede identiske alkylradikaler og en organofosforforbindelse med formel (I') hvori R^ , R^ ,
Rg er forgrenede identiske alkylradikaler eller f-orgrenede forskjellige alkylradikaler eller rettkjedede eller for- forskjellige alkylradikaler eller rettkjedede eller forgrenede alkylradikaler.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 6, karakterisert ved at ekstraksjonsmidlet er en blanding av tri(n-heksylfosfin)oksyd og tri(n-oktylfosfin)-oksyd eller en blanding av bis(-2,4,4-trimetylpentyl)n-oktyl-fosfin og tri(2,4,4-tri-metylpentyl)fosfinoksyd.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 7, karakterisert ved at den vandige løsning av nitrater av sjeldne jordartselementer har en konsentrasjon, uttrykt som oksyder av sjeldne jordartselementer, mello 20 g/l og 500 g/l, foretrukket mellom 100 g/l og 500 g/l.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at den vandige løsningen av nitrater av sjeldne jordartselementer har en surhet mellom 0,01 N og 3,0 N.
10. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 9, karakterisert ved at den organiske fase i dessuten inneholder minst et organisk fortynningsmi >ddel valgt fra gruppen bestående av alifatiske eller cykloalifatiske hydrokarboner, petroleumsfraksjoner av typen cerosen eller isoparaffin, aromatiske hydrokarboner, petroleumsfraksjoner av typen Solvesso, halogenerte hydrokarboner.
11. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at konsentrasjonen av ovennevnte ekstraksjonsmiddel i den organiske fase er mellom 5 og 100 volum% av den organiske fase, foretrukket mellom 50 og 100%.
12. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 11, karakterisert ved at den organiske fase dessuten inneholder minst et modifiserende middel valgt fra gruppen bestående av forbindelser med alkoholfunksjon, fos-foresteret.
13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at konsentrasjonen av det modifiserende middel i den organiske fase er mellom 3 og 20 volum% av den organiske fase.
14. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 13, karakterisert ved at konsentrasjonen av nitrationene i vannfasen under ekstraksjonen kan variere mellom 1 og 10 mol/liter, foretrukket mellom 2 og 9 mol/liter
15. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 14, karakterisert ved at ekstraksjonstemperaturen er mellom 10 og 80°C
16. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 14, karakterisert ved at man etter ekstraksjonstrinnet, går videre med en vaskeoperasjon av den organiske fase med vann eller ved hjelp av en vandig løsning inneholdende nitrationene.
17- Fremgangsmåte som angitt i krav 16, karakterisert ved at vaskeløsningen er en vandig lø sning av salpetersyre med en konsentrasjon mindre enn 1N, foretrukket mellom 10"^ og 10 <1> N og/eller en vandig løsning av nitrater av sjeldne jordartselementer hvis konsensentrasjon uttrykt som oksyder av de sjeldne jordartselementer er mellom 5 og 500 g/l, foretrukket mellom 100 og 500 g/l.
18. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 17, karakterisert ved at man, etter ekstraksjonstrinnet og den påfø lgende vasking som er etterfulgt av en separasjon av den vandige fase og den organiske fase, gjen-nomfører et gjenvinningstrinn av ekstraksjonsløsningsmidlet ved at organiske fase bringes i kontakt med vann eller med en sur vandig løsning.
19. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, karakterisert ved at den sure vandige lø s-ning er en vandig løsning av salpetersyre, svovelsyre, saltsyre, perklorsyre; foretrukket salpetersyre.
20. Fremgangsmåte som angitt i krav 19, karakterisert ved at konsentrasjonen av den sure vanidge løsning er mindre enn 1N, foretrukket mellom 10 <3> og 10 <-1> N.
21. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 20, karakterisert ved at man, i et første trinn, for å separere minst to sjeldne jordartselementer eller to under-grupper av sjeldne jordartselementer, bringer den vandige lø sning av nitrater av sjeldne jordartselementer i kontakt med en organisk fase bestående av et fortynningsmiddel og ovennevnte ekstraksjonsmiddel for å ekstrahere det sjeldne jordartselement eller undergruppene av de sjeldne jordartselementer over i den organiske fase med en ,fordel-ingskoef f isient som er forhøyet; idet det andre sjeldne jordartselement eller den andre undergruppe av sjeldne jordartselementer i alt vesentlige forblir i den vandige fase; i et annet trinn, gjennomføres den selektive vasking av den organiske fase ved hjelp av en vandig løsning inneholdende nitrationer for å eliminere den lille mengde av det sjeldne jordartselement eller undergruppen av det sjeldne jordartselementer som i midre grad er ekstrahert over i den organiske fase ved basering til nevnte fase fra den vandige fase; den organiske fase separeres deretter fra den vandige fase; i et tredje trinn, gjennomføres gjenvinning av ekstraksjonsløs-ningsmidlet ved at den organiske fase bringes i kontakt med vann eller med en sur vandig løsning.
22. Fremgangsmåte som angitt i krav 21, karakterisert ved at yttrium separeres fra yttrium-jordartselementene.
23. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert ved at yttrium, uttrykt som oksyd, representerer fra 5 til 80% av den totale vekten av de sjeldne yttrium-jordartselementer uttrykt som oksyder.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8703959A FR2612911B1 (fr) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Procede de separation des terres rares par extraction liquide-liquide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO881237D0 NO881237D0 (no) | 1988-03-21 |
| NO881237L true NO881237L (no) | 1988-09-26 |
Family
ID=9349288
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO881236A NO881236L (no) | 1987-03-23 | 1988-03-21 | Fremgangsmaate for separering av sjeldne jordartselementer. |
| NO881237A NO881237L (no) | 1987-03-23 | 1988-03-21 | Fremgangsmaate for ekstraksjon av sjeldne jordartselementer |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO881236A NO881236L (no) | 1987-03-23 | 1988-03-21 | Fremgangsmaate for separering av sjeldne jordartselementer. |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0284504B1 (no) |
| JP (2) | JPH0761865B2 (no) |
| KR (1) | KR920000536B1 (no) |
| CN (2) | CN88101564A (no) |
| AT (2) | ATE77414T1 (no) |
| AU (2) | AU601270B2 (no) |
| BR (2) | BR8801283A (no) |
| CA (2) | CA1309596C (no) |
| DE (2) | DE3872014T2 (no) |
| FI (1) | FI881367A (no) |
| FR (1) | FR2612911B1 (no) |
| MY (2) | MY103242A (no) |
| NO (2) | NO881236L (no) |
| ZA (2) | ZA882060B (no) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2627478B1 (fr) * | 1988-02-19 | 1991-02-15 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de traitement de residus contenant des terres rares et du cobalt |
| FR2643911B1 (fr) * | 1989-03-03 | 1992-06-12 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de traitement de minerais de terres rares |
| CN1045626C (zh) * | 1994-11-30 | 1999-10-13 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 用中性磷型萃取剂萃取分离钇的方法 |
| CN103441330A (zh) * | 2013-08-06 | 2013-12-11 | 华为终端有限公司 | 无线通信设备 |
| JP5684885B1 (ja) * | 2013-08-12 | 2015-03-18 | 国立大学法人九州大学 | 希土類抽出剤及び希土類抽出方法 |
| FR3035880B1 (fr) | 2015-05-07 | 2017-06-02 | Commissariat Energie Atomique | Utilisation de nouveaux composes pour l'extraction selective de terres rares de solutions aqueuses comprenant de l'acide phosphorique et procede d'extraction associe |
| US9968887B2 (en) * | 2015-05-29 | 2018-05-15 | Ut-Battelle, Llc | Membrane assisted solvent extraction for rare earth element recovery |
| FR3055906B1 (fr) * | 2016-09-15 | 2018-09-28 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Nouvel extractant, utile pour extraire des terres rares d'une solution aqueuse d'acide phosphorique, et ses applications |
| CN114737056B (zh) * | 2021-01-08 | 2023-11-03 | 厦门稀土材料研究所 | 一种有机萃取剂及其回收金属元素的方法和应用 |
| CN113584327B (zh) * | 2021-06-28 | 2022-10-28 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 氧化钪的提纯方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2515630B1 (fr) * | 1981-10-30 | 1985-10-04 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede d'extraction et de separation de l'uranium, du thorium et des terres rares par traitement de solutions aqueuses de chlorures de ces elements |
| FR2562059B1 (fr) * | 1984-04-02 | 1989-12-01 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede de separation des terres rares par extraction liquide-liquide |
| JPS61281833A (ja) * | 1985-06-08 | 1986-12-12 | Seitetsu Kagaku Co Ltd | セリウムの精製方法 |
-
1987
- 1987-03-23 FR FR8703959A patent/FR2612911B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-03-18 EP EP88400646A patent/EP0284504B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-18 AT AT88400646T patent/ATE77414T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-03-18 EP EP88400645A patent/EP0284503B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-18 AT AT88400645T patent/ATE77413T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-03-18 DE DE8888400646T patent/DE3872014T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-18 DE DE8888400645T patent/DE3872013T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-21 NO NO881236A patent/NO881236L/no unknown
- 1988-03-21 NO NO881237A patent/NO881237L/no unknown
- 1988-03-22 MY MYPI88000293A patent/MY103242A/en unknown
- 1988-03-22 JP JP63065970A patent/JPH0761865B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-22 CA CA000562128A patent/CA1309596C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-22 MY MYPI88000294A patent/MY103243A/en unknown
- 1988-03-22 AU AU13387/88A patent/AU601270B2/en not_active Ceased
- 1988-03-22 FI FI881367A patent/FI881367A/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-03-22 AU AU13388/88A patent/AU609100B2/en not_active Ceased
- 1988-03-22 BR BR8801283A patent/BR8801283A/pt unknown
- 1988-03-22 CA CA000562127A patent/CA1309595C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-22 BR BR8801284A patent/BR8801284A/pt unknown
- 1988-03-22 JP JP63065971A patent/JPH0755825B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-23 CN CN198888101564A patent/CN88101564A/zh active Pending
- 1988-03-23 KR KR1019880003135A patent/KR920000536B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-03-23 ZA ZA882060A patent/ZA882060B/xx unknown
- 1988-03-23 CN CN198888101566A patent/CN88101566A/zh active Pending
- 1988-03-23 ZA ZA882063A patent/ZA882063B/xx unknown
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5192443A (en) | Separation of rare earth values by liquid/liquid extraction | |
| US4647438A (en) | Separation of rare earth values by liquid/liquid extraction | |
| Li | Development course of separating rare earths with acid phosphorus extractants: A critical review | |
| CA1104350A (en) | Separation of cobalt and nickel by solvent extraction | |
| US5639433A (en) | Extraction of rare earth elements using alkyl phosphinic acid or salt/alkyl or aryl phosphonic acid or ester blends as extractant | |
| Zhang et al. | Synergistic extraction and recovery of Cerium (IV) and Fluorin from sulfuric solutions with Cyanex 923 and di-2-ethylhexyl phosphoric acid | |
| NO881237L (no) | Fremgangsmaate for ekstraksjon av sjeldne jordartselementer | |
| US5622679A (en) | Extraction of rare earth elements using alkyl phosphinic acid or salt/tetraalkylammonium salt as extractant | |
| US3751553A (en) | Process for separating yttrium values from the lanthanides | |
| CN105734287A (zh) | 一种分离四价铈、钍和稀土的方法 | |
| CN111575493A (zh) | 一种高纯钪产品中杂质的去除方法 | |
| US5188735A (en) | Separation of rare earth values by liquid/liquid extraction | |
| Benedetto et al. | Comparison of extractants in the separation of samarium and gadolinium | |
| CN111254296B (zh) | 一种具有苯乙烯基膦酸双酯结构的铀萃取剂及其应用 | |
| KR940000109B1 (ko) | 이트륨(Yttrium)의 분리 방법 | |
| Nair et al. | Recovery of lanthanum from didymium chloride with Di (2-ethylhexyl)-phosphoric acid as solvent | |
| RU2278820C2 (ru) | Способ разделения циркония и гафния | |
| RU2211871C1 (ru) | Способ переработки лопаритового концентрата | |
| Murthy et al. | Studies on the solvent extraction of trivalent lanthanides with hexafluoroacetylacetone (HFAA) and tri-n-octylphosphineoxide (TOPO) | |
| JPH059019A (ja) | 稀土類の分離方法 | |
| GB2034290A (en) | Separation of Cobalt from Nickel by Solvent Extraction | |
| Gaudernack et al. | Process for separating yttrium values from the lanthanides | |
| NO883037L (no) | Fremgangsmaate for separering av sjeldne jordartelementer. | |
| JPH0726336A (ja) | 希土類金属の抽出分離方法 | |
| Campbell | Precipitation of Enriched Lutetium by Direct Oxalate Extraction |