PL227656B1 - Method for preparing solutions of zirconium sulfate(IV) and hafnium(IV) with the solution of oxalate - Google Patents

Method for preparing solutions of zirconium sulfate(IV) and hafnium(IV) with the solution of oxalate Download PDF

Info

Publication number
PL227656B1
PL227656B1 PL403863A PL40386313A PL227656B1 PL 227656 B1 PL227656 B1 PL 227656B1 PL 403863 A PL403863 A PL 403863A PL 40386313 A PL40386313 A PL 40386313A PL 227656 B1 PL227656 B1 PL 227656B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
hafnium
oxalate
zirconium
solution
zirconium sulfate
Prior art date
Application number
PL403863A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL403863A1 (en
Inventor
Marek Smolik
Agata Jakóbik-Kolon
Original Assignee
Politechnika Slaska
Politechnika Śląska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Slaska, Politechnika Śląska filed Critical Politechnika Slaska
Priority to PL403863A priority Critical patent/PL227656B1/en
Publication of PL403863A1 publication Critical patent/PL403863A1/en
Publication of PL227656B1 publication Critical patent/PL227656B1/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania siarczanowych roztworów cyrkonu(IV) i hafnu(IV) z ich roztworów szczawianowych.The present invention relates to a method of obtaining zirconium (IV) and hafnium (IV) sulfate solutions from their oxalate solutions.

Cyrkon i hafn stanowią parę pierwiastków o bardzo podobnych własnościach chemicznych, stąd bardzo trudną do rozdzielenia. Cyrkon, oczyszczony od towarzyszącego mu hafnu do poziomu <100 ppm (naturalna zawartość Hf w minerałach cyrkonowych to ok. 2%), znajduje szerokie zastosowanie w technice jądrowej. Jedną z nowych efektywnych metod rozdziału cyrkonu od hafnu jest separacja tych pierwiastków na chelatującej żywicy jonowymiennej Diphonix® z 0,5 M roztworu kwasu siarkowego, będąca przedmiotem patentu PL nr 211 353 i publikacji Smolik, M; et al. Separation of zirconium and hafnium using Diphonix® chelating ion-exchange resin Hydrometallurgy 95 (2009) 350353. Znany jest więc sposób rozdzielania hafnu i cyrkonu na chelatującej żywicy jonowymiennej zawierającej geminalnie podstawione grupy kwasu dwufosfonowego oraz odpowiednio uporządkowane grupy sulfonowe i karboksylowe. W procesie tym z kolumny odbierany jest roztwór siarczanu cyrkonu(IV) o zmniejszonej zawartości hafnu, a na kolumnie z jonitem pozostają zaadsorbowane jony cyrkonu(IV) i hafnu(IV) w stosunku [Hf/Zr] większym niż w roztworze wprowadzanym. Jony te są następnie desorbowane z żywicy w znany ze zgłoszenia patentowego P-385844 sposób przy pomocy wodnych roztworów szczawianu amonu łub soli sodowej kwasu etylenodwuaminotetraoctowego. Wymienione ligandy tworzą trwałe związki kompleksowe z hafnem(IV) i cyrkonem(IV) i skutecznie usuwają je z żywicy. Utworzone w ten sposób np. kompleksy szczawianowe cyrkonu(IV) i hafnu(IV) muszą zostać następnie przeprowadzone w formę nadającą się do dalszego rozdzielania metodą wymiany jonowej (np. roztwory siarczanowe).Zirconium and hafnium are a pair of elements with very similar chemical properties, hence very difficult to separate. Zirconium, purified from the accompanying hafnium to the level of <100 ppm (the natural content of Hf in zirconium minerals is approx. 2%), is widely used in nuclear technology. One of the new effective methods of separating zirconium from hafnium is the separation of these elements on the chelating ion-exchange resin Diphonix® from 0.5 M sulfuric acid solution, which is the subject of patent PL No. 211 353 and the publication of Smolik, M; et al. Separation of zirconium and hafnium using Diphonix® chelating ion-exchange resin Hydrometallurgy 95 (2009) 350353. Thus, a method of separating hafnium and zirconium on a chelating ion exchange resin containing geminally substituted diphosphonic acid groups and appropriately ordered sulfone and carboxyl groups is known. In this process, zirconium (IV) sulphate solution with reduced hafnium content is collected from the column, and zirconium (IV) and hafnium (IV) ions remain adsorbed on the ion exchanger column in the ratio [Hf / Zr] greater than in the introduced solution. These ions are then desorbed from the resin in the manner known from the patent application P-385844 with the aid of aqueous solutions of ammonium oxalate or sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid. These ligands form stable complexes with hafnium (IV) and zircon (IV) and effectively remove them from the resin. The zirconium (IV) and hafnium (IV) oxalate complexes formed in this way must then be converted into a form suitable for further ion exchange separation (e.g. sulfate solutions).

Sposób wynalazku polega na tym, że jony szczawianowe rozkłada się za pomocą nadtlenodwusiarczanu amonu w ilości co najmniej stechiometrycznej w stosunku do szczawianu, korzystnie w stosunku (molowo) nadtlenodwusiarczan amonu : szczawian 1:1-1,3:1, przy czym reakcję prowadzi się w podwyższonej temperaturze, korzystnie 100-130°C, przez kilka godzin, korzystnie 2-3 godziny.The method of the invention consists in decomposing the oxalate ions with ammonium peroxodisulfate in an amount at least stoichiometric to the oxalate, preferably in a (molar) ratio of ammonium persulfate: oxalate 1: 1-1.3: 1, the reaction being carried out by at elevated temperature, preferably 100-130 ° C, for several hours, preferably 2-3 hours.

Proponowany sposób pozwala przeprowadzić trwałe i trudne do rozłożenia oraz dalszej przeróbki szczawianowe kompleksy cyrkonu(IV) (hafnu(IV)) w ich roztwory siarczanowe, ponieważ zastosowany nadtlenodwusiarczan reaguje z jonami szczawianowymi rozkładając je do dwutlenku węgla opuszczającego środowisko reakcji, a sam przechodzi w siarczan. Zaletą wynalazku jest uzyskanie roztworów siarczanowych cyrkonu(IV) (hafnu(IV)) będących dogodnym substratem do dalszego rozdzielania cyrkonu od hafnu np. wspomnianą metodą wymiany jonowej.The proposed method allows to carry out stable and difficult to decompose and further processing of zirconium (IV) oxalate complexes (hafnium (IV)) into their sulphate solutions, because the used peroxodisulphate reacts with oxalate ions decomposing them into carbon dioxide leaving the reaction medium, and itself transforms into sulphate . The advantage of the invention is to obtain zirconium (IV) (hafnium (IV)) sulfate solutions as a convenient substrate for the further separation of zirconium from hafnium, e.g. by the mentioned ion exchange method.

P r z y k ł a dP r z k ł a d

Do 300 ml wodnego roztworu szczawianowych kompleksów cyrkonu(IV) i hafnu(IV) uzyskanego jako jedna z frakcji z desorpcji tych pierwiastków 0,25 M roztworem szczawianu amonu (skład: 0,25 M C2O4 -; 2,5 g/l Zr, 0,345 g/l Hf) dodano 18,1 g stałego nadtlenodwusiarczanu amonu i ogrzewano przez 3 godziny w temperaturze ok. 120°C. Następnie do roztworu dodano 3,3 ml stężonego kwasu siarkowego i odparowano roztwór do objętości 117 ml w celu uzyskania roztworu cyrkonu(IV) o stężeniu 0,07 M w 0,5 M kwasie siarkowym (całkowite stężenie siarczanów - 1,8 M). Otrzymany roztwór przepuszczono przez 6,5 g żywicy jonowymiennej Diphonix® umieszczonej w szklanej kolumnie o wewnętrznej średnicy 1,1 cm w temperaturze pokojowej. Wyciek odbierano z prędkością 0,4 ml/min. Uzyskano roztwór siarczanu cyrkonu(IV) o obniżonej zawartości hafnu:To 300 ml of an aqueous solution of zirconium (IV) and hafnium (IV) oxalate complexes obtained as one of the fractions from the desorption of these elements with 0.25 M ammonium oxalate solution (composition: 0.25 MC 2 O 4 - ; 2.5 g / l Zr, 0.345 g / l Hf), 18.1 g of solid ammonium peroxodisulfate was added and heated for 3 hours at ca. 120 ° C. Then 3.3 ml of concentrated sulfuric acid was added to the solution and the solution was evaporated to a volume of 117 ml to obtain a 0.07 M solution of zircon (IV) in 0.5 M sulfuric acid (total sulfate concentration 1.8 M). The resulting solution was passed through 6.5 g of Diphonix® ion exchange resin placed in a glass column with an internal diameter of 1.1 cm at room temperature. The leak was collected at a rate of 0.4 ml / min. A zirconium (IV) sulphate solution with a reduced hafnium content was obtained:

a) 1,5 krotnie z wydajnością cyrkonu 70%a) 1.5 times with the efficiency of zirconium 70%

b) 1,7 krotnie z wydajnością cyrkonu 62%b) 1.7 times with the efficiency of zirconium 62%

c) 2,1 krotnie z wydajnością cyrkonu 49%, co odpowiada separacji przeprowadzonej z roztworu siarczanu cyrkonu(IV) o zbliżonych parametrach (stężenie cyrkonu(IV), hafnu(IV) i siarczanów) przygotowanego wprost z siarczanu cyrko-c) 2.1 times with a zirconium yield of 49%, which corresponds to the separation carried out from a solution of zirconium (IV) sulphate with similar parameters (concentration of zircon (IV), hafnium (IV) and sulphates) prepared directly from zirconium sulphate

Claims (1)

1. Sposób otrzymywania siarczanowych roztworów cyrkonu(IV) i hafnu(IV) z ich roztworów szczawianowych, znamienny tym, że jony szczawianowe rozkłada się za pomocą nadtlenodwusiarczanu amonu w ilości co najmniej stechiometrycznej w stosunku do szczawianu, korzystnie w stosunku (molowo) nadtlenodwusiarczan amonu : szczawian 1:1-1,3:1, przy czymMethod for obtaining sulphate solutions of zircon (IV) and hafnium (IV) from their oxalate solutions, characterized in that the oxalate ions are decomposed with ammonium peroxodisulphate in an amount at least stoichiometric with respect to the oxalate, preferably in the (molar) ratio of ammonium peroxodisulphate : oxalate 1: 1-1.3: 1 with PL 227 656 B1 reakcję prowadzi się w podwyższonej temperaturze, korzystnie 100-130°C, przez kilka godzin, korzystnie 2-3 godziny.The reaction is carried out at elevated temperature, preferably 100-130 ° C, for several hours, preferably 2-3 hours.
PL403863A 2013-05-13 2013-05-13 Method for preparing solutions of zirconium sulfate(IV) and hafnium(IV) with the solution of oxalate PL227656B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL403863A PL227656B1 (en) 2013-05-13 2013-05-13 Method for preparing solutions of zirconium sulfate(IV) and hafnium(IV) with the solution of oxalate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL403863A PL227656B1 (en) 2013-05-13 2013-05-13 Method for preparing solutions of zirconium sulfate(IV) and hafnium(IV) with the solution of oxalate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL403863A1 PL403863A1 (en) 2014-11-24
PL227656B1 true PL227656B1 (en) 2018-01-31

Family

ID=51902426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL403863A PL227656B1 (en) 2013-05-13 2013-05-13 Method for preparing solutions of zirconium sulfate(IV) and hafnium(IV) with the solution of oxalate

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL227656B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL403863A1 (en) 2014-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Metal–organic framework-based materials for the recovery of uranium from aqueous solutions
CN103801194B (en) A kind of extractant and its application for being used to separate lithium isotope
CN104925836B (en) The method for carrying lithium from bittern containing lithium
CN102417194A (en) A kind of chelating resin deep magnesium removal method for extracting lithium from salt lake brine
CN104785210B (en) It is a kind of being capable of trace amounts of phosphorus, compound adsorbents of how amine-modified UiO 66 of arsenic and preparation method thereof in high-efficient purification water
Dash et al. Fluoride removal from aqueous solutions using cerium loaded mesoporous zirconium phosphate
NO20080768L (en) Process for Preparation of 5-Aminolevulinic Acid Hydrochloride
CN106984137A (en) A kind of absorption CO of phase separation2Polyaminoacid ionic liquid preparation and its application method
Li et al. Extraction of hydrogen chloride by a coupled reaction-solvent extraction process
Wei et al. Glyphosine-Functionalized MIL-101 (Cr)–NH2 for ultrafast uranium extraction from seawater
CN103252206A (en) Flowerlike tungsten oxide hydrate adsorbent
PL227656B1 (en) Method for preparing solutions of zirconium sulfate(IV) and hafnium(IV) with the solution of oxalate
Aly et al. Kinetics and thermodynamics of uranium adsorption from commercial di-hydrate phosphoric acid using D2EHPA-impregnated charcoal
EA019142B1 (en) Method of separating platinum (ii, iv) and rhodium (iii) in hydrochloric aqueous solutions
CN115722204B (en) A method for preparing amino-enhanced phosphorylated cellulose uranium adsorbent
CN116333331A (en) High stability cage-based metal-organic framework material and its preparation method and application
RU2012144590A (en) METHOD FOR IDENTIFICATION OF ROCKS BY THE ISOTOPIC COMPOSITION OF LITHIUM
Belova The analysis of sorption extraction of boron and lithium from the geothermal heat-carriers
PL227655B1 (en) Desorption method of zirconium and hafnium from an ion exchange resin
RU2479347C1 (en) Method of producing sorbent for trapping volatile types of radioactive iodine
PL215268B1 (en) Method of zirconium and hafnium desorption from Diphonix ion-exchange resin
CN106115746A (en) The technique that a kind of lepidolite prepares lithium fluoride
RU2441687C2 (en) Preparation process based on radium-224
JP2007222817A (en) Treatment method of wastewater containing boron fluoride
KR101255622B1 (en) Hydrotalcite coated sulfate and fabricating method for the same