RU2548353C1 - СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Еu3+ ИЗ ВОДНО-СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ - Google Patents
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Еu3+ ИЗ ВОДНО-СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548353C1 RU2548353C1 RU2013156227/02A RU2013156227A RU2548353C1 RU 2548353 C1 RU2548353 C1 RU 2548353C1 RU 2013156227/02 A RU2013156227/02 A RU 2013156227/02A RU 2013156227 A RU2013156227 A RU 2013156227A RU 2548353 C1 RU2548353 C1 RU 2548353C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- europium
- extraction
- oso
- cations
- water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу извлечения катионов европия (III) из бедного или техногенного сырья с помощью жидкостной экстракции. Способ извлечения катионов европия (III) включает жидкостную экстракцию из водно-солевых растворов с использованием в качестве экстрагента изооктилового спирта. Перед экстракцией в водно-солевой раствор добавляют ПАВ анионного типа, в качестве которого используют додецилсульфат натрия, с образованием сольвата додецилсульфата европия для транспортирования его через водную в органическую фазу. При этом додецилсульфат натрия добавляют в раствор в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции: Eu+3+3C12H25OSO3Na=Eu[C12H25OSO3]3+3Na+, где Eu+3 - катион европия, C12H25OSO3Na - додецилсульфат натрия, Eu[C12H25OSO3]3 - сольват. Жидкостную экстракцию осуществляют при pH=3,0-6,0. Техническим результатом является увеличение степени извлечения европия за счет образования прочных сольватов европия и 90%-ного извлечения катионов европия (III) из водных растворов его солей. 1 ил.
Description
Способ относится к области извлечения веществ органическими экстрагентами из водных растворов, в частности к способам получения редкоземельных металлов (РЗМ) из бедного или техногенного сырья с помощью жидкостной экстракции.
Известен способ экстракции РЗЭ из водных растворов (патент РФ №97111518, опубл. 10.10.1998 г.), включающий контакт экстрагента и раствора, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют техническую смазку, в своем составе имеющую инертный разбавитель, при следующем соотношении компонентов, мас.%: олеиновая кислота - 10-12, триэтаноламин - 4,5-6,0, машинное масло (инертный разбавитель) - остальное, а экстракцию осуществляют в интервале 0<pH<10 непрерывным регулированием оптимальной величины pH в течение не более двух часов.
Недостатком способа является слабая избирательность метода к извлечению индивидуальных ионов РЗЭ, а также сложность в поддержании точного pH процесса. Для получения чистых растворов индивидуальных РЗЭ требуется массивный многостадийный каскад экстракторов.
Известен способ извлечения ионов самария и европия ионной флотацией с применением додецилсульфата натрия (патент РФ №2426599, опубл. 20.10.2010 г.), ионы самария и европия извлекают ионной флотацией с додецилсульфатом натрия, взятом в соотношении 1:3 по стехиометрической схеме. Me3++3C12H25OSO3 -=Me(C12H25OSO3)3, где Me - катион самария или европия, C12H25OSO3 - додецилсульфат-ион.
Недостатком способа является неполное извлечение катионов из водных растворов его солей.
Известен способ выделения ионов европия из смеси РЗЭ (патент РФ №92001109, опубл. 27.03.1995 г.), заключается в восстановлении европия до двухвалентного состояния металлом-восстановителем (алюминия) и отделении концентрата европия в виде сульфата от сопутствующих РЗЭ. Восстановление проводят в присутствии фтор-ионов. Извлечение европия из суммы РЗЭ составляет до 98,5%, содержание его в конечном продукте - до 99,9%.
Известен способ выделения европия из смеси редкоземельных элементов (патент РФ №2060944, опубл. 27.05.1996 г.), сернокислый раствор, содержащий редкоземельные элементы, обрабатывают фторидом натрия и металлическим алюминием. Образовавшийся осадок отделяют от раствора. Извлечение европия в осадок 98,5%.
Недостатками способа являются малая универсальность метода (применение только в сернокислотных растворах), низкое извлечение европия из раствора, сложность дальнейшей переработки полученного осадка.
Известен способ извлечения европия из смеси редкоземельных элементов (авторское свидетельство №1774670, опубл. 30.03.1994 г.). В исходную смесь РЗЭ подают серную кислоту. Полученный раствор обрабатывают в двух фильтр-прессных электролизерах. В первом электролизере раствор прокачивают через пористый углеграфитовый катод при кажущейся плотности тока 0.95-1.0 А/см2. Отделяют осадок образовавшегося сульфата европия. Маточный раствор обрабатывают во втором электролизере при кажущейся плотности тока 5-6.5 А/см2. Отделяют осадок сульфата самария и получают раствор, содержащий гадолиний.
Недостатком способа является сложность аппаратного оформления предложенного метода и недостаточная селективность метода.
Известен способ извлечения катионов европия (III) из растворов солей (патент РФ№2482201, опубл. 10.10.1998 г.), принят за прототип. В процессе флотоэкстракции катионов европия (III) используют в качестве органической фазы изооктиловый спирт, а в качестве собирателя ПАВ анионного типа додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции: Eu+3+3NaDS=Eu(DS)3+Na+, где Eu+3 - катион европия (III), DS- - додецилсульфат-ион. При этом флотоэкстракцию осуществляют при pH 7,5-8,5 и соотношении органической и водной фаз 1/20-1/40. Техническим результатом является увеличение степени извлечения европия (III).
Недостатком способа является неполное извлечение катионов европия из водных растворов его солей. Изменение флотационного процесса экстракционным позволит достичь более высоких показателей извлечения.
Техническим результатом изобретения является увеличение степени извлечения катионов европия (III).
Технический результат достигается тем, что в способе извлечения катионов европия (III), включающем жидкостную экстракцию с использованием экстрагента и поверхностно-активного вещества, в качестве экстрагента используют изооктиловый спирт, а в качестве поверхностно-активного вещества используют додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:
Eu+3+3C12H25OSO3Na=Eu[C12H25OSO3]3+3Na+,
где Eu+3 - катион европия (III), C12H25OSO3Na - додецилсульфат натрия, Eu[C12H25OSO3]3 - сольват,
при этом жидкостную экстракцию осуществляют при pH=3,0-6,0.
Использование в качестве экстрагента изооктилового спирта и ПАВ анионного типа додецилсульфата натрия обеспечивает значительное увеличение степени извлечения катионов европия (III) при жидкостной экстракции. Додецилсульфат натрия сочетает в себе свойства собирателя и вспенивателя, легко регенерируется. В растворе катионы европия (III) образуют с додецилсульфатом натрия прочные сольваты, вследствие ориентации полярной группы к катиону и экранированием сольвата с внешней стороны неполярными радикалами. Перенос сольвата в органическую фазу обеспечен взаимодействием с ним изооктилового спирта, что подтверждают сдвиг частоты валентных колебаний νо-н, а также отсутствие растворения додецилсульфата натрия в неполярных растворителях.
Использование в качестве органической фазы изооктилового спирта C8H18O обеспечивает возможность извлечения катионов европия (III) в составе сольватов с додецилсульфатом натрия.
Концентрация додецилсульфата натрия, соответствующая стехиометрии реакции:
Eu+3+3C12H25OSO3Na=Eu[C12H25OSO3]3+3Na+,
где - катион европия, C12H25OSO3Na - додецилсульфат натрия, Eu[C12H25OSO3]3 - сольват,
позволяет увеличить степень извлечения катионов европия (III) при жидкостной экстракции и уменьшить затраты додецилсульфата натрия. Параметром извлечения катионов европия (III) является коэффициент распределения Кр. Величину Кр извлекаемого иона между водной и органической фазами рассчитывали по отношению концентрации катиона европия (III) - [Eu+3] в органической фазе к концентрации [Eu+3] в водной фазе соответственно формуле: К=[Eu+3]org/[Eu+3]aq.
Величина коэффициента распределения катионов европия (III) между водной и органической фазами достигает величины 200-250. Осуществление жидкостной экстракции при pH=3,0-6,0 обеспечивает увеличение степени извлечения самария до 90% и уменьшение затрат додецилсульфата натрия (установлено экспериментально).
Способ осуществляют следующим образом. Использовали 200 мл водного раствора нитрата европия (III) с концентрацией катионов европия (III) 0,001 моль/л. В качестве ПАВ анионного типа использовали додецилсульфат натрия в виде порошка массой 0,1728 г, концентрация которого в растворе нитрата европия (III) соответствовала стехиометрии реакции, а в качестве экстрагента - изооктиловый спирт C8H18O - 5 мл. Процесс жидкостной экстракции осуществляли в лабораторной модели экстрактора с мешалкой марки ES-8300 D со скоростью около 700 об/мин. Порошок додецилсульфата натрия добавляют в раствор нитрата европия (III), перемешивают, затем добавляют изооктиловый спирт и осуществляют процесс жидкостной экстракции в течение 30 мин при значении pH 3-6. В процессе жидкостной экстракции происходит образование сольвата и его растворение в изооктиловом спирте. Экстракт переливают в делительные воронки объемом 0,25 л и оставляют при комнатной температуре для расслаивания фаз в течение 3-5 суток. Затем, после разделения фаз, водную фазу анализировали фотометрическим методом на содержание катионов европия (III). Методом инфракрасной спектроскопии определяли форму экстрагируемых солей в органической фазе - изооктиловом спирте.
На Фиг.1 представлена зависимость коэффициентов распределения катионов европия (III) от pH водной фазы растворов солей.
Таким образом, способ позволяет получить 90% извлечения катионов европия (III) из водного раствора его солей.
Claims (1)
- Способ извлечения катионов Eu3+ из водно-солевых растворов, включающий жидкостную экстракцию с использованием в качестве экстрагента изооктилового спирта, отличающийся тем, что в водно-солевой раствор добавляют ПАВ анионного типа, в качестве которого используют додецилсульфат натрия, с образованием сольвата додецилсульфата европия для транспортирования его через водную в органическую фазу, при этом додецилсульфат натрия добавляют в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:
Eu+3+3C12H25OSO3Na=Eu[C12H25OSO3]3+3Na+,
где Eu+3 - катион европия,
C12H25OSO3Na - додецилсульфат натрия,
Eu[C12H25OSO3]3 - сольват,
и жидкостную экстракцию осуществляют при рН=3,0-6,0.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013156227/02A RU2548353C1 (ru) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Еu3+ ИЗ ВОДНО-СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013156227/02A RU2548353C1 (ru) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Еu3+ ИЗ ВОДНО-СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2548353C1 true RU2548353C1 (ru) | 2015-04-20 |
Family
ID=53289276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013156227/02A RU2548353C1 (ru) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Еu3+ ИЗ ВОДНО-СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2548353C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748007C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2021-05-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН) | Способ извлечения редкоземельных элементов(+3) из кислых водных растворов, содержащих другие металлы и ионы |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1257334A (fr) * | 1959-05-06 | 1961-03-31 | Oesterr Studien Atomenergie | Procédé d'enrichissement de composés métalliques, notamment de métaux rares |
US4104358A (en) * | 1976-06-11 | 1978-08-01 | Mitsubishi Chemical Industries Ltd. | Selective extraction of yttrium ions |
RU2034070C1 (ru) * | 1992-01-09 | 1995-04-30 | Производственное объединение "Приднепровский химический завод" | Способ разделения иттрия и редкоземельных элементов |
RU2373299C1 (ru) * | 2008-06-26 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ извлечения и разделения ионов церия и иттрия |
RU2482201C1 (ru) * | 2011-11-10 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ извлечения европия (iii) из растворов солей |
-
2013
- 2013-12-17 RU RU2013156227/02A patent/RU2548353C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1257334A (fr) * | 1959-05-06 | 1961-03-31 | Oesterr Studien Atomenergie | Procédé d'enrichissement de composés métalliques, notamment de métaux rares |
US4104358A (en) * | 1976-06-11 | 1978-08-01 | Mitsubishi Chemical Industries Ltd. | Selective extraction of yttrium ions |
RU2034070C1 (ru) * | 1992-01-09 | 1995-04-30 | Производственное объединение "Приднепровский химический завод" | Способ разделения иттрия и редкоземельных элементов |
RU2373299C1 (ru) * | 2008-06-26 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ извлечения и разделения ионов церия и иттрия |
RU2482201C1 (ru) * | 2011-11-10 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ извлечения европия (iii) из растворов солей |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748007C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2021-05-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН) | Способ извлечения редкоземельных элементов(+3) из кислых водных растворов, содержащих другие металлы и ионы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2794544B1 (en) | Lactic acid extraction | |
CN106636673B (zh) | 一种采用萃取法从盐湖卤水中提取锂的方法 | |
CN103184356B (zh) | 一种稀土磷矿的处理方法和富集稀土的方法 | |
RU2373299C1 (ru) | Способ извлечения и разделения ионов церия и иттрия | |
AU2015275231A1 (en) | Solvent extraction of scandium from leach solutions | |
CN110643835B (zh) | 用仲酰胺型溶剂从含镁卤水中分离镁提取锂的萃取体系、萃取方法和其应用 | |
JP5867727B2 (ja) | 希土類元素の分離方法 | |
RU2548353C1 (ru) | СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Еu3+ ИЗ ВОДНО-СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ | |
RU2544725C1 (ru) | Способ кислотной переработки красных шламов | |
CN114572949A (zh) | 一种磷酸二氢锂生产工艺 | |
RU2426599C2 (ru) | Способ извлечения ионов самария и европия ионной флотацией с применением додецилсульфата натрия | |
RU2481141C1 (ru) | Способ извлечения катионов самария (iii) | |
RU2616748C1 (ru) | Способ извлечения солей гольмия (iii) из водных растворов | |
CN110777267B (zh) | 用仲酰胺/叔酰胺复合溶剂从含钙卤水中分离钙提取锂的萃取体系、萃取方法和其应用 | |
RU2602112C1 (ru) | Способ извлечения лантана(iii) из растворов солей | |
JP5881952B2 (ja) | 硫酸コバルトの製造方法 | |
RU2624269C1 (ru) | Способ извлечения эрбия (iii) экстракцией | |
RU2713766C1 (ru) | Способ отделения иттрия и иттербия от примесей титана | |
RU2700532C1 (ru) | Способ экстракции ионов меди (II) из медно-аммиачных водных растворов | |
RU2463370C1 (ru) | Способ извлечения катионов гольмия (iii) из нитратных растворов | |
RU2452685C1 (ru) | Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты | |
RU2211871C1 (ru) | Способ переработки лопаритового концентрата | |
RU2582404C1 (ru) | Способ очистки скандия от циркония, тория и железа | |
CN110643834B (zh) | 用仲酰胺/烷基酯复合溶剂从含钙卤水中分离钙提取锂的萃取体系、萃取方法和其应用 | |
CN109234535B (zh) | 一种从电池粉中提纯锂元素的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181218 |