RU2587699C1 - Способ разделения эрбия, самария и празеодима олеиновой кислотой из нитратно-хлоридных сред - Google Patents
Способ разделения эрбия, самария и празеодима олеиновой кислотой из нитратно-хлоридных сред Download PDFInfo
- Publication number
- RU2587699C1 RU2587699C1 RU2014148058/02A RU2014148058A RU2587699C1 RU 2587699 C1 RU2587699 C1 RU 2587699C1 RU 2014148058/02 A RU2014148058/02 A RU 2014148058/02A RU 2014148058 A RU2014148058 A RU 2014148058A RU 2587699 C1 RU2587699 C1 RU 2587699C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- separation
- samarium
- stage
- erbium
- Prior art date
Links
Images
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
-
- 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
Abstract
Изобретение относится к технологии получения редкоземельных металлов из низкоконцентрированного или вторичного сырья на стадии разделения суммы лантаноидов. Способ разделения эрбия, самария и празеодима из нитратно-хлоридных растворов включает контакт экстрагента и раствора, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз, использование олеиновой кислоты в качестве экстрагента в инертном разбавителе. При этом экстракцию ведут в три стадии с переводом на первой стадии эрбия в органическую фазу, на второй - самария и на третьей - празеодима. Объемная доля олеиновой кислоты составляет от 13 до 15%. В качестве инертного разбавителя используют керосин. Экстракцию ведут при рН от 3 до 5, соотношении объемов экстрагента и водного раствора 1:10, содержании хлорида калия или натрия от 0,001 до 0,014 моль/л. Техническим результатом является достаточно высокие коэффициенты извлечения и разделения упомянутых металлов при малом расходе экстрагента, что позволяет улучшить технологические показатели процесса. 3 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к технологии переработки руд и концентратов, содержащих редкоземельные металлы. Изобретение может быть использовано в технологии получения редкоземельных металлов из низкоконцентрированного или вторичного сырья на стадии разделения суммы лантаноидов.
Известен способ экстракционного разделения редкоземельных элементов (патент РФ №2034070, опубл. 30.04.1995 г.), в котором иттрий и редкоземельные элементы разделяют экстракционной смесью, содержащей фосфорорганические соединения и углеводородный разбавитель, в качестве фосфорорганического соединения используют гексабутилтрисамид фосфорной кислоты, с дополнительным введением в нее нитрита триалкиламмония и октилового спирта.
Недостатками способа является сложный многокомпонентный состав экстрагента, применение токсичных веществ - триалкиламмония, амида фосфорной кислоты.
Известен способ экстракционного разделения редкоземельных элементов (патент РФ №2319666, опубл. 10.08.2007 г.), методом экстракции в системе жидкость-жидкость между содержащей соли редкоземельных элементов водной фазой и органической фазой, содержащей экстрагент из группы фосфиновых кислот - изододецилфосфетановую кислоту (ИДДФК) концентрацией 1 моль/л и инертный разбавитель.
Недостаткам способа является необходимость применения двух экстракционных каскадов для отделения каждого элемента, применимость способа для растворов, концентрированных по содержанию РЗМ (от 0,3 до 1 моль/л).
Известен способ экстракционного разделения редкоземельных элементов (патент РФ №2058938, опубл. 27.04.1996 г.), экстракцию проходят с применением растворов трибутилфосфата в инертном разбавителе в противоточном каскаде, содержащем экстракционную и промывную части и узел реэкстракции 6-8,5 М азотной кислотой. На 1 - 6 ступень со стороны входа экстрагента подают раствор высаливателя из группы нитратов аммония, лития, магния, алюминия в количестве, обеспечивающем их концентрацию от 2 г - экв/л до насыщения.
Недостатками способа являются использование экстрагента с массовой долей трибутилфосфата не менее 80% трибутилфосфата, высокий расход экстрагента, невысокие коэффициенты разделения иттрия и лантаноидов, и в связи с этим невозможность очистки иттрия от данных легких и тяжелых лантаноидов, необходимость применения концентрированных растворов высаливателей - нитратов магния, аммония или алюминия.
Известен способ экстракции редкоземельных элементов (РЗЭ) из водных растворов, (патент РФ №2112067, опубл. 27.05.1998 г.), принятый за прототип, экстракцию РЗЭ выполняют с применением в качестве экстрагента смеси, содержащей массовую долю олеиновой кислоты от 10 до 12%; триэтаноламина от 4,5 до 6,0%; и машинного масла (инертный разбавитель) - остальное, а экстракцию осуществляют в интервале pH от 0 до 10 непрерывным регулированием оптимальной величины pH в течение не более двух часов.
Недостатками являются невысокие значения коэффициентов разделения близких по свойствам редкоземельных элементов и необходимость применения токсичного триэтаноламина для их разделения.
Техническим результатом изобретения является увеличение коэффициентов разделения близких по свойствам редкоземельных элементов при использовании добавок хлористых соединений, вызывающих синергетический эффект при экстракционном разделении.
Технический результат достигается тем, что в качестве органического экстрагента используют олеиновую кислоту в инертном разбавителе, осуществляется контакт органического экстрагента и раствора, перемешивание смеси, отстаивание и разделение на органическую фазу и водную фазу - рафинат, при этом экстракцию ведут в три стадии, на первой проводят отделение эрбия в органическую фазу, на второй - отделение самария в органическую фазу из рафината первой стадии и на третьей - отделение празеодима в органическую фазу из рафината второй стадии, причем объемная доля олеиновой кислоты в разбавителе составляет от 13 до 15%, в качестве инертного разбавителя используют керосин, а экстракцию ведут при pH от 3 до 5, соотношении объемов органического экстрагента и водного раствора 1:10 и содержании хлорида калия или натрия в растворе от 0,001 до 0,014 моль/л.
Способ осуществляют следующим образом.
В качестве экстрагента используют смесь технической олеиновой кислоты и керосина, содержащую объемную долю олеиновой кислоты 15%.
Экстракцию ведут в три стадии при соотношении объемов экстрагента и водного раствора O:В=1:(9-11) на каждой стадии (фиг. 3).
На первой стадии добавляют в указанном соотношении экстрагент и извлекают катионы эрбия (III) из водного раствора с содержанием хлорида калия или хлорида натрия 0,007 моль/л (фиг. 1, 2).
Органический экстракт, содержащий катионы эрбия (III), отделяют известным способом, а рафинат, содержащий катионы самария и празеодима, используют во второй стадии экстракции.
Во второй стадии к рафинату добавляют в указанном соотношении экстрагент и извлекают катионы празеодима (III) из водного раствора с содержанием хлорида калия или хлорида натрия 0,014 моль/л (фиг. 1, 2).
Органический экстракт, содержащий катионы празеодима (III), отделяют известным способом, а рафинат, содержащий катионы самария используют в третьей стадии экстракции. В третьей стадии к рафинату добавляют в указанном соотношении экстрагент и извлекают катионы самария (III) при pH водного раствора 5,0-5,1.
При экспериментальных исследованиях контакт фаз выполнен при помощи Parallel Auto-MATE® Reactor System производства компании HEL с автоматическим поддержанием заданного значения pH. Расслаивание фаз выполнено на центрифуге производства Koehler® K61002.
В качестве экстрагента использован раствор с объемной долей технической олеиновой кислоты в керосине 15%. Необходимая для достижения равновесия продолжительность контакта фаз установлена экспериментально и составляет 10 мин. Продолжительность разделения фаз не превышает 5 мин.
Анализ концентрации ионов лантаноидов в водном растворе до и после экстракции выполнен методом комплексонометрического титрования трилоном Б в присутствии индикатора с арсеназо (III) при помощи автоматического титратора Mettler Toledo® Т70 с фоточувствительным электродом Mettler Toledo® DP 5 Phototrode и методом рентгено-флуоресцентного анализа при помощи энергодисперсионного ренгено-флуоресцентного спектрометра PANalytical® Epsilon3.
Пример осуществления способа
Используют нитратные водные растворы лантаноидов. Готовят экстрагент, содержащий объемную долю олеиновой кислоты 15% и керосин. К водному раствору, содержащему нитраты эрбия (III), самария (III) и празеодима (III), имеющему кислотность от 3 до 5 единиц pH, добавляют хлорид натрия до концентрации 0,007 моль/л. В термостатированный стеклянный сосуд с мешалкой помещают экстрагент и водный раствор в соотношении объемов 1:10 соответственно. На первой стадию экстракции проводят отделение эрбия (III), с коэффициентами разделения βEr/Sm=1,7, βEr/Pr=1,5. Далее рафинат, содержащий катионы самария (III) и празеодима (III), направляют на вторую стадию экстракции. На второй стадии происходит извлечение катионов самария (III) с коэффициентом разделения βSm/Pr=1,7. Далее рафинат, содержащий катионы празеодима (III), направляют на третью стадию экстракции, на которой при pH водной фазы 5,0 происходит извлечение в органическую фазу катионов празеодима (III).
Во всех случаях экстракции исследуемых металлов наблюдалось четкое расслаивание органической и водной фаз, отсутствие третьей фазы или осадков, удовлетворительная вязкость получаемых органических растворов. Реэкстракцию насыщенной органической фазы осуществляют известными методами.
Предлагаемый способ дает достаточно высокие коэффициенты извлечения и разделения при малом расходе экстрагента, что позволяет улучшить технологические показатели процесса.
Claims (1)
- Способ разделения эрбия, самария и празеодима из нитратно-хлоридных водных растворов, включающий экстракцию с использованием олеиновой кислоты в инертном разбавителе в качестве органического экстрагента, контакт органического экстрагента и раствора, перемешивание смеси, отстаивание и разделение на органическую фазу и водную фазу - рафинат, при этом экстракцию ведут в три стадии, на первой проводят отделение эрбия в органическую фазу, на второй - отделение самария в органическую фазу из рафината первой стадии и на третьей - отделение празеодима в органическую фазу из рафината второй стадии, причем объемная доля олеиновой кислоты в разбавителе составляет от 13 до 15%, в качестве инертного разбавителя используют керосин, а экстракцию ведут при pH от 3 до 5, соотношении объемов органического экстрагента и водного раствора 1:10 и содержании хлорида калия или натрия в растворе от 0,001 до 0,014 моль/л.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014148058/02A RU2587699C1 (ru) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | Способ разделения эрбия, самария и празеодима олеиновой кислотой из нитратно-хлоридных сред |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014148058/02A RU2587699C1 (ru) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | Способ разделения эрбия, самария и празеодима олеиновой кислотой из нитратно-хлоридных сред |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2587699C1 true RU2587699C1 (ru) | 2016-06-20 |
Family
ID=56132318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014148058/02A RU2587699C1 (ru) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | Способ разделения эрбия, самария и празеодима олеиновой кислотой из нитратно-хлоридных сред |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2587699C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5015447A (en) * | 1989-07-18 | 1991-05-14 | Alcan International Limited | Recovery of rare earth elements from sulphurous acid solution by solvent extraction |
US5639433A (en) * | 1995-12-13 | 1997-06-17 | Cytec Technology Corp. | Extraction of rare earth elements using alkyl phosphinic acid or salt/alkyl or aryl phosphonic acid or ester blends as extractant |
RU2112067C1 (ru) * | 1997-07-02 | 1998-05-27 | Воропанова Лидия Алексеевна | Способ экстракции редкоземельных элементов из водных растворов |
EP1071828A1 (en) * | 1999-02-12 | 2001-01-31 | Baotou Iron And Steel (Group) Co., Ltd. | Processing route for direct production of mixed rare earth metal oxides by selective extraction |
RU2426599C2 (ru) * | 2009-04-06 | 2011-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ извлечения ионов самария и европия ионной флотацией с применением додецилсульфата натрия |
RU2481141C1 (ru) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ извлечения катионов самария (iii) |
-
2014
- 2014-11-27 RU RU2014148058/02A patent/RU2587699C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5015447A (en) * | 1989-07-18 | 1991-05-14 | Alcan International Limited | Recovery of rare earth elements from sulphurous acid solution by solvent extraction |
US5639433A (en) * | 1995-12-13 | 1997-06-17 | Cytec Technology Corp. | Extraction of rare earth elements using alkyl phosphinic acid or salt/alkyl or aryl phosphonic acid or ester blends as extractant |
RU2112067C1 (ru) * | 1997-07-02 | 1998-05-27 | Воропанова Лидия Алексеевна | Способ экстракции редкоземельных элементов из водных растворов |
EP1071828A1 (en) * | 1999-02-12 | 2001-01-31 | Baotou Iron And Steel (Group) Co., Ltd. | Processing route for direct production of mixed rare earth metal oxides by selective extraction |
RU2426599C2 (ru) * | 2009-04-06 | 2011-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ извлечения ионов самария и европия ионной флотацией с применением додецилсульфата натрия |
RU2481141C1 (ru) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ извлечения катионов самария (iii) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Milevskii et al. | Separation of Li (I), Co (II), Ni (II), Mn (II), and Fe (III) from hydrochloric acid solution using a menthol-based hydrophobic deep eutectic solvent | |
Acharya et al. | Studies on extraction and separation of La (III) with DEHPA and PC88A in petrofin | |
CN103773954A (zh) | 中性磷酰胺萃取剂用于萃取分离Ce4+的用途 | |
RU2640479C2 (ru) | Способ извлечения и разделения редкоземельных металлов при переработке апатитового концентрата | |
Hu et al. | Recovery of zinc and iron from hot-dip galvanizing spent pickle liquor using solvent extraction | |
Kalyakin et al. | Binary extraction of neodymium nitrate using 2-ethylhexylphosphonic acid 2-ethylhexyl mono ester and tri-n-octylamine | |
CN113316653A (zh) | 萃取剂的协同混合物用于从包含磷酸的水性介质中萃取稀土元素的用途 | |
RU2587699C1 (ru) | Способ разделения эрбия, самария и празеодима олеиновой кислотой из нитратно-хлоридных сред | |
Cheremisina et al. | Thermodynamic investigation into extraction of cerium (III) by tributyl phosphate from phosphoric acid solutions | |
JPH0755825B2 (ja) | 液−液抽出による希土類元素の分離方法 | |
Sahu et al. | Liquid–liquid extraction of Ce (III) from acidic nitrate medium using Cyanex 923 in kerosene | |
RU2518619C2 (ru) | Способ выделения гадолиния экстракцией фосфорорганическими соединениями | |
RU2584626C1 (ru) | Способ извлечения гольмия (iii) из растворов солей | |
RU2685833C1 (ru) | Способ извлечения концентрата скандия из скандийсодержащих кислых растворов | |
RU2610500C1 (ru) | Способ очистки сульфатных цинковых растворов от хлорид-иона | |
UA78431C2 (en) | Method for zirconium and hafnium separation | |
FR3001465A1 (fr) | Procede d'extraction selective du scandium | |
CA2990559A1 (fr) | Procede de separation du fer d'une phase organique contenant de l'uranium et procede d'extraction de l'uranium d'une solution aqueuse d'acide mineral contenant de l'uranium et du fer | |
RU2582404C1 (ru) | Способ очистки скандия от циркония, тория и железа | |
US3323857A (en) | Selective extraction and separation of lanthanides with a quaternary ammonium compound | |
RU2548353C1 (ru) | СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Еu3+ ИЗ ВОДНО-СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ | |
Hidayah et al. | Liquid-liquid extraction of cerium using synergist extractant | |
Lutskiy et al. | Determination of the mutual entrainment of the extractant and the aqueous phase in the extraction of rare-earth elements from the technological phosphoric acid solution | |
RU2484163C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных металлов из водных растворов | |
RU2530081C1 (ru) | Способ извлечения церия |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191128 |