RU2624269C1 - Способ извлечения эрбия (iii) экстракцией - Google Patents
Способ извлечения эрбия (iii) экстракцией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2624269C1 RU2624269C1 RU2016136069A RU2016136069A RU2624269C1 RU 2624269 C1 RU2624269 C1 RU 2624269C1 RU 2016136069 A RU2016136069 A RU 2016136069A RU 2016136069 A RU2016136069 A RU 2016136069A RU 2624269 C1 RU2624269 C1 RU 2624269C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- erbium
- iii
- dodecyl sulfate
- sodium dodecyl
- 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 области извлечения веществ органическими экстрагентами из водных растворов, в частности к получению редкоземельных металлов (РЗМ) из бедного или техногенного сырья с помощью экстракции. Способ извлечения солей эрбия (III) включает экстракцию с использованием в качестве экстрагента изооктилового спирта. Эрбий транспортируется через водную в органическую фазу в виде сольвата додецилсульфата эрбия (III). Используют поверхностно-активное вещество анионного типа додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции получения Er[C12H25OSO3]3. Экстракцию осуществляют при pH=3,0-6,0, что позволяет достигнуть 99% извлечения солей эрбия (III) из водных растворов. Техническим результатом является увеличение степени извлечения эрбия. 1 ил., 1 пр.
Description
Изобретение 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 экстракции.
Известен способ извлечения тория (IV) экстракцией, в котором в качестве экстрагента использовали трибутилфосфат ТБФ (В.Г. Майоров, А.И. Николаев, В.К. Копков, Л.А. Сафонова, Г.В. Короткова. Выделение тория (IV) при утилизации растворов солянокислотного вскрытия перовскита. Журнал прикладной химии. 2004. Т. 77. Вып. 5. С. 715-719). Максимальное извлечение (84%) происходит при соотношении органической и водной фазы 3:1.
Недостатками способа являются не полное извлечение тория из раствора и зависимость эффективности процесса от соотношения органической и водной фаз.
Известен способ извлечения кобальта в виде цианидных комплексов флотоэкстракцией (Walkowiak W. Ion flotation and solvent sublation of cobalt cyanides // J. Chem. Biotechnol. 1980. V. 30. P. 611-619). Извлечение проводили из водных растворов с использованием цетилпиридиний хлорида. Изооктиловый спирт использовался в качестве органической фазы.
Недостатками способа являются длительность процесса, сложный состав извлекаемых комплексов и недостаточно полное извлечение кобальта.
Известен способ извлечения иттрия методом флотоэкстракции из азотнокислых растворов с применением в качестве поверхностно-активного вещества додецилсульфата натрия, а в качестве органической фазы изооктилового спирта (О.Л. Лобачева, Д.Э. Чиркст, Джевага Н.В. Флотоэкстракция ионов иттрия из разбавленных водных растворов с применением додецилсульфата натрия // Журнал прикладной химии. 2012. Т. 85. Вып. 8. С. 1208-1213). Соотношение органической и водной фаз составляет 1:40. Степень извлечения иттрия достигает 98% при pH=7,2-7,4.
Недостатками способа являются низкая степень извлечения иттрия из кислых растворов и невозможность их извлечения при pH<5,0.
Известен способ извлечения лантана из водных растворов флотоэкстракцией (Патент RU 2411188, опубл. 10.02.2011). В качестве поверхностно-активного вещества использовали бис-(алкилполиоксиэтилен) фосфат калия. Извлечение лантана вели при pH=1,0 и pH=10,0.
Недостатком способа являются возможность проведения процесса в сильнокислых или сильнощелочных растворах, образование большого количества пены, не полное извлечение лантана.
Известен способ извлечения церия (III) экстракцией олеиновой кислотой (Д.Э. Чиркст, Т.Е. Литвинова, В.С. Старшинова, Г.С. Рощин. Экстракция церия (III) олеиновой кислотой из нитратных сред // Журнал прикладной химии. 2007. Т. 80. Вып. 2. С. 187-190), принятый за прототип. Концентрация экстрагента равнялась 0,5 моль/л. Коэффициент распределения церия (III) при экстракции олеиновой кислотой в интервале pH 3-5 возрастает от 1 до 100, при pH=5,5 коэффициент распределения достигает величины 235.
Недостатками способа являются низкое извлечение церия (III) при pH<5 и зависимость от концентрации экстрагента.
Техническим результатом изобретения является увеличение степени извлечения солей эрбия (III) в интервале pH 3,0-6,0.
Технический результат достигается тем, что в способе извлечения эрбия (III) экстракцией, включающем использование в качестве экстрагента изооктилового спирта, сольват транспортируется через водную в органическую фазу в виде додецилсульфата эрбия, и в качестве поверхностно-активного вещества анионного типа используют додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:
Er+3+3C12H25OSO3Na=Er[C12H25OSO3]3+3Na+,
где Er+3 - катион эрбия (III),
C12H25OSO3Na - додецилсульфат натрия,
Er[C12H25OSO3]3 - сольват.
При этом экстракцию осуществляют при pH от 3,0 до 6,0,
Способ поясняется следующей фигурой:
фиг. 1 - зависимость коэффициентов распределения катионов эрбия (III) от pH водной фазы растворов солей.
Способ осуществляют следующим образом. Используют 200 мл водного раствора нитрата эрбия (III) с концентрацией катионов эрбия (III) 0,001 моль/л. Добавляют к раствору додецилсульфат натрия в виде порошка массой 0,1728 г, перемешивают, затем добавляют изооктиловый спирт и осуществляют процесс экстракции в течение 30 мин при значении pH от 3,0 до 6,0. Затем, после разделения фаз, водную фазу анализируют фотометрическим методом на содержание катионов эрбия (III). Методом инфракрасной спектроскопии определяют форму экстрагируемых солей в органической фазе - изооктиловом спирте.
Использование в качестве экстрагента изооктилового спирта и ПАВ анионного типа додецилсульфата натрия обеспечивает значительное увеличение степени извлечения солей эрбия (III) при экстракции в интервале pH от 3,0 до 6,0. В растворе катионы эрбия (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 νO-H, а также отсутствие растворения додецилсульфата натрия в неполярных растворителях.
Параметром извлечения солей эрбия (III) является коэффициент распределения Кр. Величину Кр извлекаемого иона между водной и органической фазами рассчитывали по отношению концентрации катиона эрбия (III) - [Er+3] в органической фазе к концентрации [Er+3] в водной фазе соответственно формуле: К=[Er+3]org/[Er+3]aq.
Величина коэффициента распределения катионов эрбия (III) между водной и органической фазами достигает величины 120-160. Осуществление экстракции при pH=3,0-6,0 обеспечивает увеличение степени извлечения эрбия до 99% и уменьшение затрат додецилсульфата натрия (установлено экспериментально).
Способ поясняется примером. Процесс экстракции осуществляют в лабораторной модели экстрактора со скоростью оборотов мешалки около 700 об/мин. К 200 мл раствора нитрата эрбия (III) концентрацией 0,001 моль/л добавляют ПАВ анионного типа додецилсульфат натрия в количестве, соответствующем стехиометрии реакции, и экстрагент - изооктиловый спирт C8H18O. Использование в качестве органической фазы изооктилового спирта C8H18O обеспечивает возможность извлечения катионов эрбия (III) в составе сольватов с додецилсульфатом натрия.
pH раствора доводят до 3,0-6,0. Раствор переливают в экстрактор, добавляют 5 мл органической фазы изооктилового спирта и экстрагируют в течение 30 мин. В процессе экстракции происходит образование сольвата и его растворение в изооктиловом спирте. После экстракции экстракт переливают в делительные воронки объемом 0,25 л. и оставляют при комнатной температуре для расслаивания фаз в течение 3 суток. Полученные фазы анализируют на содержание катионов эрбия (III) (фиг. 1).
Таким образом, способ позволяет получить 99% извлечения катионов эрбия (III) из водного раствора его солей.
Claims (5)
- Способ извлечения эрбия (III) из раствора экстракцией, отличающийся тем, что экстракцию осуществляют с использованием в качестве экстрагента изооктилового спирта при рН от 3,0 до 6,0 в присутствии додецилсульфата натрия в качестве поверхностно-активного вещества анионного типа для транспортирования эрбия (III) в виде сольвата додецилсульфата эрбия через водную в органическую фазу, при этом додецилсульфат натрия используют в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:
- Er+3+3C12H25OSO3Na=Er[C12H25OSO3]3+3Na+,
- где Er+3 - катион эрбия (III),
- C12H25OSO3Na - додецилсульфат натрия,
- Er[C12H25OSO3]3 – сольват додецилсульфата эрбия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016136069A RU2624269C1 (ru) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | Способ извлечения эрбия (iii) экстракцией |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016136069A RU2624269C1 (ru) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | Способ извлечения эрбия (iii) экстракцией |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2624269C1 true RU2624269C1 (ru) | 2017-07-03 |
Family
ID=59312509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016136069A RU2624269C1 (ru) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | Способ извлечения эрбия (iii) экстракцией |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2624269C1 (ru) |
Citations (8)
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 |
RU93051055A (ru) * | 1993-10-29 | 1996-09-27 | В.В. Середин | Способ извлечения редкоземельных металлов и скандия из углей и углистых пород |
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 |
WO2001004366A1 (en) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Cytec Technology Corp. | Stripping lanthanide-loaded phosphonic/phosphinic extractant solutions in the presence of phosphine oxide |
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 |
RU2319666C2 (ru) * | 2006-01-23 | 2008-03-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) | Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов |
RU2441087C1 (ru) * | 2010-12-30 | 2012-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ экстракции редкоземельных элементов иттрия (iii), церия (iii) и эрбия (iii) из водных растворов |
-
2016
- 2016-09-06 RU RU2016136069A patent/RU2624269C1/ru active
Patent Citations (8)
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 |
RU93051055A (ru) * | 1993-10-29 | 1996-09-27 | В.В. Середин | Способ извлечения редкоземельных металлов и скандия из углей и углистых пород |
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 |
WO2001004366A1 (en) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Cytec Technology Corp. | Stripping lanthanide-loaded phosphonic/phosphinic extractant solutions in the presence of phosphine oxide |
RU2319666C2 (ru) * | 2006-01-23 | 2008-03-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) | Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов |
RU2441087C1 (ru) * | 2010-12-30 | 2012-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ экстракции редкоземельных элементов иттрия (iii), церия (iii) и эрбия (iii) из водных растворов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2538863C2 (ru) | Способ реэкстракции редкоземельных металлов из органических растворов и получение концентрата редкоземельных металлов | |
Jinqing et al. | Extraction behavior of bifunctional ionic liquid [N1888][SOPAA] and TBP for rare earth elements | |
WO2011008137A3 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса | |
CN105969994A (zh) | 一种从粉煤灰中提取镧的方法 | |
Sürücü et al. | Selective separation of cobalt and nickel by supported liquid membranes | |
Junping et al. | Enhancing extraction ability by rational design of phosphoryl functionalized ionic liquids and mechanistic investigation on neodymium (III) extraction | |
Hu et al. | Recovery of zinc and iron from hot-dip galvanizing spent pickle liquor using solvent extraction | |
RU2481141C1 (ru) | Способ извлечения катионов самария (iii) | |
RU2624269C1 (ru) | Способ извлечения эрбия (iii) экстракцией | |
CN103924075A (zh) | 添加NH4Cl的盐酸溶液作为钐与锌萃取分离的洗液 | |
RU2548353C1 (ru) | СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Еu3+ ИЗ ВОДНО-СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ | |
RU2482201C1 (ru) | Способ извлечения европия (iii) из растворов солей | |
RU2616748C1 (ru) | Способ извлечения солей гольмия (iii) из водных растворов | |
RU2602112C1 (ru) | Способ извлечения лантана(iii) из растворов солей | |
KR101316335B1 (ko) | 지르코늄과 하프늄 분리를 위한 용매추출 방법 | |
RU2686502C1 (ru) | Способ извлечения лютеция (iii) из растворов солей | |
Belova et al. | New binary extractants and prospects of their application | |
RU2584626C1 (ru) | Способ извлечения гольмия (iii) из растворов солей | |
RU2463370C1 (ru) | Способ извлечения катионов гольмия (iii) из нитратных растворов | |
RU2645990C1 (ru) | Экстракционная смесь для выделения америция и европия из карбонатно-щелочных растворов | |
RU2478724C1 (ru) | Способ извлечения иттрия (iii) из растворов солей | |
RU2278820C2 (ru) | Способ разделения циркония и гафния | |
RU2566790C1 (ru) | Способ извлечения солей празеодима (iii) | |
RU2596245C1 (ru) | Способ разделения редкоземельных элементов экстракцией | |
CN106186074B (zh) | 一种从含钨的硫磷混酸溶液中制备仲钨酸铵的方法 |