RU2635206C1 - Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов - Google Patents
Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2635206C1 RU2635206C1 RU2016146688A RU2016146688A RU2635206C1 RU 2635206 C1 RU2635206 C1 RU 2635206C1 RU 2016146688 A RU2016146688 A RU 2016146688A RU 2016146688 A RU2016146688 A RU 2016146688A RU 2635206 C1 RU2635206 C1 RU 2635206C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ree
- earth elements
- technological
- rare
- sorption
- Prior art date
Links
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
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к области извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) при комплексной переработке технологических и продуктивных растворов, и может быть использовано в технологии получения концентратов РЗЭ. B способе извлечения РЗЭ сорбцию РЗЭ проводят на комплексообразующем ионите, содержащем в качестве активного компонента смесь МоноДГА и бис[(трифторметил)сульфонил]имид-1-бутил-3-метилимидазолия (C4mimTf2N) в мольном соотношении МоноДГА : C4mimTf2N = 2÷5:1, что приводит к более эффективной последующей переработке растворов десорбции с получением более чистых и богатых по РЗЭ концентратов. Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение степени извлечения РЗЭ и повышение избирательности комплексообразующего ионита по РЗЭ. 2 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к области извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) при комплексной переработке технологических и продуктивных растворов, и может быть использовано в технологии получения концентратов РЗЭ.
В связи с восстановлением редкоземельной промышленности в России актуальной становится задача попутного извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) в черной, цветной и редкометальной промышленности, а также вовлечение в переработку нетрадиционного сырья. Особенностями данных источников являются, как правило, низкие содержание РЗЭ и сложный химический состав. В этой связи, многие отработанные промышленностью технологии концентрирования и извлечения РЗЭ оказываются непригодными и малопроизводительными. Кроме того, выбор метода извлечения РЗЭ зачастую связан с невозможностью изменения химического состава технологических полупродуктов в замкнутых технологиях.
Сорбционное извлечение РЗЭ представляется наиболее целесообразным на этапе первичного концентрирования. Серьезной проблемой при сорбционном извлечении РЗЭ из технологических и продуктивных растворов с pH=0,5÷2,5 является присутствие в них большого количества железа(III) и Al, т.к. известно, что такая среда является неселективной для отделения железа(III) и Al (как наиболее мешающих примесей) от РЗЭ, как на стадии сорбции, так и на стадии десорбции [Большаков К.А. Химия и технология редких и рассеянных элементов. ч. 2. - М.: Высшая школа. 1976. - 360 с.]. На практике задача извлечения РЗЭ из таких растворов решается путем гидролитического осаждения железа(III) и Al щелочными агентами, с дальнейшей организацией процесса извлечения РЗЭ из осветленных растворов, или из гидратных пульп, что нашло отражение в способе [Мурсалимова М.Л., Строева Э.В. Определение равновесных параметров сорбции ионов иттрия и лантана из минерализованных растворов и железосодержащих пульп на карбоксильный катионит КБ-4 гелевого типа. // Вестник ОГУ, №5, 2006, с. 86-90]. К недостаткам этого способа следует отнести большие потери РЗЭ (20÷25%), вследствие соосаждения с гидроксидами железа(III) и Al использование крепких растворов осадителей, большой их расход, образование трудноперерабатываемых сбросных вод.
Другой способ - это предварительное восстановление в растворе с pH=0.5÷2.5, наиболее мешающей примеси железа(III) до железа(II) - железной стружкой, мочевиной, сульфитом натрия и т.д. При такой организации процесса, выбор сорбционных систем со значительными коэффициентами разделения железа(II) и РЗЭ(III) гораздо шире [А.с. 2070595 Способ извлечения церия / Шевчук Иван Алексеевич, Симонова Тамара Николаевна, Рокун Антонина Николаевна // Опубл. 20.12.1996]. Недостатком этого способа является изменение химического состава технологических растворов с большим расходом реагентов-восстановителей.
В то же время, на ряде производств поддержание высокой концентрации растворенного железа(III) продиктовано технологической необходимостью, т.к. его присутствие способствует повышению выщелачивающей (окислительной) способности растворов (Е.А. Толстов Физико-химические геотехнологии освоения месторождений урана и золота в "кызылкумском регионе. - М.: МГГУ. 1999. - 331 с.). Поэтому разработка способа селективного извлечения РЗЭ из растворов с pH=0.5÷2.5, содержащих железо(III) и Al без изменения химического состава растворов, является чрезвычайно актуальной задачей.
Известен способ (Смирнов Д.И., Молчанова Т.В., Водолазов Л.И., Пеганов В.А. Сорбционное извлечение редкоземельных элементов, иттрия и алюминия из красных шламов. // Цветные металлы, - 2002. - №8. - с. 64-69), в котором извлечение РЗЭ из технологического раствора pH=0.5÷2.5, осуществляется путем сорбции на гелевом сульфокахионите КУ-2. Полученный после осаждения черновой концентрат содержит %: РЗЭ - 1; железо - 2,0-2,2; алюминий - 15-18; вода - 82. Далее предлагается стадия переосаждения с целью доведения чернового концентрата РЗМ до товарной продукции 30-40%.
Основными недостатками данного способа является малая избирательность емкости сульфокатионита по сумме РЗЭ, а, следовательно, и сложная последующая операция доведения чернового концентрата РЗЭ до товарной продукции. Эти недостатки приводят к необходимости применения дополнительного оборудования - реакторов для растворения гидратов, фильтров для фильтрации большого количества полупродуктов, а также к дополнительному расходу достаточно дорогого реагента - щелочи при выщелачивании алюминия. Кроме того, степень извлечения РЗЭ данным способом достаточно низка - выход составляет 60%.
Из известных аналогов наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков и назначению является способ извлечения РЗЭ из сернокислых растворов выщелачивания (Ogata Т. Adsorption behavior of rare earth elements on silica gel modified with diglycol amic acid / T. Ogata, H. Narita, M. Tanaka // Hydrometallurgy. - 2015. - №152. - P. 178-182.) - принят за прототип.
Способ, по прототипу, включает сорбцию РЗЭ из растворов комплексообразующим ионитом, содержащим в качестве активного компонента монодигликольамид (МоноДГА), десорбцию РЗЭ раствором серной кислоты с концентрацией 20-100 г/дм3, с получением десорбированного комплексообразующего ионита, который направляют на повторную сорбцию РЗЭ и раствора десорбции, который направляют на дальнейшую переработку.
К недостаткам способа следует отнести невысокую емкость комплексообразующего ионита по РЗЭ, что делает дальнейший процесс раствора десорбции малорентабельным.
В основу изобретения положена задача по созданию высокорентабельного технологического процесса извлечения РЗЭ из технологических и продуктивных растворов.
При этом техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение степени извлечения РЗЭ и повышение избирательности комплексообразующего ионита по РЗЭ.
Заявляемый технический результат достигается тем, что способ извлечения РЗЭ согласно изобретению включает сорбцию РЗЭ на комплексообразующем ионите, десорбцию РЗЭ раствором серной кислоты с концентрацией 20-100 г/дм3, с получением десорбированного комплексообразующего ионита, который направляют на повторную сорбцию РЗЭ и раствора десорбции, который направляют на дальнейшую переработку, отличающийся тем, что сорбцию РЗЭ проводят на комплексообразующем ионите, содержащем в качестве активного компонента смесь МоноДГА и бис[(трифторметил)сульфонил]имид-1-бутил-3-метилимидазолия (C4mimTf2N) в мольном соотношении МоноДГА : C4mimTf2N = 2÷5:1.
Введение в фазу комплексообразующего ионита дополнительного реагента C4mimTf2N позволяет повысить как избирательностью комплексообразующего ионита к РЗЭ, так и степень извлечения РЗЭ. Повышение избирательности и степени извлечения комплексообразующего ионита при введении C4mimTf2N достигается за счет того, что преимущественно РЗЭ образуют с C4mimTf2N ассоциаты, которые за счет своей гидрофобности легче образуют комплексное соединение с МоноДГА.
Осуществление заявляемого способа подтверждается следующими примерами.
Пример 1. Навески комплексообразующего ионита, состава: МоноДГА : C4mimTf2N = 3:1, МоноДГА : гексафторфосфат 1-бутил-3-метилимидазолия (C4mimPF6)=3:1, МоноДГА : 1-(2-этилгексил)-3-метилимидазолия (C8mimTf2N)=3:1 в количестве 10 см3 каждая, помещали в пластиковые колонки диаметром 10 мм и высотой 100 мм и пропускали через них определенный объем технологического раствора подземного выщелачивания урана. После завершения пропускания технологического раствора подземного выщелачивания урана через колонки пропускали раствор серной кислоты с концентрацией 30 г/дм3. Растворы анализировали на скандий, торий, железо, алюминий до и после пропускания через колонки. По разности концентраций и емкости ионитов анализировали степень отмывки.
Пример 2. Навески комплексообразующего ионита, состава: МоноДГА : C4mimTf2N с мольным соотношением компонентов (1:1, 2:1, 3:1, 5:1, 10:1) в количестве 10 см3 каждая, помещали в пластиковые колонки диаметром 10 мм и высотой 100 мм и пропускали через них определенный объем технологического раствора подземного выщелачивания урана. После завершения пропускания технологического раствора подземного выщелачивания урана через колонки пропускали раствор серной кислоты с концентрацией 30 г/дм3. Растворы анализировали на скандий, торий, железо, алюминий до и после пропускания через колонки. По разности концентраций и емкости ионитов анализировали степень отмывки.
Claims (1)
- Способ извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) из технологических и продуктивных растворов, включающий сорбцию РЗЭ на комплексообразующем ионите, десорбцию РЗЭ раствором серной кислоты с концентрацией 20-100 г/дм3 с получением десорбированного комплексообразующего ионита, который направляют на повторную сорбцию РЗЭ, и раствора десорбции, который направляют на дальнейшую переработку, отличающийся тем, что сорбцию РЗЭ проводят на комплексообразующем ионите, содержащем в качестве активного компонента смесь МоноДГА и бис[(трифторметил)сульфонил]имид-1-бутил-3-метилимидазолия (C4mimTf2N) в мольном соотношении МоноДГА : C4mimTf2N = 2÷5:1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146688A RU2635206C1 (ru) | 2016-11-28 | 2016-11-28 | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146688A RU2635206C1 (ru) | 2016-11-28 | 2016-11-28 | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2635206C1 true RU2635206C1 (ru) | 2017-11-09 |
Family
ID=60263869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016146688A RU2635206C1 (ru) | 2016-11-28 | 2016-11-28 | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2635206C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674527C1 (ru) * | 2018-05-11 | 2018-12-11 | Акционерное общество "Ведущий проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии" (АО "ВНИПИпромтехнологии") | Способ извлечения редкоземельных металлов из продуктивных растворов при сернокислотном выщелачивании урановых руд |
RU2736600C1 (ru) * | 2019-07-02 | 2020-11-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения радионуклидного генератора актиния-228 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2783125A (en) * | 1949-07-21 | 1957-02-26 | Produits Chim Terres Rares Soc | Treatment of monazite |
EP0265547A1 (de) * | 1986-10-30 | 1988-05-04 | URAPHOS CHEMIE GmbH | Verfahren zur Gewinnung von Seltenen Erden und gegebenenfalls Uran und Thorium aus Schwermineralphosphaten |
PL272533A2 (en) * | 1988-05-16 | 1989-02-20 | Politechnika Krakowska | Method of recovering lanthanides from phospogypsum wastes |
EP0522234A1 (en) * | 1991-07-01 | 1993-01-13 | Y.G. Gorny | Method for extracting rare-earth elements from phosphate ore |
RU2062810C1 (ru) * | 1993-08-16 | 1996-06-27 | АОО "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ избирательного извлечения скандия из солянокислых растворов |
RU2457266C1 (ru) * | 2010-12-29 | 2012-07-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ извлечения суммы редкоземельных элементов из растворов |
RU2484162C2 (ru) * | 2010-12-29 | 2013-06-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп |
-
2016
- 2016-11-28 RU RU2016146688A patent/RU2635206C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2783125A (en) * | 1949-07-21 | 1957-02-26 | Produits Chim Terres Rares Soc | Treatment of monazite |
EP0265547A1 (de) * | 1986-10-30 | 1988-05-04 | URAPHOS CHEMIE GmbH | Verfahren zur Gewinnung von Seltenen Erden und gegebenenfalls Uran und Thorium aus Schwermineralphosphaten |
PL272533A2 (en) * | 1988-05-16 | 1989-02-20 | Politechnika Krakowska | Method of recovering lanthanides from phospogypsum wastes |
EP0522234A1 (en) * | 1991-07-01 | 1993-01-13 | Y.G. Gorny | Method for extracting rare-earth elements from phosphate ore |
RU2062810C1 (ru) * | 1993-08-16 | 1996-06-27 | АОО "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ избирательного извлечения скандия из солянокислых растворов |
RU2457266C1 (ru) * | 2010-12-29 | 2012-07-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ извлечения суммы редкоземельных элементов из растворов |
RU2484162C2 (ru) * | 2010-12-29 | 2013-06-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
OGATA, Т. Adsorption behavior of rare earth elements on silica gel modified with diglycol amic acid, T. OGATA, H. NARITA, M. TANAKA, Hydrometallurgy, N152, 2015, p. 178-182. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674527C1 (ru) * | 2018-05-11 | 2018-12-11 | Акционерное общество "Ведущий проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии" (АО "ВНИПИпромтехнологии") | Способ извлечения редкоземельных металлов из продуктивных растворов при сернокислотном выщелачивании урановых руд |
RU2736600C1 (ru) * | 2019-07-02 | 2020-11-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения радионуклидного генератора актиния-228 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2635206C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов | |
ECSP088523A (es) | Proceso de lixiviación combinada | |
RU2484162C2 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп | |
CA2894593A1 (en) | Recovery of scandium using an ion exchange resin | |
DE602005013567D1 (de) | Extraktionsverfahren zur abtrennung von europium(iii) und yttrium(iii) aus luminophorenstaub und-schlamm | |
RU2373299C1 (ru) | Способ извлечения и разделения ионов церия и иттрия | |
RU2457266C1 (ru) | Способ извлечения суммы редкоземельных элементов из растворов | |
RU2603418C1 (ru) | Способ извлечения скандия и редкоземельных элементов из красных шламов | |
CN103449568B (zh) | 一种利用离子型稀土尾矿中的粗粒粘土处理极低稀土浓度废水的方法 | |
RU2674527C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных металлов из продуктивных растворов при сернокислотном выщелачивании урановых руд | |
RU2612107C2 (ru) | Способ извлечения скандия из скандийсодержащего продуктивного раствора | |
RU2731951C2 (ru) | Способ получения концентрата скандия | |
RU2207393C1 (ru) | Способ извлечения и концентрирования тория из технологических растворов | |
CN103115988B (zh) | 一种用于lc-icpms检测样品中痕量六价铬的试剂盒及六价铬的检测方法 | |
RU2674717C2 (ru) | Способ получения концентрата скандия из скандийсодержащего раствора | |
RU2684663C1 (ru) | Способ получения концентрата скандия из скандийсодержащего раствора | |
RU2557866C1 (ru) | Способ извлечения золота из щелочных цианидных растворов | |
JP6316100B2 (ja) | 鉱山廃水または浸透水の処理方法 | |
Duisebayeva | Diversification of uranium production in order to extract associated precious metals | |
RU2613238C2 (ru) | Способ получения концентрата скандия из скандийсодержащего раствора | |
RU2011147850A (ru) | Способ автоклавной переработки черносланцевых руд | |
RU2363746C1 (ru) | Способ селективного извлечения золота из водных тиоцианатных растворов | |
RU2426806C2 (ru) | Способ отделения кобальта от марганца | |
SU1084323A1 (ru) | Экстрагент дл извлечени цветных металлов | |
RU2624314C1 (ru) | Способ извлечения скандия из хлоридных растворов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191129 |