RU2693714C1 - Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов - Google Patents
Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2693714C1 RU2693714C1 RU2018146343A RU2018146343A RU2693714C1 RU 2693714 C1 RU2693714 C1 RU 2693714C1 RU 2018146343 A RU2018146343 A RU 2018146343A RU 2018146343 A RU2018146343 A RU 2018146343A RU 2693714 C1 RU2693714 C1 RU 2693714C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cascade
- extraction
- stage
- separation
- extractant
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 12
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005185 salting out Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 rare-earth hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N aluminium nitrate Chemical class [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
-
- 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
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
- C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам экстракционного разделения РЗЭ из нейтральных или слабокислых растворов в присутствии высаливателя нейтральными экстрагентами. Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов из нейтральных или слабокислых растворов с помощью нейтральных фосфорорганических экстрагентов в противоточном многоступенчатом экстракционном каскаде, который состоит из экстракционной, промывной и реэкстракционной частей. Оборотный экстрагент подают во вторую ступень экстракционной части каскада и выводят непрерывно после промывки и реэкстракции из последней ступени каскада. При этом исходный раствор подают в последнюю ступень экстракционной части каскада совместно с рафинатом промывки противотоком органической фазе и выводят из первой ступени каскада в виде рафината. Промывной раствор подают в последнюю ступень, а реэкстрагирующий - в предпоследнюю ступень соответствующей части каскада противотоком органической фазе. Реэкстракт выводят из первой ступени реэкстракционной части каскада, работающей как сепаратор без ввода органической фазы. Способ позволяет снизить расход реагентов на производство индивидуальных РЗЭ, в том числе за счет снижения потерь экстрагента, вызванное повышением эффективности разделения водноорганической эмульсии при повышении чистоты полученных продуктов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 7 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к способам экстракционного разделения редкоземельных элементов (далее РЗЭ) из нейтральных или слабокислых растворов в присутствии высаливателя нейтральными экстрагентами.
В литературе и промышленной практике известно разделение РЗЭ цериевой подгруппы 100% трибутилфосфатом, далее - ТБФ, при противоточной экстракции из слабокислых растворов в присутствии высаливателя и в азотнокислых растворах с концентрацией кислоты 6-8 мол/л (Г.В. Корпусов, Е.Н. Патрушева «Экстракционные методы разделения редкоземельных элементов»). Процесс разделения проводят в многоступенчатых каскадах экстракторов - отстойников ящичного типа. Основными недостатками процесса является невысокая производительность каскадов разделения, большая загрузка реагентов, высокие потери экстрагента - 100% ТБФ за счет высокой вязкости экстракта (насыщенного экстрагента) и низкой скорости расслаивания водноорганической эмульсии в растворах РЗЭ с плотностью более 1,5 г/см3. Захват эмульгированного экстрагента выходящей из каскада водной фазой сопровождается ухудшением качества продукции, поэтому для его отделения устанавливают дополнительное оборудование - двухфазные отстойники с временем пребывания не менее 5-6 часов.
Известен способ экстракционного разделения РЗЭ, включающий экстракцию 100% ТБФ из исходного раствора, содержащего нитраты редкоземельных элементов и высаливатель, промывку и реэкстракцию подкисленной водой. При этом реэкстракт по отношению к исходному раствору делят на два потока в соотношении исходный раствор : первый поток : второй поток, равном 1:(0,3-0,4):(0,5-1,0), после чего первый поток упаривают до концентрации 280-320 г/л и направляют на промывку органической фазы, а второй поток обрабатывают гидроксидом аммония или карбонатом аммония и фильтрацией отделяют гидроксиды редкоземельных элементов, а фильтрат направляют на приготовление исходного раствора (Патент RU 2596245, 10.09.2016 г).
Основной недостаток способа - использование на стадии первой и второй реэкстракции слишком малого расхода реэкстрагирующего раствора (азотной кислоты), что приводит к получению высококонцентрированных по солевому составу растворов и затрудняет разделение фаз на стадиях 1-ой и 2-ой реэкстракции. Так, расчетный режим получения оксида неодима (99,9%) из дидима (75% неодима+25% празеодима) при сбросе в рафинат 1% неодима равен O:В:Пром. воде: Реэкст=16,4:1:4,9:9. Т.е. подавая на первую реэкстракцию 0,3-0,4 доли от исходного раствора мы имеем соотношение фаз на первой реэкстракции O:Реэк (1)=16,4:0,3, соответственно на второй реэкстракции О:Реэк (2)=16,4:0,5, что нереально выдержать в любом типе экстракционного каскада. Для качественного разделения редкоземельных элементов необходимы большие затраты на реагенты.
Наиболее близким является способ экстракционного разделения РЗЭ (патент RU 2058938, 27.04.1996), по которому процесс разделения проводят 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. Отбор рафината осуществляют со ступени, следующей за ступенью ввода высаливателя. Со стороны выхода рафината или со стороны выхода экстракта поочередно подключают заполненные исходным раствором емкости, из которых осуществляют отбор продуктов.
Основной недостаток способа - использование на стадии реэкстракции концентрированной азотной кислоты, которая при дальнейшем переделе реэкстракта необратимо нейтрализуется раствором аммиака или карбоната аммония, что приводит к большим затратам на реагенты. При этом невозможно провести упарку реэкстракта для получения промывного раствора, так как одновременно происходит разложение азотной кислоты, сопровождающееся образованием трудно утилизируемых нитрозных газов. Еще одним недостатком процесса является невысокая производительность каскадов разделения при большой загрузке реагентов, высокие потери экстрагента - 100% ТБФ за счет высокой вязкости и низкой скорости расслаивания в растворах РЗЭ с плотностью более 1,5 г/см3, а также дополнительные затраты на оборудование.
Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение расхода реагентов на производство индивидуальных РЗЭ, в том числе за счет снижения потерь экстрагента, вызванное повышением эффективности разделения водноорганической эмульсии, а также снижением затрат на оборудование при повышении чистоты (качества) полученных продуктов.
Положительный эффект достигается за счет того, что оборотный экстрагент подают во вторую ступень экстракционной части каскада и выводят непрерывно после промывки и реэкстракции из последней ступени каскада. Исходный раствор подают в последнюю ступень экстракционной части каскада совместно с рафинатом промывки противотоком органической фазе и выводят из первой ступени каскада в виде рафината. Промывной раствор подают в последнюю ступень, а реэкстрагирующий - в предпоследнюю ступень соответствующей части каскада противотоком органической фазе. Готовую продукцию (реэкстракт) выводят из первой ступени реэкстракционной части каскада, работающей как сепаратор без ввода органической фазы.
В качестве многоступенчатого экстракционного каскада разделения используют каскад центробежных экстракторов с числом оборота ротора на ступени не менее 1500 об/мин.
В качестве экстрагента используют 75% смесь нейтрального фосфорорганического экстрагента в углеводородном разбавителе, не содержащем ароматические примеси.
Эффективность разделения (производительность каскада разделения), снижение расхода реагентов, сокращение количества используемого оборудования, а также повышение чистоты готовой продукции достигается введением в каскад на стадию процесса концевых ступеней, работающих как сепараторы при выведении «тяжелой» фазы, например рафината экстракции или реэкстракта, или «легкой» фазы-оборотного экстрагента, а также составом используемого экстрагента и реэкстрагирующего раствора.
Рассмотрим прототип.
Пример 1
Для разделения использовали карбонаты РЗЭ производства ОАО «Соликамский магниевый завод». Разделение редкоземельного концентрата проводили по линии Pr/Се с использованием 100% ТБФ после предварительного отделения церия электроокислением и экстракцией. Состав концентрата для разделения приведен в таблице 1. Конечными продуктами разделения являются рафинат, содержащий лантан и остаток неокисленного церия, и реэкстракт от разделения, содержащий дидим и среднетяжелую группу РЗЭ. Требования к продуктам от разделения представлены в таблице 2 (расчетные). 
В соответствии с расчетным режимом работы число ступеней в каскаде составило 83, в том числе на экстракции - 29 ст., промывке - 43, реэкстракции - 11. Расчет проводился из условия, что коэффициент разделения (β) по линии Pr/Се равен 1,6. Схема подачи рабочих растворов в каскад разделения по линии Pr/Се по способу-прототипу приведена на Фиг. 1.
Каскад для разделения, состоящий из центробежных экстракторов модели ЭЦ-10ФА, заполняли последовательно рабочими растворами и экстрагентом - 100% ТБФ. В качестве исходного раствора использовали раствор РЗЭ состава №1 с суммарной концентрацией по сумме оксидов 350 г/л, содержащий 0,4 моль/л HNO3, при запуске в качестве промывного использовали исходный раствор, в качестве реэкстрагирующего - раствор 7М HNO3. В качестве высаливателя использовали раствор нитрата аммония концентрации 6 г-экв/л. Расход рабочих растворов составил; мл/час: Орг:Исх:Пром:Реэкст=2100:200:755:1460.
Подача исходного раствора проводилась в 29-ую ступень противотоком экстрагенту и выводилась в виде рафината из первой ступени, экстрагент-100% ТБФ подавали в первую ступень, далее противотоком водной фазе экстрагент продвигался по каскаду и выводился из 83 ступени в сборник. Промывной раствор подавали в 72 ступень, он противотоком экстрагенту продвигался по каскаду, в 29 ступени объединялся с исходным раствором и выводился с рафинатом экстракции из первой ступени. После выхода экстрагента из последней (83) ступени каскад проработал еще 12 часов, причем, после 3-х часов работы каскада на промывку подавался раствор, полученный из реэкстракта путем осаждения из него карбонатов РЗЭ с последующим его растворением в азотной кислоте до содержания РЗО-350 г/л и 0,4 моль/л HNO3.
После выхода каскада на равновесие были отобраны пробы рафината и реэкстракта, которые были проанализированы на содержание индивидуальных РЗЭ. Состав выходных продуктов приведен в таблице 3.
Как показали результаты анализа, полученные продукты разделения в основном соответствуют расчетному составу, однако содержание фосфора, определяющее содержание захваченного экстрагента в водном продукционном растворе, составляет 0,15%, что соответствует 1,7 г экстрагента на 100 г продукта. Для снижения содержания фосфора в продукционных растворах необходимо установление двухфазных отстойников со временем пребывания около 5-6 часов.
Для получения промывной воды из реэкстракта требуется его нейтрализация аммиаком и осаждение карбонатов с последующим их растворением в азотной кислоте и получением раствора для промывки экстракта состава 350 г/л РЗО и ~25 г/л (0,4М) азотной кислоты. В таблице 4 представлены результаты расчета стоимости реагентов на приготовление промывного раствора для каскада разделения за 1 час работы по способу-прототипу из которой видно, что затраты на реагенты при реализации разделения по способу-прототипу составят около 75 рублей/час работы каскада из условия текущих цен.
Пример 2 -заявляемый способ
Проверка технологии разделения РЗЭ по заявляемому способу проводилась на концентрате РЗЭ того же состава в каскаде центробежных экстракторов модели ЭЦ-10ФА. Каскад был рассчитан на получение аналогичной продукции, как и в способе - прототипе. Схема обвязки каскада приведена на Фиг. 2 (Схема подачи рабочих растворов в каскад разделения по линии Pr/Се по заявляемому способу). В качестве многоступенчатого экстракционного каскада разделения использовался каскад центробежных экстракторов с числом оборота ротора на ступени не менее 1500 об/мин. Экстрагент - 75% ТБФ в УВР (без ароматических примесей) подавался на вторую ступень разделительного каскада, а рафинат экстракции выводился из первой ступени.
Промывной раствор подавался в 72 ступень промывной части каскада и после выхода из последней ступени промывной части объединялся с исходным раствором. Реэкстрагирующий раствор-0,4М азотной кислоты подавался в предпоследнюю 82 ступень каскада и выводился из 73 ступени (первой ступени реэкстракционной части), работающей как сепаратор без ввода органической фазы. В качестве исходного раствора использовали раствор РЗЭ состава, см. табл. 1, с суммарной концентрацией 350 г/л по сумме оксидов, содержащий 0,2 моль/л HNO3, в качестве промывного раствора - нейтрализованный и упаренный до 350 г/л по сумме оксидов реэкстракт.
Расход рабочих растворов составил; мл/час: Орг:Исх:Пром:Реэкст=3253:270:1010:1630. В качестве промывного раствора при запуске каскада был использован исходный раствор, далее после 3-х часов работы после вывода экстрагента из последней ступени, промывной раствор готовился из выходного реэкстракта после его нейтрализации и упаривания до 350 г/л по сумме РЗО. После выхода каскада на равновесие он проработал еще 12 часов, после чего были отобраны пробы рафината и реэкстракта, которые были проанализированы на содержание индивидуальных РЗЭ. Результаты анализов выводных продуктов и расход реагентов и электроэнергии на приготовление промывного раствора для работы каскада в течение 1 часа приведены в таблицах 5-6.
Как показывают полученные результаты, при работе каскада разделения в режиме заявляемого способа состав получаемой продукции значительно отличается от способа-прототипа как по примесям соседних РЗЭ, так и по количеству захваченного экстрагента с выводными растворами. Расход материалов на приготовление промывного раствора на 1 час работы разделительного каскада составляет 1,28 рубля, что в 58 раз меньше, чем при работе каскада разделения по способу-прототипу. 
Как описано выше, для снижения количества захваченного экстрагента в промышленности ставят двухфазные отстойники со временем пребывания выводных растворов не менее 5-6 часов. В заявляемом способе их роль заменяют крайние ступени каскада, в которых отделение захваченного выходящей из каскада водной фазой экстрагента или водной фазы, захваченной выходящим экстрагентом, происходит за счет центробежных сил.
Таким образом, заявляемый способ позволяет снизить расход реагентов на обслуживание каскада разделения примерно в 60 раз, получать более чистые продукты как по соседним РЗЭ элементам, так и по фосфору, снизить количество используемого в технологии оборудования.
В таблице 7 приведены сравнительные результаты по экстракционному разделению РЗЭ по линии Pr/Се из слабокислых растворов с использованием в качестве экстрагента 100% ТБФ и 75% ТБФ в РЭД-3М
Из данных таблицы 7 видно, что производительность каскада разделения при работе по способу прототипу примерно в 1,4 раза меньше, чем по заявляемому способу. Это достигается за счет более высокой скорости разделения эмульсии 75% ТБФ в РЭД 3М - исходный раствор для разделения против эмульсии исходного раствора со 100% ТБФ.
Предлагаемый способ позволяет снизить расход реагентов на производство и сократить количество используемого оборудования при повышении чистоты полученных продуктов, а также повысить производительность разделительного экстракционного каскада за счет высокой эффективность разделения.
Claims (3)
1. Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов из нейтральных или слабокислых растворов с помощью нейтральных фосфорорганических экстрагентов, в противоточном многоступенчатом экстракционном каскаде, состоящем из экстракционной, промывной и реэкстракционной частей, отличающийся тем, что оборотный экстрагент подают во вторую ступень экстракционной части каскада и выводят непрерывно после промывки и реэкстракции из последней ступени каскада, при этом исходный раствор подают в последнюю ступень экстракционной части каскада совместно с рафинатом промывки противотоком органической фазе и выводят из первой ступени каскада в виде рафината, промывной раствор подают в последнюю ступень, а реэкстрагирующий - в предпоследнюю ступень соответствующей части каскада противотоком органической фазе, реэкстракт выводят из первой ступени реэкстракционной части каскада, работающей как сепаратор без ввода органической фазы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве многоступенчатого экстракционного каскада разделения используют каскад центробежных экстракторов с числом оборота ротора на ступени не менее 1500 об/мин.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют 75% смесь нейтрального фосфорорганического экстрагента в углеводородном разбавителе, не содержащем ароматические примеси.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018146343A RU2693714C1 (ru) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018146343A RU2693714C1 (ru) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2693714C1 true RU2693714C1 (ru) | 2019-07-04 |
Family
ID=67252308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018146343A RU2693714C1 (ru) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2693714C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2785807C1 (ru) * | 2022-03-16 | 2022-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий" (ООО "ЛИТ") | Способ получения неодеканоата неодима |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2058938C1 (ru) * | 1987-01-26 | 1996-04-27 | Институт физической химии РАН | Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов |
| 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 |
| KR20040055217A (ko) * | 2002-12-20 | 2004-06-26 | 한국지질자원연구원 | 희토류 원소의 추출분리를 위한 추출수지의 제조방법 |
| RU2319666C2 (ru) * | 2006-01-23 | 2008-03-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) | Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов |
| RU2518619C2 (ru) * | 2012-06-05 | 2014-06-10 | Александр Васильевич Вальков | Способ выделения гадолиния экстракцией фосфорорганическими соединениями |
| RU2596245C1 (ru) * | 2015-03-17 | 2016-09-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Способ разделения редкоземельных элементов экстракцией |
-
2018
- 2018-12-25 RU RU2018146343A patent/RU2693714C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2058938C1 (ru) * | 1987-01-26 | 1996-04-27 | Институт физической химии РАН | Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов |
| 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 |
| KR20040055217A (ko) * | 2002-12-20 | 2004-06-26 | 한국지질자원연구원 | 희토류 원소의 추출분리를 위한 추출수지의 제조방법 |
| RU2319666C2 (ru) * | 2006-01-23 | 2008-03-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) | Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов |
| RU2518619C2 (ru) * | 2012-06-05 | 2014-06-10 | Александр Васильевич Вальков | Способ выделения гадолиния экстракцией фосфорорганическими соединениями |
| RU2596245C1 (ru) * | 2015-03-17 | 2016-09-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Способ разделения редкоземельных элементов экстракцией |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2785807C1 (ru) * | 2022-03-16 | 2022-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий" (ООО "ЛИТ") | Способ получения неодеканоата неодима |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Brown et al. | Solvent extraction used in industrial separation of rare earths | |
| CN109706319B (zh) | 从电镀污泥中低成本回收金属并生产精制硫酸镍的方法 | |
| JPH0329006B2 (ru) | ||
| WO2016106732A1 (zh) | 分步萃取回收稀土的方法 | |
| CN101182597A (zh) | 一种酸性萃取剂络合萃取分离稀土元素的方法 | |
| US5492680A (en) | Separation of scandium from tantalum residue using fractional liquid-liquid extraction | |
| CN111484064B (zh) | 一种从氟碳铈矿浸出液中回收铈和氟的方法 | |
| CN114890450A (zh) | 一种制备氧化钪的方法 | |
| JPH0280530A (ja) | 希土類元素の分離方法 | |
| CN103146938A (zh) | 一种铀的萃取分离方法 | |
| RU2693714C1 (ru) | Способ экстракционного разделения редкоземельных элементов | |
| US3883634A (en) | Liquid-liquid extraction of germanium from aqueous solution using hydroxy-oximes | |
| RU2747574C2 (ru) | Способ разделения рзм тяжелой группы (иттрия, иттербия, эрбия и диспрозия) в процессе их экстракции из фосфорнокислых растворов | |
| RU2670232C2 (ru) | Способ разделения ниобия и тантала | |
| JPH0755825B2 (ja) | 液−液抽出による希土類元素の分離方法 | |
| RU2190677C2 (ru) | Способ экстракционного разделения и концентрирования циркония и гафния | |
| RU2584626C1 (ru) | Способ извлечения гольмия (iii) из растворов солей | |
| RU2518619C2 (ru) | Способ выделения гадолиния экстракцией фосфорорганическими соединениями | |
| RU2521561C2 (ru) | Способ экстракционного разделения циркония и гафния | |
| UA78431C2 (en) | Method for zirconium and hafnium separation | |
| US2809091A (en) | Solvent extraction process | |
| CN101824535B (zh) | 一种采用离心萃取设备从磷酸中富集微量稀土的工艺 | |
| RU2596245C1 (ru) | Способ разделения редкоземельных элементов экстракцией | |
| RU2490348C1 (ru) | Способ переработки химического концентрата природного урана | |
| DE1767044C3 (de) | Verfahren zum chemischen Aufarbeiten bestrahlter, Uran und Plutonium enthaltender Kernbrennstoffe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210127 |