RU2767924C1 - Method for selective extraction of scandium from rare earth concentrates - Google Patents

Method for selective extraction of scandium from rare earth concentrates Download PDF

Info

Publication number
RU2767924C1
RU2767924C1 RU2021124016A RU2021124016A RU2767924C1 RU 2767924 C1 RU2767924 C1 RU 2767924C1 RU 2021124016 A RU2021124016 A RU 2021124016A RU 2021124016 A RU2021124016 A RU 2021124016A RU 2767924 C1 RU2767924 C1 RU 2767924C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
scandium
extraction
nitric acid
mol
ree
Prior art date
Application number
RU2021124016A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Валерьевна Костикова
Александр Михайлович Федосеев
Валерий Иванович Жилов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Priority to RU2021124016A priority Critical patent/RU2767924C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2767924C1 publication Critical patent/RU2767924C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00Obtaining rare earth metals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy of rare metals and can be used in the technology of selective extraction of scandium from concentrates of rare earth elements (REE). To isolate scandium from an aqueous solution containing scandium nitrate, yttrium nitrate, rare earth nitrates and nitric acid, extraction is carried out. A 0.01 mol/l solution of N6,N6'-diethyl-N6,N6'-bis(2-fluorophenyl)-[2,2'-bipyridyl]-6,6'-dicarboxamide in nitrobenzene is used as an extractant. The extraction is carried out at a concentration of nitric acid of 3-4.5 mol/l for 3 minutes.
EFFECT: invention increases the separation coefficients of metals and the possibility of carrying out the process of selective extraction of scandium from nitric acid solutions of rare-earth nitrates immediately before carrying out the processes of their group separation according to the standard technological scheme.
1 cl, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии редких металлов и может быть использовано в технологии селективного извлечения скандия из концентратов редкоземельных элементов (РЗЭ).The invention relates to the field of metallurgy of rare metals and can be used in the technology of selective extraction of scandium from concentrates of rare earth elements (REE).

Известен способ разделения скандия и РЗЭ экстракцией ТиАФ из солянокислых растворов [Г.В. Костикова, Н.А. Данилов, Ю.С. Крылов, Г.В. Корпусов, Е.В. Сальникова. Исследование экстракции скандия триизоамилфосфатом из различных сред. Сообщение 2. Экстракция скандия из хлорнокислых и солянокислых растворов. - Радиохимия. 2006, T. 48, № 2, C. 164-167].A known method of separating scandium and REE by extraction of TIA from hydrochloric acid solutions [G.V. Kostikova, N.A. Danilov, Yu.S. Krylov, G.V. Korpusov, E.V. Salnikov. Investigation of scandium extraction with triisoamyl phosphate from various media. Message 2. Extraction of scandium from perchlorate and hydrochloric acid solutions. - Radiochemistry. 2006, vol. 48, no. 2, pp. 164-167].

Недостатком данного способа является то, что высокие величины коэффициентов разделения скандия и РЗЭ наблюдаются только при высоких концентрациях соляной кислоты в водной фазе (более 5 М), что создает трудности при проведении процессов разделения, не позволяет использовать аппаратуру из нержавеющей стали, приводит к ухудшению условий труда и экологической вредности производства, а также приводит к необходимости проведения операций конверсии хлоридов РЗЭ в нитраты перед проведением процессов процессов их группового разделения по стандартной технологической схеме. The disadvantage of this method is that high scandium and REE separation coefficients are observed only at high concentrations of hydrochloric acid in the aqueous phase (more than 5 M), which creates difficulties in the separation processes, does not allow the use of stainless steel equipment, and leads to deterioration of conditions labor and environmental hazards of production, and also leads to the need to carry out operations for the conversion of REE chlorides into nitrates before carrying out the processes of their group separation processes according to the standard technological scheme.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ экстракционного разделения скандия и РЗЭ при экстракции бензо-15-краун-5 из растворов, содержащих трихлорацетат лития при рН 3-5 [Костикова Г.В., Краснова О.Г., Цивадзе А.Ю., Жилов В.И. Способ выделения скандия из редкоземельных концентратов / Пат. 2626206 Рос. Федерация: МПК С22В 59/00 C22B 3/26 заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина (ИФХЭ РАН). - №; заявл. 2016137815 заявл. 22.09.2016; опубл. 24.07.2017, Бюл. № 21. - 5 с.].Closest to the proposed method in terms of technical essence and the achieved result is the method of extraction separation of scandium and REE during the extraction of benzo-15-crown-5 from solutions containing lithium trichloroacetate at pH 3-5 [Kostikova G.V., Krasnova O.G. , Tsivadze A.Yu., Zhilov V.I. The method of isolating scandium from rare earth concentrates / Pat. 2626206 Ros. Federation: IPC С22В 59/00 C22B 3/26 A.N. Frumkin (IPChE RAS). - No.; dec. 2016137815 app. 09/22/2016; publ. 07/24/2017, Bull. No. 21. - 5 p.].

Недостатком этого способа является необходимость введения в раствор, содержащий нитраты РЗЭ и скандия, трихлорацетата лития, что, после проведения процесса извлечения скандия, приводит к необходимости проведения дополнительных операций, связанных с удалением трихлорацетата лития из раствора нитратов РЗЭ для дальнейшего их группового разделения.The disadvantage of this method is the need to introduce lithium trichloroacetate into a solution containing rare-earth and scandium nitrates, which, after the scandium extraction process, leads to the need for additional operations associated with the removal of lithium trichloroacetate from a solution of rare-earth nitrates for their further group separation.

Техническим результатом изобретения является повышение коэффициентов распределения скандия и увеличение коэффициентов разделения скандия и РЗЭ, а также отсутствие дополнительных операций, связанных с корректировкой полученных растворов нитратов РЗЭ перед проведением процессов их группового разделения по стандартной технологической схеме.The technical result of the invention is to increase the distribution coefficients of scandium and increase the separation coefficients of scandium and REE, as well as the absence of additional operations associated with adjusting the obtained solutions of REE nitrates before carrying out the processes of their group separation according to the standard technological scheme.

Данный технический результат достигается за счет проведения в течение 3 минут экстракции из водного раствора, содержащего нитрат скандия, нитраты РЗЭ и азотную кислоту. В качестве экстрагента используют раствор 0,01 моль/л N6,N6'-диэтил-N6,N6'-бис(2-фторфенил)-[2,2'-бипиридил]-6,6'-дикарбоксамида в нитробензоле и экстракционный процесс проводят в интервале концентраций азотной кислоты 3-4,5 моль/л.This technical result is achieved by carrying out extraction for 3 minutes from an aqueous solution containing scandium nitrate, rare earth nitrates and nitric acid. A solution of 0.01 mol/l N6,N6'-diethyl-N6,N6'-bis(2-fluorophenyl)-[2,2'-bipyridyl]-6,6'-dicarboxamide in nitrobenzene is used as an extractant and the extraction process carried out in the concentration range of nitric acid 3-4.5 mol/l.

При концентрации азотной кислоты в водном растворе менее 3,0 моль/л происходит уменьшение коэффициентов распределения скандия (DSc) и соответственно коэффициентов разделения скандия и РЗЭ (βSc/РЗЭ) в связи с уменьшением концентрации азотной кислоты в водном растворе. When the concentration of nitric acid in an aqueous solution is less than 3.0 mol/l, there is a decrease in the distribution coefficients of scandium (D Sc ) and, accordingly, the separation coefficients of scandium and REE (β Sc/REE ) due to a decrease in the concentration of nitric acid in an aqueous solution.

При концентрации азотной кислоты в водном растворе более 4,5 моль/л величины коэффициентов распределения скандия (DSc) и РЗЭ остаются постоянными, таким образом, дальнейшее увеличение концентрации азотной кислоты не приводит к увеличению коэффициентов разделения скандия и РЗЭ (βSc/РЗЭ).When the concentration of nitric acid in an aqueous solution is more than 4.5 mol/l, the distribution coefficients of scandium (D Sc ) and REE remain constant, thus, a further increase in the concentration of nitric acid does not lead to an increase in the separation coefficients of scandium and REE (β Sc/REE ) .

Примеры, иллюстрирующие изобретение.Examples illustrating the invention.

Пример 1.Example 1

Водный раствор, содержащий смесь нитратов скандия, иттрия и РЗЭ (по 0,1 г/л в пересчете на металл) и 3,0 моль/л азотной кислоты, приводится в контакт с раствором 0,01 моль/л N6,N6'-диэтил-N6,N6'-бис(2-фторфенил)-[2,2'-бипиридил]-6,6'-дикарбоксамида в нитробензоле. Время перемешивания 3 минуты, соотношение объемов фаз о:в=1:1. При этом коэффициент распределения скандия (DSc) равен 43, коэффициенты распределения иттрия и РЗЭ - 0,001÷0,006, а коэффициенты разделения βSc/Ln - 7153÷43000 (таблица 1).An aqueous solution containing a mixture of scandium, yttrium and REE nitrates (0.1 g/l in terms of metal) and 3.0 mol/l nitric acid is brought into contact with a solution of 0.01 mol/l N6,N6'- diethyl-N6,N6'-bis(2-fluorophenyl)-[2,2'-bipyridyl]-6,6'-dicarboxamide in nitrobenzene. The mixing time is 3 minutes, the ratio of the volumes of the phases o:b=1:1. In this case, the scandium distribution coefficient (D Sc ) is 43, the distribution coefficients of yttrium and REE are 0.001÷0.006, and the separation coefficients β Sc/Ln are 7153÷43000 (table 1).

Пример 2.Example 2

Водный раствор, содержащий смесь нитратов скандия, иттрия и РЗЭ (по 0,1 г/л в пересчете на металл) и 3,7 моль/л азотной кислоты, приводится в контакт с раствором 0,01 моль/л N6,N6'-диэтил-N6,N6'-бис(2-фторфенил)-[2,2'-бипиридил]-6,6'-дикарбоксамида в нитробензоле. Время перемешивания 3 минуты, соотношение объемов фаз о:в=1:1. При этом коэффициент распределения скандия (DSc) равен 260, коэффициенты распределения иттрия и РЗЭ - 0,016÷0,044, а коэффициенты разделения βSc/Ln - 7477÷16568 (таблица 1).An aqueous solution containing a mixture of scandium, yttrium and REE nitrates (0.1 g/l in terms of metal) and 3.7 mol/l nitric acid is brought into contact with a solution of 0.01 mol/l N6,N6'- diethyl-N6,N6'-bis(2-fluorophenyl)-[2,2'-bipyridyl]-6,6'-dicarboxamide in nitrobenzene. The mixing time is 3 minutes, the ratio of the volumes of the phases o:b=1:1. In this case, the scandium distribution coefficient (D Sc ) is 260, the distribution coefficients of yttrium and REE are 0.016÷0.044, and the separation coefficients β Sc/Ln are 7477÷16568 (table 1).

Пример.3.Example 3.

Водный раствор, содержащий смесь нитратов скандия, иттрия и РЗЭ (по 0,1 г/л в пересчете на металл) и 4,5 моль/л азотной кислоты, приводится в контакт с раствором 0,01 моль/л N6,N6'-диэтил-N6,N6'-бис(2-фторфенил)-[2,2'-бипиридил]-6,6'-дикарбоксамида в нитробензоле. Время перемешивания 3 минуты, соотношение объемов фаз о:в=1:1. При этом коэффициент распределения скандия (DSc) равен 475, коэффициенты распределения иттрия и РЗЭ - 0,028÷0,088, а коэффициенты разделения βSc/Ln - 5396÷16878 (таблица 1).An aqueous solution containing a mixture of scandium, yttrium and REE nitrates (0.1 g/l in terms of metal) and 4.5 mol/l nitric acid is brought into contact with a solution of 0.01 mol/l N6,N6'- diethyl-N6,N6'-bis(2-fluorophenyl)-[2,2'-bipyridyl]-6,6'-dicarboxamide in nitrobenzene. The mixing time is 3 minutes, the ratio of the volumes of the phases o:b=1:1. In this case, the scandium partition coefficient (D Sc ) is 475, the distribution coefficients of yttrium and REE are 0.028÷0.088, and the separation coefficients β Sc/Ln are 5396÷16878 (table 1).

Таблица 1. Величины коэффициентов распределения (D) и разделения (β) Sc и РЗЭ при экстракции раствором 0,01 моль/л N6,N6'-диэтил-N6,N6'-бис(2-фторфенил)-[2,2'-бипиридил]-6,6'-дикарбоксамида в нитробензоле из азотнокислых растворовTable 1. Values of distribution coefficients (D) and separation coefficients (β) of Sc and REE during extraction with a solution of 0.01 mol/l N6,N6'-diethyl-N6,N6'-bis(2-fluorophenyl)-[2,2' -bipyridyl]-6,6'-dicarboxamide in nitrobenzene from nitric acid solutions

ЭлементElement Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Пример 3Example 3 3,0 M HNO3 3.0M HNO3 3,7 M HNO3 3.7M HNO3 4,5 M HNO3 4.5M HNO3 DD β Sc/Ln β Sc/Ln DD β Sc/Ln β Sc/Ln DD β Sc/Ln β Sc/Ln Scsc 4343 260260 475475 YY 0,0030.003 1325813258 0,0160.016 1656816568 0,0280.028 1687816878 LaLa 0,0010.001 4300043000 0,0160.016 1626516265 0,0310.031 1533815338 CeCe 0,0010.001 4300043000 0,0200.020 1308113081 0,0390.039 1225712257 PrPr 0,0040.004 1189311893 0,0260.026 98289828 0,0490.049 96369636 NdNd 0,0030.003 1433314333 0,0340.034 77397739 0,0720.072 66046604 Smsm 0,0040.004 1075010750 0,0310.031 83108310 0,0880.088 53965396 EuEu 0,0010.001 4300043000 0,0440.044 59685968 0,0860.086 55145514 GdGd 0,0060.006 71537153 0,0330.033 77677767 0,0610.061 77957795 TbTb 0,0040.004 99079907 0,0390.039 66936693 0,0730.073 64756475 DyDy 0,0010.001 2873828738 0,0330.033 78417841 0,0650.065 73287328 HoHo 0,0050.005 80698069 0,0350.035 74777477 0,0640.064 73977397 ErEr 0,0010.001 4300043000 0,0330.033 78437843 0,0650.065 72747274 TmTm 0,0010.001 4300043000 0,0270.027 95369536 0,0540.054 88738873 YbYb 0,0010.001 4300043000 0,0200.020 1329213292 0,0380.038 1246012460 LuLu 0,0010.001 4300043000 0,0250.025 1054410544 0,0480.048 98319831

Как видно во всех приведенных примерах, при экстракции раствором 0,01 моль/л N6,N6'-диэтил-N6,N6'-бис(2-фторфенил)-[2,2'-бипиридил]-6,6'-дикарбоксамида в нитробензоле из азотнокислых растворов коэффициенты разделения скандия и РЗЭ существенно выше (во всех случаях более 5000), чем при экстракции бензо-15-краун-5 из нейтральных трихлорацетатных растворов, что позволяет различными экстракционными методами при большом соотношении потоков фаз (В:О>20:1) осуществить селективное извлечения скандия из азотнокислых растворов нитратов РЗЭ непосредственно перед проведением процессов их группового разделения по стандартной технологической схеме. Это позволит как увеличить эффективность и производительность процесса, так и уменьшить количество проводимых технологических операций.As can be seen in all the examples given, upon extraction with a solution of 0.01 mol/l N6,N6'-diethyl-N6,N6'-bis(2-fluorophenyl)-[2,2'-bipyridyl]-6,6'-dicarboxamide in nitrobenzene from nitric acid solutions, the separation coefficients of scandium and REE are significantly higher (in all cases more than 5000) than in the extraction of benzo-15-crown-5 from neutral trichloroacetate solutions, which allows using various extraction methods at a large ratio of phase flows (B:O> 20:1) to carry out selective extraction of scandium from nitric acid solutions of rare-earth nitrates immediately before carrying out the processes of their group separation according to the standard technological scheme. This will both increase the efficiency and productivity of the process, and reduce the number of technological operations.

Claims (1)

Способ выделения скандия из водного раствора, содержащего нитрат скандия, нитрат иттрия, нитраты редкоземельных элементов и азотную кислоту, включающий проведение экстракции, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют 0,01 моль/л раствор N6,N6'-диэтил-N6,N6'-бис(2-фторфенил)-[2,2'-бипиридил]-6,6'-дикарбоксамида в нитробензоле, при этом экстракцию проводят при концентрации азотной кислоты 3-4,5 моль/л в течение 3 мин.A method for separating scandium from an aqueous solution containing scandium nitrate, yttrium nitrate, nitrates of rare earth elements and nitric acid, including extraction, characterized in that a 0.01 mol/l solution of N6,N6'-diethyl-N6,N6 is used as an extractant '-bis(2-fluorophenyl)-[2,2'-bipyridyl]-6,6'-dicarboxamide in nitrobenzene, while the extraction is carried out at a concentration of nitric acid of 3-4.5 mol/l for 3 minutes.
RU2021124016A 2021-08-12 2021-08-12 Method for selective extraction of scandium from rare earth concentrates RU2767924C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021124016A RU2767924C1 (en) 2021-08-12 2021-08-12 Method for selective extraction of scandium from rare earth concentrates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021124016A RU2767924C1 (en) 2021-08-12 2021-08-12 Method for selective extraction of scandium from rare earth concentrates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2767924C1 true RU2767924C1 (en) 2022-03-22

Family

ID=80819604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021124016A RU2767924C1 (en) 2021-08-12 2021-08-12 Method for selective extraction of scandium from rare earth concentrates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2767924C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2049728C1 (en) * 1993-02-11 1995-12-10 Пермский государственный университет им.А.М.Горького Method of scandium extraction
CN105177322A (en) * 2015-09-07 2015-12-23 中国科学院上海有机化学研究所 Extracting agent, extraction system and application
RU2626206C1 (en) * 2016-09-22 2017-07-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) Method of extracting scandium from concentrates of rare-earth elements
US10047414B2 (en) * 2016-02-11 2018-08-14 Bloom Energy Corporation Method of refining of scandium oxide from concentrates using solvent extraction
RU2694866C1 (en) * 2019-02-18 2019-07-17 Акционерное Общество "Группа компаний "Русредмет" (АО "ГК "Русредмет") Method of extracting scandium from scandium-containing material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2049728C1 (en) * 1993-02-11 1995-12-10 Пермский государственный университет им.А.М.Горького Method of scandium extraction
CN105177322A (en) * 2015-09-07 2015-12-23 中国科学院上海有机化学研究所 Extracting agent, extraction system and application
US10047414B2 (en) * 2016-02-11 2018-08-14 Bloom Energy Corporation Method of refining of scandium oxide from concentrates using solvent extraction
RU2626206C1 (en) * 2016-09-22 2017-07-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) Method of extracting scandium from concentrates of rare-earth elements
RU2694866C1 (en) * 2019-02-18 2019-07-17 Акционерное Общество "Группа компаний "Русредмет" (АО "ГК "Русредмет") Method of extracting scandium from scandium-containing material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Rare earth extraction from wet process phosphoric acid by emulsion liquid membrane
KR102441721B1 (en) Method for extraction and separation of rare earth elements
JPH0280530A (en) Method for separating rare earth element
SA521421577B1 (en) Process for Purifying and Concentrating Rare Earths from Phosphogypsum
US4104358A (en) Selective extraction of yttrium ions
RU2767924C1 (en) Method for selective extraction of scandium from rare earth concentrates
CN102876893A (en) Method for extracting and separating rare earth elements in sulfuric acid system
RU2319666C2 (en) Method of extractive separation of rare-earth elements
RU2626206C1 (en) Method of extracting scandium from concentrates of rare-earth elements
US3514267A (en) Batch separator of yttrium and rare earths under total reflux
CN106834681A (en) A kind of method of Fe impurity in use research of Amido Podands Extractant removal Pr
FI74491B (en) FOERFARANDE FOER GLOBAL UTVINNING AV URAN, YTTRIUM, TORIUM OCH SAELLSYNTA JORDARTSMETALLER UR FOSFATMALM INNEHAOLLANDE DESSA I SAMBAND MED FRAMSTAELLNING AV FOSFORSYRA ENLIGT DEN VAOTA METODEN.
RU1786162C (en) Method of separating yttrium group rare-earth metal concentrates in solutions of nitrates
CN1039543C (en) High-purity rare-earth preparing method by separating beavy metal impurity
US3393046A (en) Method for purification of zinc sulphate solutions
RU2320738C1 (en) Yttrium and cerium separation method
US3715424A (en) Process of separating yttrium and lanthanum through lutetium from mixtures of such elements
CN86107455A (en) Grouping separation purifying gadolinium with solvent extraction
RU2759549C1 (en) Method for extracting copper from solutions of ammonia leaching slags of copper melting productions
RU2090632C1 (en) Method of palladium extraction from acid aqueous solutions
EP0451003A1 (en) Process for the separation of yttrium
RU2058938C1 (en) Method for separation of rare-earth elements by extraction
JPS5943984B2 (en) Treatment method for nickel and cobalt-containing liquids containing zinc
RU2817728C1 (en) Method of processing secondary magnetic material containing rare-earth metals
SU1028009A1 (en) Method for recovering berkelium (iv) from solutions of mineral acids