RU2767924C1 - Method for selective extraction of scandium from rare earth concentrates - Google Patents
Method for selective extraction of scandium from rare earth concentrates Download PDFInfo
- 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
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
- 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
-
- 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
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
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
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)
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)
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 |
-
2021
- 2021-08-12 RU RU2021124016A patent/RU2767924C1/en active
Patent Citations (5)
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 |