SU866416A1 - Method of chromatographic separating of scandium - Google Patents

Method of chromatographic separating of scandium Download PDF

Info

Publication number
SU866416A1
SU866416A1 SU792848761A SU2848761A SU866416A1 SU 866416 A1 SU866416 A1 SU 866416A1 SU 792848761 A SU792848761 A SU 792848761A SU 2848761 A SU2848761 A SU 2848761A SU 866416 A1 SU866416 A1 SU 866416A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
scandium
alkaline
carried out
separation
ree
Prior art date
Application number
SU792848761A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Тамара Ивановна Романцева
Галина Ивановна Кахаева
Галина Ивановна Шманенкова
Мария Абрамовна Коленкова
Валентина Александровна Сажина
Маргарита Витальевна Чумаченко
Анатолий Николаевич Игнашкин
Николай Дмитриевич Спевак
Александра Федоровна Макалкина
Original Assignee
Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
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 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов filed Critical Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority to SU792848761A priority Critical patent/SU866416A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU866416A1 publication Critical patent/SU866416A1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ХРОМАТОГРАФЙЧЕСКОГО ВЬЩЕЛЕНИЯ дКАНДИЯ(54) METHOD OF CHROMATOGRAPHY DEDICATION OF DKANDIUM

, Изобретение относитс  к области выделени  скёнди  из хлорнокислых растворов методом экстракционной хроматографии при проведении химического анализа природных объектов сложного состава, содержащих цирконий , железо, алюминий, редкоземельные элементы (РЗЭ ,титан, хром, кремний, щелочные и щелочноземельны элементы. Изобретение может быть использовано на металлургических и машиностроительных предпри ти х при осуществлении химического контрол  ред ких элементов, а также продуктов обогащени  и переработка руд. Известен способ выделени  малых .количеств сканди  из сложных природ тапс объектов, содержащих Fe, А1, Zr РЗЭ, Tf, Cr 2. Способ включает последовательное отделение сопутствующих элементов методами осаждени , экстракции,расп делительной хромотогра и. Сначала скандий вместе с другими металлами отдел ют от щелочных, щелочноземельных элементов и магни  осаждеиием аммиаком. Затем действием щелочи отдел ют скандий от атмосферных гидроокисей , например алюмини  и хрома, Осадок неамфотершлх гидроокисей вместе fcp скандием раствор ют-в сол ной кислоте, ввод т купферон и экстрагирукп; хлороформом Fe, Ti, Zr и некоторые другие элементы. Скандий затем концентрируют соосаждением с тартратом иттри -аммони . При этом достигаетс  отделение от небольшого числа элементов, оставшихс  от предьщущих операций. Отделение сканди  от -у носител  провод т распределительной хромотографией или экстракцией теноилтрифторацентоном . В конечном растворе количественно определ ют скандий фотометрическим методом с ксиленоновым оранжевым ГП . Недостатком способа  вл етс  применение трудоемких и длительных oneраций , a также необходимость строго поддерживаемого услови  разделени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигнут му результату  вл етс  способ выделени  сканди  из,природных объектов содержащих Zr, РЗЭ, Fe, А1, Ti, Cr, Си и др., с использованием ионообменной хроматографии, Дп  последовательного отделени  сканди  от сопутствунлцих элементов примен ютс  три ионообменные колонки. Сначала скандий вместе с дpyги м металлами осуждают аммиаком, отдел   от щелоч ных и щелочноземельных элементов. Гидроокиси раствор ют в ЗМ НС 1 и раствор пропускают через колонку с катионитом Дауэкс 50 W х 8 в Н форм со скоростью 0,7 МП/мин. При этом А1 ,. РЗЭ, Zr. и Sc сорбируютс , а Сг, Си, Fe и Т1 проход т с элюатом. Скан дий элнмруют смесью 0,ЗМ сульфата аммони  и 0,025М серной кислоты В . элюат, содержащий So,частично переход т Fe°H А1, дл очистки от которых используют колонку с анионитом Даузкс 1x8 в сульфатной форме. Примеси Fe и А1 удал ют промывкой сорбента определенным объемом смеси 0,1М сульфата аммони  и 0,025М Нл50 Скандай-десорбируют другой порцией того же раствора. Дп  концентрироваНИН Sc к последнему элюату добавл ют Fe и осаждают Sc и Fe раствором м миака.Гидроокиси раствор ют в 6М НС и раствор пропускают через колонку с анионитом Дауэкс 1x8 в С1 форме. При этом железо удерживаете на колонке , а скандий проходит в элюат. Элюат упаривают и скандий количественно определ ют фотометрическим методом с арсеназо 1 Г23. The invention relates to the field of separation of scondi from perchloric acid solutions by the method of extraction chromatography during chemical analysis of natural objects of complex composition containing zirconium, iron, aluminum, rare-earth elements (REE, titanium, chromium, silicon, alkaline and alkaline-earth elements. The invention can be used for metallurgical and machine-building enterprises in the implementation of chemical control of rare elements, as well as the products of enrichment and processing of ores. Small amounts of scandium from complex natures of objects containing Fe, A1, Zr REE, Tf, Cr 2. The method involves the sequential separation of the accompanying elements by sedimentation, extraction, separation chromotogram and. First, scandium along with other metals is separated from alkaline , alkaline earth elements and magnesium by precipitation with ammonia. Then alkali is separated from atmospheric hydroxides, for example, aluminum and chromium, the precipitate of non-amphoteric hydroxides together with fcp is dissolved with hydrochloric acid, kupferon is introduced and kstragirukp; chloroform Fe, Ti, Zr and some other elements. Scandium is then concentrated by coprecipitation with yttrium ammonium tartrate. In this case, separation from a small number of elements remaining from the previous operations is achieved. The separation of the scandium from the carrier is carried out by distribution chromatography or extraction with tenoyl trifluorocenton. In the final solution, scandium is quantitatively determined by the photometric method with xylenone orange GP. The disadvantage of this method is the use of time consuming and lengthy operations, as well as the need for a strictly maintained separation condition. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a method of separating scandium from natural objects containing Zr, REE, Fe, A1, Ti, Cr, Cu, etc., using ion-exchange chromatography, Dp of sequential separation of scandium from accompanying elements three ion exchange columns are used. First, scandium together with other metals is condemned by ammonia, separated from alkaline and alkaline-earth elements. The hydroxides are dissolved in 3M HC 1 and the solution is passed through a column with a Dowex 50 W x 8 cation in the N form at a rate of 0.7 MP / min. At the same time, A1,. REE, Zr. and Sc is sorbed, and Cr, Cu, Fe and T1 are passed with the eluate. Scanning is carried out with a mixture of 0, 3M ammonium sulphate and 0.025 M sulfuric acid B. the eluate containing So partially transforms Fe ° H Al, from which a Daux 1x8 anion exchanger in a sulphate form is used. Fe and A1 impurities are removed by washing the sorbent with a certain volume of a mixture of 0.1 M ammonium sulfate and 0.025 M Nl 50 Scandi-desorb with another portion of the same solution. Dp concentrated NINS Sc is added to the last eluate and Fe is precipitated with Sc and Fe with a miak solution. Hydroxide is dissolved in 6 M HC and the solution is passed through a Dowex 1x8 anion exchange resin in C1 form. At the same time, iron is retained on the column, and scandium passes into the eluate. The eluate is evaporated and scandium is quantitatively determined by the photometric method with arsenazo 1 G23.

Недостатком способа  вл етс  низка  селективность выделени  Sc,использование трех ионообменных колонок , а также болыпих количеств промывных растворов, что обуславливает необходимость дополнительной операции концентрировани  сканди  перед количественным определением,The disadvantage of this method is the low selectivity of Sc, the use of three ion-exchange columns, as well as large quantities of washing solutions, which necessitates an additional step of concentrating scandium before quantifying

Цель изобретени  - повышение сеглективности вьщёлени  сканди  и упрощение способа.The purpose of the invention is to increase the segmentation of scandium and simplify the method.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в известном способе хроматографическогошделенй  сканди  из отхо4 дов циркониевого производства,включа щем сорбцию и последующую десорбцию, сорбцию провод т из хлорнокислогоThe goal is achieved by the fact that in the known method of chromatographic scandium separation from waste of zirconium production, including sorption and subsequent desorption, sorption is carried out from

Пример 1. Технологический сол нокислый раствор,, полученный из отходов циркониевого производства, содержащий 0,01-15 мг , упаривают до влажных солей,которые раствор ют в 10 мл 5М НСЮд при нагревании на вод ной бане, и пропускают через колонку с сорбентом (2 г силиконизированного силикагел  и 1,2 мл ТБФ), предварительно промытую 10 мл 5М .. Сопутствующие скандию Zr, Fe, Al, РЗЭ, Ti, Сг, щелочные и щелочноземельные элементы элюируют 10 мл той же кислоты. Скандий сьывают с сорбента 10 мл 0,01 М Н1.Элк)ат со Sc собирают в мерную колбу емкостью 50 мл и провод т количественное определение Sc фотометрическим методом., с ксиленоловым оранжевым по известной методике. раствора трибутилфосфата, нанесенного на силиконизированньш силикагель, а десорбцию - разбавленной сол ной кислотой. Отделение Sc от Zr,P33, Fe, Al , Or, Са и др. проводили в стекл нной колонке диаметром 10 мм и высотой 100 мм, в которую помещали 3,2 г сорбента (2г силиконизиронанного силикагел  марки КСК и 1,2 мл трибутилфосфата (ТБФ ) . Скорость прохождени  растворов составл ла.2 мл/мин. Раствор 5 М по хлорной кислоте,содержащий раздел емые элементы, пропускали через слой сорбента, который, промывали элюирующими растворами: 5 М НС104 и 0,01-0,5 М НС1. Как было установлено,поскольку, коэффициенты распределени  Zr, РЗЭ А1, Fe, Сг, Ti, щелочных и щелочноземельных элементов в системе ТБФНС10 0 ,5, а , последний прочно удерживаетс  сорбентом, в то врем  как сопутствующие элементы вымываютс  из колонки небольшими объемами элюата.Разделение проводили а 5М НСПО. Дп  выделени  микроколичеств сканди  из раствора, содержащего 5001000-кратные количества Zr РЗВ, Fe.Al, Са и др., требуетс  около 10 мл Ь М СН10. Дл  элюировани  сорбированного сканди  достаточно 10 мл 0,01 - . 0,5 М СН1. Содержание сопутствую1дах элементов в выделенном концентрате Sc не превыщает допустимых значений при количественном определении So реагентами арсеноза 1 и ксиленоловым оранжевым. Пример 2. Технологический сернокислый или азотнокислый раствор , полученный из отходов циркониевого производства, содержащий 0,0115 ,0 мг , нагревают до 70-80°С, аммиаком осаждают гидроокиси Sc,Zr, Fe, Al, РЗЭ, Ti, Сг, которые промывают гор чей водой дл  удалени  NOJ и 50 ионов. Осадок раствор ют в 10 мл 6М НС10 при нагревании на вод ной бане и пропускают через кЬлонку с сорбентом (2 г сили кони зир о ванного силикагел  и 1,2 мп ТБФ), ранее промытую 10 МП 5М НС)Од. Сопутствующие скандию Zr, Те, А1, РЗЭ, Ti, Сг элюируют 10 МП той же кислоты. Скандий элюируют 10 мл 0,5М НС1. Элюат собирают в мерную колбу емкостью 50 МП и провод т количественное опре деление фотометрическим методом с. ксиленоловым оранжевым по известной методике. Предлагаемый способ отличаетс  . . высокой селективностью и позвол ет полностью выделить скандий (на 99,5% на очень разбавленных технологических растворах. Благодар  большой емкости по экстрагенту и способности силиконизированного силикагел  прочн удерживать экстрагент, в частности трибутилфосфат, можно использовать колонку небольшого размера и провоз Example 1. A hydrochloric acid process solution, obtained from wastes of zirconium production, containing 0.01–15 mg, is evaporated to wet salts, which are dissolved in 10 ml of 5 M HCW when heated in a water bath, and passed through a column with a sorbent ( 2 g of siliconized silica gel and 1.2 ml of TBP), prewashed with 10 ml of 5M .. Accompanying scandium Zr, Fe, Al, REE, Ti, Cr, alkaline and alkaline earth elements elute 10 ml of the same acid. Scandium is drawn from a sorbent of 10 ml of 0.01 M H1. Elc) At sc with Sc collected in a volumetric flask with a capacity of 50 ml and quantitative determination of Sc by the photometric method., With xylenol orange by a known method. of tributyl phosphate solution, deposited on siliconized silica gel, and desorption - on dilute hydrochloric acid. The separation of Sc from Zr, P33, Fe, Al, Or, Ca, etc. was carried out in a glass column with a diameter of 10 mm and a height of 100 mm, into which 3.2 g of sorbent were placed (2 g of siliconized KSK silica gel and 1.2 ml of tributyl phosphate (TBP). The rate of passage of the solutions was 2 ml / min. A solution of 5 M perchloric acid, containing the elements to be separated, was passed through a layer of sorbent, which was washed with elution solutions: 5 M HC104 and 0.01-0.5 M HC1. As it was established, since the distribution coefficients of Zr, REE A1, Fe, Cr, Ti, alkaline and alkaline-earth elements in the TBP system C10 0, 5, a, the latter is firmly held by the sorbent, while the accompanying elements are washed out of the column with small volumes of the eluate. Separation was carried out in 5M NSPO. Ca, etc., requires about 10 ml of L M CH10. 10 ml of 0.01 — 0.5 M CH1 is sufficient for elution of sorbed scandi. The content of concomitant elements in the isolated concentrate Sc does not exceed the allowable values for the quantitative determination of So by reagents arsenose 1 and xylenol orange. Example 2. Technological sulphate or nitrate solution obtained from waste of zirconium production, containing 0,0115, 0 mg, heated to 70-80 ° C, ammonia precipitated hydroxides Sc, Zr, Fe, Al, REE, Ti, Cg, which is washed hot water to remove NOJ and 50 ions. The precipitate is dissolved in 10 ml of 6M HC10 when heated in a water bath and passed through a sorbent bottle (2 g of condensed silica gel and 1.2 mp TBP) previously washed with 10 MP 5M HC. Od. Accompanying scandium Zr, Te, A1, REE, Ti, Cr eluted 10 MP of the same acid. Scandium is eluted with 10 ml of 0.5 M HC1. The eluate is collected in a 50 MP volumetric flask and quantitated by the photometric method. xylenol orange by a known technique. The proposed method is different. . due to the large capacity of the extractant and the ability of the siliconized silica gel to hold the extractant firmly, in particular tributyl phosphate, a small column can be used

Пропускание элюата через Дауэкс 1x8 в SO формеPass the eluate through Dowex 1x8 in SO form

Промывка смесью 0,1М (NH4)S04 + 0,025М Washing with a mixture of 0.1 M (NH4) S04 + 0.025 M

Сорбируютс  20 Sorbate 20

30 А1,РЗЭ, Zr, Sc.He сорбируютс  С г, Си, Fe, Ti30 A1, REE, Zr, Sc.He adsorb Cg, Cu, Fe, Ti

Элюат: Sc20Eluate: Sc20

30thirty

(частично Fe, Al) ггг Al, РЗЭ сорбированные(partially Fe, Al) yyyy Al, REE sorbed

30thirty

65 186 66 дить большое число разделений без замены сорбента. Предлагаемый способ значительно проще известного. В нем используетс  только одна ионообменна  колонка и двухкратна  промывка. Вместо восьми операций в известном в предлагаемом способе используют три, продолжительность операций в 25 раз меньше, чем в известном. Поскольку  вл етс  дорогим (цена I кг Зс Оч 2,5 тыс.руб.) и незаменимым металлом дл  развити  новой техники, наличие такого простого и селективного способа вьщелени  сканди  из сложных по хиьмческому составу технол логических растворов открывает большие возможности по излучению его поведени  при переработке различных Sc - содержащих концентратов и изйлечени  из многочисленных отвальных продуктов. В табл.1 приведено ионообменное выделение сканди  из природных объектов , содержащих Zr, Fe, Al, РЗЭ, С г,- Ti , Си, щелочные и щелочноземельные элементы. В табл,2 приведено экстракдионнохромотографическое вьщеление сканди  из технологических растворов, содержащих Zr, Fe,Al,PЗЭ, Сг, TI, щелочные и щелочноземельные элементы. Таблица 165 186 66 to produce a large number of separations without replacing the sorbent. The proposed method is much easier known. It uses only one ion exchange column and two washings. Instead of eight operations in the well-known in the proposed method, three are used, the duration of the operations is 25 times less than in the well-known one. Since it is expensive (the price of I kg Zs Och is 2.5 thousand rubles) and an indispensable metal for the development of new technology, the presence of such a simple and selective method of scandium separation from complex chemical components of technological solutions opens up great opportunities for the radiation of its behavior during the processing of various Sc - containing concentrates and the cure of numerous dump products. Table 1 shows the ion-exchange separation of scandium from natural objects containing Zr, Fe, Al, REE, C g, - Ti, Cu, alkaline and alkaline-earth elements. Table 2 shows the extradio-photographic scandium extraction from technological solutions containing Zr, Fe, Al, PZE, Cr, TI, alkaline and alkaline-earth elements. Table 1

Добавление 10 мг FeОсадок Sc FaAddition of 10 mg Fe Fa Sc Sc

к.элоату со Sc и осаждейие ННдОНC. eloatu with Sc and NNDON precipitation

Раствор Sc + FeSc + Fe solution

PacTBOperaie осадка в 6М HCIPacTBOperaie sediment in 6M HCI

Пропускание раствора Сорбированные Fe, Ю 15 (6) через колонку элюат Sc Дауэкс 1x8 в С1 формеPassing the solution Sorbed Fe, Yu 15 (6) through a Dowex 1x8 Sc eluate in a C1 form

Продолжение табл. IContinued table. I

1515

10ten

1515

Таблица 2table 2

Claims (2)

Формула изобретения ,Claim , 1. Способ хроматографического выделения скандия из технологических ’ растворов, включающий сорбцию скандия и его селективную десорбцию, о тли ч а ю Щ и й с я тем, что, с целью повышения селективности выделения скандия и упрощения способа, сорбцию проводят из 5-6 молярного раствора клорной кислоты на силиковизированный силикагель с нанесенным на него*трибутилфосфатом, а десорбцию осуществляют разбавленной соляной кислотой/1. The method of chromatographic isolation of scandium from technological solutions, including sorption of scandium and its selective desorption, except that in order to increase the selectivity of scandium isolation and simplify the method, sorption is carried out from 5-6 molar perchloric acid solution on silica-coated silica gel with tributyl phosphate * deposited on it, and desorption is carried out with dilute hydrochloric acid / ВНИИПИ Заказ 8060/64 ._____ Всего 15 мин________VNIIPI Order 8060/64 ._____ Total 15 minutes ________ 2. Способ по п01, о т л и чающий с я тем, что десорбцию скандия проводят 0,01-0,5М раствором соляной кислоты.2. The method according to claim 0 1, which is based on the fact that the desorption of scandium is carried out with a 0.01-0.5 M hydrochloric acid solution.
SU792848761A 1979-12-07 1979-12-07 Method of chromatographic separating of scandium SU866416A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792848761A SU866416A1 (en) 1979-12-07 1979-12-07 Method of chromatographic separating of scandium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792848761A SU866416A1 (en) 1979-12-07 1979-12-07 Method of chromatographic separating of scandium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU866416A1 true SU866416A1 (en) 1981-09-23

Family

ID=20863208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792848761A SU866416A1 (en) 1979-12-07 1979-12-07 Method of chromatographic separating of scandium

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU866416A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5039336A (en) * 1988-12-30 1991-08-13 Westinghouse Electric Corp. Recovery of scandium, yttrium and lanthanides from zircon sand
US5049363A (en) * 1989-08-03 1991-09-17 Westinghouse Electric Corp. Recovery of scandium, yttrium and lanthanides from titanium ore
CN115105857A (en) * 2021-03-23 2022-09-27 郑州天一萃取科技有限公司 Purifying treatment agent and purifying method for tributyl phosphate waste organic phase

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5039336A (en) * 1988-12-30 1991-08-13 Westinghouse Electric Corp. Recovery of scandium, yttrium and lanthanides from zircon sand
US5049363A (en) * 1989-08-03 1991-09-17 Westinghouse Electric Corp. Recovery of scandium, yttrium and lanthanides from titanium ore
CN115105857A (en) * 2021-03-23 2022-09-27 郑州天一萃取科技有限公司 Purifying treatment agent and purifying method for tributyl phosphate waste organic phase

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3211521A (en) Process for removing iron from acidic aluminum-containing solutions
US5126272A (en) System for detecting transition and rare earth elements in a matrix
US6165367A (en) Method for removing a heavy metal from a waste stream
US6093376A (en) Selective separation of rare earth elements by ion exchange in an iminodiacetic resin
Rychkov et al. Selective ion exchange recovery of rare earth elements from uranium mining solutions
GB2139915A (en) Method for separating rare earth metals
SU866416A1 (en) Method of chromatographic separating of scandium
Mashkovtsev et al. Pilot-scale recovery of rare earths and scandium from phosphogypsum and uranium leachates
Fritz et al. Separation of Rare Earths from Other Metal Ions by Anion Exchange.
Molnar et al. Anion exchange behaviour of light rare earths in aqueous methanol solutions containing neutral nitrates: II. Macro-micro separations
JP3303066B2 (en) How to purify scandium
US3265471A (en) Process for ion exchange in basic medium for the recovery of uranium from lowstrength solutions
US2956858A (en) Method of separating rare earths by ion exchange
US2863717A (en) Recovery of uranium values from copper-bearing solutions
JPS6157900B2 (en)
Jyo et al. Behavior of a methylenephosphonic acid chelating resin in adsorption and elution of molybdenum (VI)
Keenan Rapid and efficient purification of americium
RU2763745C1 (en) Method for cation-exchange separation of lutetium-177 radionuclide from ytterbium irradiated in a nuclear reactor
JPH07206804A (en) Purification of taurine
JP2780098B2 (en) How to collect thallium
US2902338A (en) Separation of thorium from uranium
Hamaguchi et al. Anion-exchange behavior of scandium, rare earths, thorium and uranium in magnesium nitrate solution
US3410667A (en) Separation process of uranium from iron, thorium and rare earths by ion exchange resin
US3067004A (en) Method for separating thorium and yttrium values
US2837548A (en) Separation process using complexing and adsorption