SU952742A1 - Способ отделени цери от редкоземельных элементов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам отделени  цери  от редкоземельных элементов (РЗЭ) и может быть использовано в технологии выделени  цери  при получении окислов высокой чистоты . Известен способ отделени  цери  путем его окисленн  перманганатом кали , состо щий в том, что к кип ще му азотнокислому раствору РЗЭ, содер жащему церий, медленно добавл ют содовый раствор перманганата кали . Выпавший осадок гидроокиси, цери  и двуокиси марганца промывают кип щей водой, раствор ют в сол ной кислоту, восстанавливают церий до трехвалентного состо ни  и отдел ют от марганца осаждением оксалата цени  . Однако такой способ сложен, многостадиен и приводит к некоторому за гр знению окиси цери  другими РЗЭ. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ отде лени  цери  от РЗЭ, состо щий в том, что к азотнокислому раствору, содержащему церий, добавл ют перманганат кали  до слаборозовой окраски и водный раствор перемешивают с 1М раство юом Д2ЭГФК в органическом растворите ле. Затем экс трагент разбавл ют в 2 раза и перемешивают с водным раствором в течение 15 мин. В процессе окислени  цери  выпадает осадок двуокиси марганца (МпО) , преп тствующий разделению фаз. Дл  растворени  МпО в раствор ввод т м гкий восстановитель (лимонную кислоту) и перемещавают в течение 10 мин. После этого органическую фазу промывают 10 М HNOj , разбавл ют в 2 раза органическим растворителем .и перемещивают с 2 М HNOj, содержащей HjOj, дл  переведени  цери  в водный раствор. После отделени  цери  редкоземельные элементы осаждаютс  в форме оксалатов с целью их очистки от марганца. Достигаема  по предлагаемому способу степень выделени  цери  составл ет 99,3.% . Недостатком известного способа  вл етс  образование осадка двуокиси марганца в процессе окислени  цери , что делает невозможным разделение органической и водной фаз. Это приводит к необходимости проведени  дополнительной операции растворени  осадка реагентом-восстановителем. Однако полного растворени  осадка двуокиси марганца добитьс  не удаетс . ПОЭТОМУ сохран ютс  трудности, св занные

с разделением фаз и возможностью сорбции ценных компонентов осадком.

Недостатком известного способа  вл етс  также необходимость проведени  процесса окислительной экстракции цери  в два п эиема с разбавлением экстрагента на стадии растворени  осадка двуокиси марганца лимонной кислотой.

Целью изобретени   вл етс  упрощение способа,состо щее в устранении операций двойного разбавлени  органического раствора, обработки органического раствора лимонной кислотой и отделении осадка окиси марганца.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что раствор, содержащий РЗЭ и церий, обрабатывают органическим раствором, содержащим ди-2-(этилгексил)-фосфорную кислоту (Д2ЭГФК) и три-н-бутилфосфата (ТБФ) в органическом растворителе , отдел ют экстракт и обрабатывают его перманганатом кали , реэкстрагируют в трехвалентные РЗЭ азотной кислотой ,, с последующей реэкстракцией цери  азотной кислотой, содержащей восстановитель.

При этом используют 0,5-1,0 моль/л раствора ди-2-(этилгексил)-фосфорной кислоты, содержащего 10-20% трибутилфосфата , в органическом растворителе.

Предпочтительно обработку органичеСким раствором вести при содержании 10-20% ТБФ в смеси.

В основе способа лежит обнаружен ,ное  вление растворени  твердого перманганата кали  как в чистом трибутил фосфате, так и в растворах Д2ЭГФК в инертных растворител х (бензол, СС1, предельные углеводороды), содержащих ТБФ, что- дает возможность перманганат-иону вступать в молекул рный контакт с ди-2.-(этилгексил)-фосфатными комплексами цери  в экстракте и вызывать быструю реакцию окислени . В отсутствие трибутилфосфата перманганат кали  не раствор етс  в ди-2 .-(этилгексил)-фосфатном экстракте РЗЭ и окислени  цери  не наблюдаетс  даже при длительном перемешивании с твер-. дым перманганатом кали .В отличие от окислени  цери  по .известному способу, где в результате восстановлени  марганца образуетс  осадок его двуокиси, поспособу восстановлени  форма марганца присутствует в виде соли Mn(lV) Д2ЭГФК, хорошо растворимой в органическом растворителе . Исследовани  показывают, что эквивалент перманганата по предлагаемому способу имеет то же значение , что по известному (1 моль KMnOi о| исл ет 3 мол  ). Однако дл  гарантии полноты окислени  цери  целесообразно брать некоторый избыток перманганата кали  (3-5%), чтобы устранить вли ние возможных случайных восстановителей.

Проведение окислени  цери  обработкой экстракта, состо щего из Д2ЭГФК и ТБФ и содержащего РЗЭ и церий, перманганатом кали  позвол ет исключить введение восстановител  дл  растворени  осадка двуокиси марганца (лимонную кислоту) и двойное разбавление экстрагента органическим разбавителем.

Пример 1. 50 МП азотнокислого водного раствора, содержащего 1 г Рг и 1 г Се, нейтрализуют натриевой щелочью до рН 4-5 и встр хивают в течение 5 мин с 213 мл 1.М раствора Д2ЭГФК в гептане, содержащего 20% ТБФ, к которому предварительно добавл ют при перемешивании 6,4 мл раствора NaOH (10 моль/л). После отстаивани  органический экстракт перенос т в сухой стакан, всыпают в него 0,393 КМпО.4 и перемешивают механической мешалкой в течение 10-15 мин. Затем органический раствор сливают в делительную воронку и встр хивают с равным объемом 4MHNO в течение 10 мин В результате этой операции Рг, Nd и марганец переход т в водный раствор, который отдел ют от органической фазы . К органическому раствору, содержащему четырехвалентный церий, приливают равный объем 2MHNO, добавл ют 5,5 мл 3 М раствора NaNOj , провод т реэкстракцию цери  путем встр хивани  в течение 5 мин и отдел ют водны раствор, содержащий церий.

Степень выделени  цери  99,8%, чистота цери  99,94%. Содержание цери  в полученной смеси празеодима и неодима равн етс  0,2%. Содержание марганца в образцах РЗЭ не более .

Таким образом, предлагаемый спосо по сравнению с известным исключает операцию;растворени  осадка двуокиси марганца, в результате чего достигаетс  -упрощение процесса. Кроме того, процесс экстракции цери  проводитс  без дополнительного разба(влени  экстрагента разбавителем, что устран ет необходимость концентрировани  экстрагента перед повторным использованием . ..

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Г. Способ отделени  цери  от редкоземельных элементов, включающий окисление цери  перманганатом кали , экстракцию цери  и редкоземельных элементов ди-2-(этилгексил)-фосфорной кислотой в органическом растворителе , последовательную реэкстракцию редкоземельных элементов и цери  азотной кислотой, содержащей восстановитель , отличающийс  тем, что, с .целью упрощени  процесса эа счет сокращени  числа операций.

   5 9527426

   в качестве экстрагента используют20% трибутилфосфата, в органическом

   смесь ди-2(этилгексил)фосфорной кис-растворителе,

   лоты и три-Н-бутилфосфата и окисле-Источники информации,

   ние .цери  провод т в органическойприн тые во внимание при экспертизе

   фазе.1. Серебренников В.В. Хими  ред5 5коземельных элементов. Томск, 1961,
2. 2. Способ по п.1,отличаю-с.390.

   щ и и с   тем, что используют 0,5-2. T.A.Batler, E.E.Ketchen, Ind.

   1,0 моль/л раствора ди-2-(этилгексил)-Eng. chem, 53, 1961, № 8, p.651

   -фосфорной кислоты, содержащего 10-(прототир).