UA140690U - SOLID EXTRACTANT FOR EXTRACTION OF CERIUM IONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS - Google Patents
SOLID EXTRACTANT FOR EXTRACTION OF CERIUM IONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS Download PDFInfo
- Publication number
- UA140690U UA140690U UAU201908225U UAU201908225U UA140690U UA 140690 U UA140690 U UA 140690U UA U201908225 U UAU201908225 U UA U201908225U UA U201908225 U UAU201908225 U UA U201908225U UA 140690 U UA140690 U UA 140690U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- extraction
- aqueous solutions
- extractant
- cerium
- solid extractant
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- -1 CERIUM IONS Chemical class 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract description 25
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 5
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SCWXDNKCOIGOLT-UHFFFAOYSA-N [Ce+] Chemical compound [Ce+] SCWXDNKCOIGOLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAANMKMHMYZVOC-UHFFFAOYSA-N aminomethyl dihydrogen phosphate Chemical compound NCOP(O)(O)=O IAANMKMHMYZVOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N oxophosphane Chemical compound P=O AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 2
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YHCCCMIWRBJYHG-UHFFFAOYSA-N 3-(2-ethylhexoxymethyl)heptane Chemical compound CCCCC(CC)COCC(CC)CCCC YHCCCMIWRBJYHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HIPFBJXYDCGXQU-UHFFFAOYSA-N O.O.O.O.O.O.[Ce+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ce+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HIPFBJXYDCGXQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000724822 Teia Species 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001255 actinides Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid Chemical compound CCCCC(CC)COP(O)(=O)OCC(CC)CCCC SEGLCEQVOFDUPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N oxidophosphanium Chemical class [PH3]=O MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Твердий екстрагент для вилучення іонів церію з водних розчинів містить поруватий співполімер дивінілбензену та стирену, імпрегнований органічним лігандом, причому як органічний ліганд використано тіакаліксаренфосфіноксид 5,11,17,23-тетракіс(трет-бутил)-25,26,27,28-дибутилфосфоноїлметилокси)тіакалікс[4]арену формули , при цьому його концентрація складає 8-10 % від маси співполімеру.The solid extractant for the extraction of cerium ions from aqueous solutions contains a porous copolymer of divinylbenzene and styrene impregnated with an organic ligand, and as an organic ligand used thiacalyxarenephosphine oxide 5,11,17,23-tetrakis (tert-butylmethoxy-tert-butylmethoxy) -25 ) thiacalyx [4] arena of the formula, with its concentration being 8-10% by weight of the copolymer.
Description
Корисна модель належить до галузі аналітичної хімії, а саме до галузі сорбційних матеріалів для вилучення церію з водних розчинів, та може бути використана в гідрометалургійному добуванні церію, галузі обробки радіоактивних водних середовищ для вилучення та концентрування радіоактивного ізотопу "Се із водних середовищ.The useful model belongs to the field of analytical chemistry, namely to the field of sorption materials for the extraction of cerium from aqueous solutions, and can be used in the hydrometallurgical extraction of cerium, the field of treatment of radioactive water environments for the extraction and concentration of the radioactive isotope "Ce" from water environments.
Одним із найважливіших показників будь-якої економіки є споживання країною рідкоземельних елементів (РЗЕ), в тому числі церію, у різних сферах. Рідкоземельні метали (РЗМ) завдяки своїм унікальним властивостям, є основними необхідними матеріалами для розвитку високотехнологічних галузей, таких як космонавтика, атомна промисловість, радіоелектроніка. Попит на рідкоземельну продукцію зростає з кожним роком, на сьогоднішній день є дефіцит РЗЕ. Враховуючи специфічність групи РЗЕ та їх близькі хімічні властивості, виділення їх із водних розчинів представляє собою складну задачу. Ці фактори сприяють значній увазі до проблеми розвитку ефективних методів вилучення іонів рідкоземельних металів з водних розчинів.One of the most important indicators of any economy is the country's consumption of rare earth elements (REE), including cerium, in various fields. Due to their unique properties, rare earth metals (RLMs) are the main necessary materials for the development of high-tech industries, such as aerospace, nuclear industry, radio electronics. The demand for rare earth products is growing every year, and today there is a shortage of REE. Considering the specificity of the REE group and their similar chemical properties, their isolation from aqueous solutions is a difficult task. These factors contribute to significant attention to the problem of developing effective methods of extracting ions of rare earth metals from aqueous solutions.
Протягом багатьох років основними методами виділення, очищення та концентрування РЗН була переважно рідинна екстракція. Екстракційні методи широко використовуються в гідрометалургії та в технології одержання рідкоземельних металів. Однак для рідинної екстракції характерний ряд недоліків. По-перше, рідкий екстрагент, розчинений в ароматичних або граничних вуглеводнях, не може бути використаний для виділення металу з розчинів, що містять суспензії, або з високомінералізованих пульп. По-друге, частина органічного розчинника і, можливо, частина екстрагента переходять у водну фазу, посилюючи забруднення стічних вод і погіршуючи екологію навколишнього середовища. По-третє, ємність екстрагента лімітується розчинністю комплексу металу в органічному розчиннику. Крім цього використовувані в рідинній екстракції реагенти, як правило, належать до пожежонебезпечних матеріалів, робота з якими вимагає спеціальних умов.For many years, the main methods of isolation, purification and concentration of PZN were mainly liquid extraction. Extraction methods are widely used in hydrometallurgy and in the technology of obtaining rare earth metals. However, liquid extraction is characterized by a number of disadvantages. First, a liquid extractant dissolved in aromatic or marginal hydrocarbons cannot be used to extract metal from solutions containing suspensions or from highly mineralized pulps. Secondly, part of the organic solvent and possibly part of the extractant pass into the aqueous phase, increasing the pollution of wastewater and worsening the ecology of the environment. Thirdly, the capacity of the extractant is limited by the solubility of the metal complex in the organic solvent. In addition, the reagents used in liquid extraction, as a rule, belong to fire-hazardous materials, work with which requires special conditions.
З метою усунення вказаних недоліків здійснюють витяг рідкоземельних металів з розчинів шляхом екстракції їх твердими екстрагентами (ТВЕКсСами) |зоїїй роїІутегіс ехігасіапів (ТМЕХ): зупіпевзів5, ехігасіоп спагасієгігайоп апа арріїсайопв Тог теїа! ехігасіюп ргосе55 / М. Когоміп, Ми. зпевзіак, Ми. Родогеїом, 9.-І. Сопіпа // Боїмепі Ехігасіюп апа ГГідцід Метбгапев: Гипдатепіа!5 апаIn order to eliminate the indicated shortcomings, the extraction of rare earth metals from solutions is carried out by extracting them with solid extractants (TVEKsS) |zoiiy roiIutegis ehigasiapiv (TMEH): zupipevziv5, ehigasiop spagasiegigaiop apa arriisaiopv Tog teia! ehigasiyup rgose55 / M. Kogomip, My. zpevziak, We Rodogeiom, 9.-I. Sopipa // Boimepi Ehigasiyup apa GGidcid Metbgapev: Hypdatepia!5 apa
Арріїсайопбе іп Мем МаїегіаІє5. Гопдоп-Мемж/ Мої: САС Ргевз5, 2008. - Р. 261-301|. ПеревагоюArriisaiopbe ip Mem MaiegiaIe5. Hopdop-Memzh/ Moi: SAS Rhevz5, 2008. - R. 261-301|. Advantage
Зо використання ТВЕКСІів є висока ємність, характерна для екстрагентів, та простота оформлення технологічного процесу вилучення іонів металів, характерна для сорбентів.The use of TVEXIs has a high capacity, characteristic of extractants, and the simplicity of design of the technological process of extraction of metal ions, characteristic of sorbents.
Відомий твердий екстрагент для вилучення металів лантаноїдної і актиноїдної груп, що містить готову матрицю з полісорбу та імпрегновану в неї суміш ді-(2-етилгексил)-фосфорної кислоти (Д2ЕГФК) і трибутилфосфату (ТБФ) |Дедов В.Б., Трухляев П.С., Калиниченко Б.С.,A well-known solid extractant for extracting metals of the lanthanoid and actinoid groups, containing a ready-made polysorb matrix and a mixture of di-(2-ethylhexyl)-phosphoric acid (D2EGFK) and tributyl phosphate (TBF) impregnated into it | Dedov V.B., Trukhlyaev P. S., Kalynychenko B.S.,
Швецов И.К. Некоторне характеристики ТВЗ3КСов Д2ЗГФК и ТБФ, // Радиохимия", 1986. - Мо 5. -Shvetsov I.K. Some characteristics of TVZ3KSov D2ZHFK and TBF, // Radiochemistry", 1986. - Mo 5. -
С. 627-631). Твердий екстрагент використовують у формі гранул діаметром 0,25-0,5 мм.pp. 627-631). The solid extractant is used in the form of granules with a diameter of 0.25-0.5 mm.
До недоліків відомого екстрагента слід віднести його невелику обмінну ємність та обмежене промислове використання внаслідок незначного діаметру гранул полісорбу.The disadvantages of the known extractant include its small exchange capacity and limited industrial use due to the small diameter of polysorb granules.
Відомий твердий екстрагент для вилучення скандію з скандійвмісних розчинів |Патент РФ Мо 2417267, С228 59/00), що містить стирендивінілбензен, ді-2-етилгексиловий ефір фосфорної кислоти (Д2ЕГФК), динітрил азодізомасляної кислоти та амінометилфосфорну кислоту.A known solid extractant for extracting scandium from scandium-containing solutions | RF Patent Mo 2417267, C228 59/00), containing styrenedivinylbenzene, di-2-ethylhexyl ether of phosphoric acid (D2EGFC), dinitrile of azodiisobutyric acid and aminomethylphosphoric acid.
Твердий екстрагент використовують у формі гранул діаметром 0,6-0,8 мм.The solid extractant is used in the form of granules with a diameter of 0.6-0.8 mm.
Недоліком відомого екстрагенту є, по-перше, використання готового полімеру, що відповідає за внутрішню архітектуру ТВЕКС, а саме за кількість і розмір осередків полімеру, в кінцевому рахунку, за обмінну ємність і селективність; по-друге, додаткове введення до складу вихідної суміші амінометилфосфорної кислоти і операція продавлювання реакційної маси через сито ускладнюють процес.The disadvantage of the known extractant is, firstly, the use of a ready-made polymer, which is responsible for the internal architecture of TVEX, namely for the number and size of polymer cells, ultimately, for exchange capacity and selectivity; secondly, the additional introduction of aminomethylphosphoric acid into the composition of the initial mixture and the operation of pushing the reaction mass through a sieve complicate the process.
Відомий твердий екстрагент для вилучення церію з водних розчинів, що містить поруватий співполімер дивінілбензену та стирену, імпрегнований екстрагентом трибутилфосфатом (ТБФ)A known solid extractant for extracting cerium from aqueous solutions, containing a porous copolymer of divinylbenzene and styrene, impregnated with the extractant tributyl phosphate (TBF)
ІА.с. СРСР Мо 476279, СОВЕ 1/841.IA.s. USSR Mo 476279, SOVE 1/841.
Основним недоліком відомого твердого екстрагенту є низька стабільність комплексів ТБФ з лантаноїдами, і, як наслідок, недостатньо висока ефективність ТВЕКС-ТБФ в процесах вилучення металів лантаноїдів з водних розчинів.The main drawback of the known solid extractant is the low stability of TBF complexes with lanthanides, and, as a result, the efficiency of TVEX-TBF in the processes of extracting lanthanide metals from aqueous solutions is not high enough.
Відомий твердий екстрагент для вилучення урану з водних розчинів, що містить поруватий співполімер дивінілбензену та стирену, імпрегнований 5,11,17,23-тетракіс- (дипропілфосфіноїлметил)-25,26,27 28-тетрапропоксикаліксІЧареном (патент України Мо 73461, сет 9/041.A known solid extractant for extracting uranium from aqueous solutions, containing a porous copolymer of divinylbenzene and styrene, impregnated with 5,11,17,23-tetrakis-(dipropylphosphinoylmethyl)-25,26,27 28-tetrapropoxycalixIcharene (patent of Ukraine Mo 73461, set 9/ 041.
Застосування відомого твердого екстрагента для вилучення іонів рідкоземельних елементів ряду лантаноїдів з водних розчинів не дало задовільного результату (ступінь вилучення бо становила менше 80 95).The use of a known solid extractant for extracting ions of rare earth elements of the lanthanide series from aqueous solutions did not give a satisfactory result (the degree of extraction was less than 80 95).
Як найближчий аналог за кількістю загальних ознак нами було вибрано останній з наведених аналогів.As the closest analogue in terms of the number of common features, we chose the last of the above analogues.
В основу корисної моделі поставлено задачу розширення асортименту твердих екстрагентів для вилучення іонів церію з водних розчинів, які мають коефіцієнт вилучення не менше 90 95.The useful model is based on the task of expanding the assortment of solid extractants for the extraction of cerium ions from aqueous solutions, which have an extraction coefficient of at least 90 95.
Згідно з корисною моделлю, твердий екстрагент для вилучення іонів церію з водних розчинів містить поруватий співполімер дивінілбензену та стирену, імпрегнований органічним лігандом. Згідно з корисною моделлю, як органічний ліганд використаний тіакаліксаренфосфіноксид 5,11,17,23-тетракіс(трет-бутил)-25,26,27,28- дибутилфосфоноїлметилокси)тіакаліксІ4Іарену формулиAccording to a useful model, a solid extractant for extracting cerium ions from aqueous solutions comprises a porous copolymer of divinylbenzene and styrene impregnated with an organic ligand. According to a useful model, thiacalixarenephosphinoxide 5,11,17,23-tetrakis(tert-butyl)-25,26,27,28-dibutylphosphonoylmethyloxy)thiacalixI4Iarene of the formula
М у ву 8 Ка ох о оо що ул р р С РА-Ви-п п-Ви / р М, - -Р -У-Ви-п пре 27 вия охM u vu 8 Ka oh o oo what ul r r S RA-Vy-p p-Vy / r M, - -R -U-Vy-p pre 27 viya oh
Ви-пYou-Mr
Ви-п при цьому його концентрація складає 8-10 95 від маси співполімеру.At the same time, its concentration is 8-10 95% of the mass of the copolymer.
Завдяки кооперативному ефекту атомів кисню Р-О-, Аг- О- груп і атомів сірки тіакаліксарен- фосфіноксиди по екстракційній здатності майже на три порядки перевершують монодентантні триалкілфосфіноксиди, які використовують в промисловому процесі переробки відпрацьованого ядерного палива (КнагснепкКо 5., Огараїйо А., ЗпізнКіпа 5. евї аї. / У.5иргатої. Спет. - 2014. - 26,Due to the cooperative effect of oxygen atoms of P-O-, Ag-O- groups and sulfur atoms, thiacalixarene phosphine oxides are almost three orders of magnitude more extractable than monodentant trialkylphosphine oxides, which are used in the industrial process of processing spent nuclear fuel (Knagsnepko 5., Ogaraiyo A., ZpiznKipa 5. evi ai. / U. 5irgatoi. Spet. - 2014. - 26,
Мое10/12. - Р. 864-872.Moe10/12. - R. 864-872.
В ході досліджень було встановлено, що імпрегнування до основи твердого екстрагента (співполімеру з дивінілбензену та стирену) органічного ліганду - 5,11,17,23-тетракіс(трет-бутил)- 25,26,27,28-дибутилфосфоноїлметилокси)тіакалікс(арену (ТКА-Фосфіноксиду) забезпечує високі показники екстракції твердого екстрагенту.In the course of research, it was established that the impregnation of an organic ligand - 5,11,17,23-tetrakis(tert-butyl)-25,26,27,28-dibutylphosphonoylmethyloxy)thiacalix(arene) to the base of a solid extractant (copolymer of divinylbenzene and styrene) (TKA-Phosphinoxide) ensures high rates of solid extractant extraction.
Було встановлено, що оптимальний вміст органічного ліганду ТКА-Фосфіноксиду у твердому екстрагенті мас становити 8-10 95 від маси співполімеру для максимально повного вилучення іонів рідкоземельних елементів ряду лантаноїдів з водних розчинів.It was found that the optimal content of the organic ligand TKA-Phosphinoxide in the solid extractant is 8-10 95 of the weight of the copolymer for the maximum complete extraction of ions of rare earth elements of the lanthanide series from aqueous solutions.
При вмісті органічного ліганду ТКА-Фосфіноксиду у твердому екстрагенті менше за 8 95 зменшується ефективність вилучення, а при збільшенні місту ТКА-Фосфіноксиду суттєвого збільшення ефективності вилучення не спостерігається.When the content of the TKA-Phosphinoxide organic ligand in the solid extractant is less than 8 95, the extraction efficiency decreases, and when the TKA-Phosphinoxide content increases, no significant increase in the extraction efficiency is observed.
В таблиці наведено характеристики вилучення іонів Сез з водного розчину твердимThe table shows the characteristics of the extraction of Sez ions from an aqueous solution by a solid
Зо екстрагентом, що заявляється, в інтервалі значень рН-:2-8With the claimed extractant in the range of pH values: 2-8
ТаблицяTable
Н ємність, г/кг |вилучення, 9»5| ємність, г/кг Івилучення, 95| ємність, г/кг | вилучення, 95 6 | 7102 | 75 | 7176 | 90 | 178 | 9 8 | 7105 | 82 | 7180 | 96 | 180 | 96H capacity, g/kg |removal, 9»5| capacity, g/kg and Extraction, 95| capacity, g/kg | extraction, 95 6 | 7102 | 75 | 7176 | 90 | 178 | 9 8 | 7105 | 82 | 7180 | 96 | 180 | 96
Спосіб одержання твердого екстрагенту (з вмістом модифікатора 8 мас. 95) полягає в наступному.The method of obtaining a solid extractant (with a modifier content of 8 wt. 95) is as follows.
Поруватий співполімер дивінілбензену та стирену масою 5,0 г поміщають у скляну круглодонну колбу на 50 см3 та додають розчин ТКА-Фосфіноксиду в нелегкому, водонерозчинному полярному мета-нітробензотрифторі (м-НБТФ) об'ємом 15,0 см3 розчиненому в ацетоні об'ємом 15,0 см3. Суспензію перемішують при кімнатній температурі протягом 30 хвилин, далі витримують під зниженим тиском в 1,6 кПа при 30 "С протягом З годин для повного видалення ацетону. По завершенні отримують ТВЕКС-ТКА-Фосфіноксид у вигляді білих гранул. Вміст ТКА Фосфіноксиду складає 5-10 мас. 95.A porous copolymer of divinylbenzene and styrene with a mass of 5.0 g is placed in a 50 cm3 round-bottomed glass flask and a solution of TKA-Phosphinoxide in light, water-insoluble polar meta-nitrobenzotrifluoride (m-NBTF) with a volume of 15.0 cm3 dissolved in acetone is added 15.0 cm3. The suspension is stirred at room temperature for 30 minutes, then kept under a reduced pressure of 1.6 kPa at 30 "С for 3 hours to completely remove acetone. After completion, TVEX-TKA-Phosphinoxide is obtained in the form of white granules. The content of TKA Phosphineoxide is 5- 10 wt 95.
Спосіб вилучення іонів церію з водних розчинів, які їх містять, полягає у статичному контакті водного розчину з твердим екстрагентом протягом деякого часу з подальшим видаленням твердого екстрагенту та пропусканні водного розчину через шар твердого екстрагенту, поміщеного в колонку.The method of extracting cerium ions from aqueous solutions containing them consists in static contact of an aqueous solution with a solid extractant for some time followed by removal of the solid extractant and passing the aqueous solution through a layer of solid extractant placed in a column.
Реалізація корисної моделі демонструється наступними прикладами.The implementation of a useful model is demonstrated by the following examples.
Приклад 1. Вилучення іонів церію (Ії) з модельного водного розчину у статичних умовах методом обмеженого об'єму при кімнатній температурі.Example 1. Extraction of cerium (Ii) ions from a model aqueous solution under static conditions by the limited volume method at room temperature.
Для приготування модельних розчинів використовують гексагідрат нітрату церію(ІІ) марки "ОСЧ" - безбарвні кристали, які розчиняються у воді. Розчини готують гравіметричним методом з концентрацією церію!) 20,5 мг/дм. Контроль кислотності розчинів здійснюють за допомогою рН-метру і регулюють шляхом добавок розчинів НМОз і Маон.To prepare model solutions, cerium(II) nitrate hexahydrate of the OSCH brand is used - colorless crystals that dissolve in water. Solutions are prepared by the gravimetric method with a concentration of cerium!) of 20.5 mg/dm. Control of the acidity of the solutions is carried out with the help of a pH meter and regulated by adding solutions of NMOz and Mahon.
Відібрану наважку 0,05 г ТВЕКС-ТКА-Фосфіноксиду заливають 50 см3 розчину нітрату церію (ІІ) із заданим рН.A selected amount of 0.05 g of TVEX-TKA-Phosphinoxide is poured into 50 cm3 of a solution of cerium nitrate (II) with a specified pH.
Контактування розчину церію (І) з ТВЕКСом проводять в закритій колбі в умовах, які забезпечують досягнення сорбційної рівноваги: на ультразвуковій мийці при кімнатній температурі. Тверду фазу відділяють від водної шляхом фільтрації для подальшого визначення залишкової концентрації іонів Сес(І) у водній фазі. Вихідну і рівноважну концентрацію церію!) визначають за допомогою атомно-емісійного спектрометра з індуктивно зв'язаною плазмоюThe cerium (I) solution is contacted with TVEX in a closed flask under conditions that ensure the achievement of sorption equilibrium: on an ultrasonic cleaner at room temperature. The solid phase is separated from the aqueous phase by filtration for further determination of the residual concentration of Ses(I) ions in the aqueous phase. The initial and equilibrium concentration of cerium!) is determined using an atomic emission spectrometer with an inductively coupled plasma
Оріїта 4300 Режіп ЕІтег. Визначають залишкову концентрацію церію та розраховують характеристики сорбції (див. табл. 1). Втрата екстрагента за 20 циклів сорбція - десорбція менше 0,1 бо.Oriita 4300 Rezhip EITeg. Determine the residual concentration of cerium and calculate the sorption characteristics (see Table 1). Loss of extractant for 20 cycles of sorption - desorption is less than 0.1 bo.
Приклад 2. Вилучення іонів церію із модельного розчину на основі дистильованої води уExample 2. Extraction of cerium ions from a model solution based on distilled water
Зо динамічному режимі при кімнатній температурі.From dynamic mode at room temperature.
В скляну колонку діаметром 1 см поміщають 1 г твердого екстрагенту (ТВЕКО-ТКА-1 g of solid extractant (TVECO-TKA-
Фосфіноксид), висота шару сорбенту в колонці становить 3,5 см. Пропускають 50 см3 розчину церію(І) через колонку зі швидкістю 2 см3 за хвилину. Визначають залишкову концентрацію церіюц(І!) в розчинах, які пройшли через колонку. Ступінь вилучення іонів церію(ІІї) в динамічних умовах складає 85 965.phosphine oxide), the height of the sorbent layer in the column is 3.5 cm. Pass 50 cm3 of cerium(I) solution through the column at a rate of 2 cm3 per minute. Determine the residual concentration of cerium(I!) in the solutions that passed through the column. The extraction rate of cerium(II) ions under dynamic conditions is 85,965.
Як видно з опису матеріалів заявки та даних таблиці, твердий екстрагент для вилучення іонів рідкоземельних елементів ряду лантаноїдів з водних розчинів, що заявляється, зручний при підготовці до роботи та при використанні, забезпечує можливість очищення водних розчинів з високою ефективністю на рівні 80-90 95 в широкому інтервалі значень рнН--4-8.As can be seen from the description of the application materials and the data in the table, the solid extractant for extracting ions of rare earth elements of the lanthanide series from aqueous solutions, which is claimed, is convenient in preparation for work and during use, provides the possibility of cleaning aqueous solutions with high efficiency at the level of 80-90 95 in a wide range of pH values - 4-8.
Корисна модель може бути використана в гідрометалургійній промисловості, а також для вилучення та концентрування радісактивних ізотопів (зокрема """Се) із водних середовищ.A useful model can be used in the hydrometallurgical industry, as well as for the extraction and concentration of radioactive isotopes (in particular "Ce") from aquatic environments.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201908225U UA140690U (en) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | SOLID EXTRACTANT FOR EXTRACTION OF CERIUM IONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201908225U UA140690U (en) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | SOLID EXTRACTANT FOR EXTRACTION OF CERIUM IONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA140690U true UA140690U (en) | 2020-03-10 |
Family
ID=70108907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201908225U UA140690U (en) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | SOLID EXTRACTANT FOR EXTRACTION OF CERIUM IONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA140690U (en) |
-
2019
- 2019-07-15 UA UAU201908225U patent/UA140690U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Vander Hoogerstraete et al. | Highly efficient separation of rare earths from nickel and cobalt by solvent extraction with the ionic liquid trihexyl (tetradecyl) phosphonium nitrate: a process relevant to the recycling of rare earths from permanent magnets and nickel metal hydride batteries | |
| Hu et al. | Size-selective separation of rare earth elements using functionalized mesoporous silica materials | |
| Fontana et al. | Separation of middle rare earths by solvent extraction using 2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester as an extractant | |
| Helaly et al. | Extraction of cerium (IV) using tributyl phosphate impregnated resin from nitric acid medium | |
| Wu et al. | Study on selective separation of cesium from high level liquid waste using a macroporous silica-based supramolecular recognition absorbent | |
| WO2016090808A1 (en) | Use of amino group-containing neutral phosphine extraction agent for extraction and separation of thorium, and method | |
| WO2016090809A1 (en) | Use of amino group-containing neutral phosphine extraction agent for extraction and separation of tetravalent cerium, and method | |
| Ma et al. | A synergistic extraction strategy by Cyanex572 and Cyanex923 for Th (IV) separation | |
| NAKASHIO et al. | Extraction equilibria of copper and zinc with alkylphosphonic acid monoester | |
| CN108085491A (en) | A kind of method that neutrality phosphine extractant is used for extract and separate thorium | |
| Yaftian et al. | Solvent extraction of thorium (IV) and europium (III) ions by diphenyl-N, N-dimethylcarbamoylmethylphosphine oxide from aqueous nitrate media | |
| WO2019078368A1 (en) | Method for separating rare earth element | |
| CN105944658A (en) | Preparation method of particulate cesium removal inorganic ion adsorbent, and product and application of adsorbent | |
| CN105617982B (en) | In a kind of removal radioactive water110mInorganic adsorbent of Ag and preparation method thereof | |
| Rychkov et al. | Recovery of rare earth elements from uranium leach liquors by adsorption with diglycolamic acid ligands and ionic liquids | |
| UA140690U (en) | SOLID EXTRACTANT FOR EXTRACTION OF CERIUM IONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS | |
| Araki et al. | Lanthanide-imprinted resins prepared by surface template polymerization | |
| AU2017374664B2 (en) | Mesoporous organic material, useful in particular for extracting uranium(VI) from aqueous media including phosphoric acid, and uses thereof | |
| CN110354798A (en) | A kind of cerium zirconium zinc metal composite adsorbent and the preparation method and application thereof | |
| JP7066091B2 (en) | Rare earth element and / or actinide adsorbent, method for recovering rare earth element and / or actinide using it, and method for separating scandium or actinide using it. | |
| Troshkina et al. | Metal sorption by materials with a mobile phase of extractants | |
| Li et al. | Dialkyl phosphinic acids: Synthesis and applications as extractant for nickel and cobalt separation | |
| US5256383A (en) | Process for the separation of actinides from lanthanides by the selective extraction of the actinides in an organic solvent incorporating a propane diamide | |
| US9970075B2 (en) | Sulfonamide-based separation media for rare earth element separations | |
| CN107287419B (en) | Purposes and method of the neutral phosphine extractant for extraction and separation cerium (IV) or thorium (IV) |