Экстрагент для разделения иттрия и тяжелых редкоземельных металлов (е @ - l @ ) из нитратных растворов
Использование: разделение иттрия и тяжелых редкоземельных металлов (Er-Lu) из нитратных растворов. Сущность: экстрагент содержит «-разветвленную карбоновую кислоту 1,40-1,70 м/л, трибутилфосфат 0,55-0,37 м/л, и разбавитель до литра, повышает факторы разделения иттрия и тяжелых лантаноидов (Er-Lu). 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУ6ЛИК
ГОС УДАР СТВ Е ННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4922846/02 (22) 28.03.91 (46) 15.01.93. Бюл. N. 2 (71) Государственный научно-исследовательскийй и и роектн ый институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" (72) Е. Горячева, Л.В,Вдовина, В.П.Карманников, Е, Б.Михлин, А.Н.Чистяков, И.С.Измайлов, Н.В.Зайкин и Ю.Н.Дугин (56) Патент США ¹ 3575687, кл, С 22 В 59/00, 1971, Авторское свидетельство СССР № 465900, кл, С 01 F 17/00, 1978, Изобретение относится к технологии разделения редкоземельных металлов (РЗМ) с помощью органических экстрагентов и может быть использовано для разделения иттрия и тяжелых лантаноидов (Е г — Lu).
Известна возможность использования смешанного экстрагента на основе карбоновых кислот (Versatic 9 — 11) с добавками соли четвертичного аммониевого основания (R4N) для отделения иттрия от тяжелых РЗМ.
Эта экстракционная смесь позволяет отделить иттрий от тяжелых лантаноидов. Процесс осуществляется в азотнокислых растворах, содержащих 30-320 г/л РЗМ, высаливатель 1 — 4 м/л, при рН 2 — 6, Содержание Versatic 9 — 11 в экстрагенте — 4%, R4N — 15%, остальное — разбавитель (пример 3, 4). Недостаток этого экстрагента заключается в малой его эффективности из-за низкого значения фактора разделения иттрия с иттербием и эрбием, равном 1,7 и 1,86, соответственно, при проведении процесса при рН 4,8. К недостаткам этого экстрагента необходимо отнести также невысокую производительность его из-за небольшого содержания Х
„„ Ы ÄÄ 1788058 А1
0,55 — 0,37 мlл, и разбавитель до литра, повышает факторы разделения иттрия и тяжелых лантаноидов (Er — Lu). 1 табл. Р3М а орг. фазе, которое изменяется от 16,1 г/л до 23,25 г/л при изменении рН водного раствора от 1,8 до 5,46. Наиболее близким по технической сущности является экстрагент на основе а-разветвленных карбоновых кислот с общим числом углеродных атомов 10 — 20. В качестве экстрагента использованы 50% растворы разветвленных органических кислот или редкоземельных мыл этих кислот в керосине, Водная фаза содержит различные количество нитратов Х РЗМ. Недостаток этого экстрагента заключается в малой его эффективности из-за низких значений факторов разделения между иттрием и эрбием, равных 1 0-1,61 — 2,05 для растворовХ РЗМ, концентрацией 400 — 300 — 354 г/л. В этих условиях фактор разделения иттрий-тулий имеет значения 1.68 — 1.9-2,7. Факторы разделения остальных тяжелых РЗМ (Yb — Lu) и иттрия изменяются от 2,14 до 2,8, Невысокие значения факторов разделения иттрия с эрбием и тулием не позволяют эффективно провести отделение в первук очередь этих тяжелых элементов от иттрия, 1788058 Целью изобретения является повышение эффективности экстрагента за счет увеличения фактора разделения иттрия с тяжелыми P 3M (E r — Lu). Поставленная цель достигается тем, что экстрагент на основе а-разветвленной карбоновой кислоты дополнительно содержит ТБФ. Отличие йспользуемого экстрагента состоит в том, что содержание компонентов в экстрагенте варьируется в пределах; а-разветвленная карбоновая кислота 1,4 — 1,70 мол ь/л, ТБФ вЂ” 0,37 — 0,55 моль/л, разбавитель до литра, Приготовленную экстракционную смесь контактируют с раствором нитратов Р3М концентрацией 200 — 270 г/л по окиси при рН 4,2 — 4,5. Сущность предложенного экстрагента состоит в том, что его использование повышает факторы разделения иттрия с эрбием от 1 — 2,05 до 2,5-2,6, иттрия с тулием от 1,68 — 2,7 до 4 0 — 4,5, иттрия с иттербием от 2,14 — 2,76 до 5,6 — 8,0, иттрия с лютенцием от 2,24 — 2,8 до 8,36 — 9,46. Заявленное техническое решение и совокупность отличительных признаков соответствует критерию "Новизна", т.к. заявленный состав экстрагента не известен и не описан в источниках информации, характеризующих уровень техники. Заявленный экстрагент соответствует критерию "Положительный эффект", т,к, обеспечивает возможность эффективного отделения иттрия от тяжелых P3M (Er — Lu). Заявленный экстрагент соответствует критерию "Существенное отличие", т.к. обеспечивает получение нового свойства в системе, а именно предлагаемый экстрагент повышает факторы разделения иттрия с тяжелыми P3M (Er — Lu), Обосновайие количества компонентов в экстрагенте. При содержании ТБФ в экстрагенте выше 0,55 моль/л и а-разветвленных карбоновых кислот ниже, 1,4 — моль/л факторы разделения иттрия и тяжелых лантаноидов уменьшаются, причем фактор разделения Er — Y снижается до значения 1,75-1,52, что делает такой экстра гент практически не эффективным, При содержании ТБФ в экстрагенте меньше 0,37 моль/л и а-разветвленной карбоновой кислоты выше 1,7 моль/л, факторы разделения иттрия и тяжелых Р3М также уменьшаются, причем факторы разделения иттрия с эрбием уменьшаются до значения 5 1,78-1,68, при котором экстрагент становится не эффективным для разделения иттрия и тяжелых Р3М, Пример 1, Азотнокислый раствор иттрия и тяжелых Р3М контактировали с 10 экстрагентом на основе высших изомерных карбоновых кислот (ВИК) с добавками ТБФ. Концентрация Z P3M в растворе 200 — 270 г/л по окиси, рН раствора в равновесном состоя нии 4,2 — 4,5. Э кстрагентом служила смесь, 15 содержащая а-разветвл, карбоновую кислоту в количестве 1,4 моль/л и ТБФ вЂ” 0,55 моль/л, разбавленная полиалкилбензолом. При этом получены следующие факторы разделения иттрия и тяжелых P3M: Y — Er— 20 2,6; Y — Tm — 4,5; Y — Yb — 5 6; Y — Lu — 9,56, В примерах 2, 3, 4, 5, 6, 7 условия использования экстрагента аналогичны, но при этом варьировался состав экстрагента в указанных и граничных пределах, 25 Полученные значения факторов разделения иттрия и тяжелых P3M (Er — Lu) приведены в таблице, Описанный состав экстрагента позволяет повысить его эффективность при отделе30 нии иттрия от тяжелых лантаноидов (Er — Lu) за счет увеличения факторов разделения по сравнению с прототипом Er — Y c 1,0 — 2,05 до 2,5 — 2,6; Tm — Y от 1,68 — 2,7 до 4,0 — 4,5; Yb — Y от 2,14 — 2,76 до 5,6-8,0; Lu-Y от 2,24 — 2,8 до 35 8,36 — 9,46. Формула изобретения Экстрагент для разделения иттрия и тяжелых редкоземельных металлов (Er — Ы) из 40 нитратных растворов, содержащий а-разветвленную карбоновую кислоту и органический разбавитель, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения факторов разделения ит45 трия и тяжелых лантаноидов (Er — Lu), он дополнительно содержит трибутилфофсфат при следующем соотношении компонентов, м/л; а-разветвленная кар50 боновая кислота 1,40-1,70 Три бутилфосфат 0,55 — 0,37 Органический разбавитель До 1 л 1788058 15 20 5 ! 1 0 Составитель Г. Разумова Техред М,Моргентал Корректор Н, Король Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 Заказ 51 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
