Способ отделения скандия от титана

 

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов и может быть использовано в технологии извлечения скандия из отходов производства титана и циркония при очистке скандиевых концентратов от титана. Техническим результатом изобретения является повышение коэффициентов разделения металлов. Для этого в соляно-кислый раствор, содержащий титан и скандий, добавляют перекись водорода в массовом соотношении с концентрацией титана раствор нейтрализуют, после чего проводят экстракцию 0,25 моль/л раствором N-(2-гидрокси-5-нонилбензил)-β, β-дигидроксиэтиламина (НБЭА) в октаноле в течение 30 мин при рН 2,25-3,45. Предлагаемый способ позволяет повысить коэффициент разделения металлов с 450 до 26440.

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов и может быть использовано в технологии извлечения скандия из отходов производства титана и циркония при очистке скандиевых концентратов от титана.

Известен способ отделения скандия от титана, включающий экстракцию из слабокислых водных растворов диэтиловым эфиром в присутствии роданида аммония [Фишер, Бок. Получение чистых соединений скандия. - В сб.: Скандий. М. : Иностранная литература, 1958, с.26-67].

Недостатком этого способа является сложность процесса, связанная с необходимостью введения в растворы до 7 моль/л роданида аммония (в отсутствии роданида аммония степень извлечения скандия <3%), а также высокая пожароопасность (температура вспышки диэтилового эфира - 40^oС).

Наиболее близким к предлагаемому является способ отделения скандия от титана с введением в систему перекиси водорода в массовом соотношении с концентрацией титана 0,4-11 из слабокислых растворов при рН 1,8-4,1 экстракцией раствором алкиламинофенолформальдегидного олигомера марки ЯРБ в толуоле из слабокислых сульфатных сред в течение 2 ч [патент РФ 2162898, МКИ С 22 В 59/00, 30.06.1999].

Недостатком этого способа является то, что, хотя и с использованием перекиси водорода, коэффициент разделения металлов повышается (β=450), однако это не является достаточным для эффективной очистки скандия от титана.

Техническим результатом изобретения является повышение коэффициентов разделения металлов.

Данный технический результат достигается предлагаемым способом отделения скандия от титана, заключающимся в том, что в соляно-кислый раствор, содержащий титан и скандий, добавляют перекись водорода в массовом соотношении с концентрацией титана , раствор нейтрализуют, после чего проводят экстракцию 0,25 моль/л раствором N-(2-гидрокси-5-нонилбензил)-β,β-дигидроксиэтиламина (НБЭА) в октаноле в течение 30 мин при рН 2,25-3,45.

Отличительной особенностью способа является то, что экстракцию ведут раствором N-(2-гидрокси-5-нонилбензил)-β,β-дигидроксиэтиламина (НБЭА) в октаноле.

При величинах рН<2,0 ухудшается экстракция титана и уменьшается коэффициент разделения металлов.

При величинах рН>3,9 скандий выпадает в осадок и процесс разделения металлов нарушается.

При соотношении меньшем 0,8 в осадок выпадает титан и процесс разделения металлов также нарушается.

Увеличение концентрации перекиси водорода больше, чем , нерационально, поскольку не улучшает процесса отделения скандия от титана.

Примеры, иллюстрирующие изобретение.

Пример 1. В соляно-кислый раствор, содержащий 1,13 г/л титана 1,00 г/л скандия, добавляют перекись водорода до концентрации 5,50 г/л, раствор нейтрализуют, после чего проводят экстракцию 0,25 моль/л раствором N-(2-гидрокси-5-нонилбензил)-β,β-дигидроксиэтиламина (НБЭА) в октаноле в течение 30 мин. После разделения фаз рН 2,25, степень извлечения титана Е_Ti=98,86%, коэффициент разделения β=17576.

Пример 2. В исходный раствор, как в примере 1, вводят перекись водорода до концентрации 5,50 г/л, раствор нейтрализуют и проводят экстракцию так же, как в примере 1, рН 2,41, Е_Ti=99,28%, β=19378.

Пример 3. В тот же исходный раствор вводят перекись водорода до , раствор нейтрализуют и проводят экстракцию так же, как указано выше, рН 2,81, Е_Ti=99,64%, β=26440.

Пример 4. В тот же исходный раствор вводят перекись водорода до , раствор нейтрализуют и проводят экстракцию так же, как указано выше, рН 3,21, Е_Ti=99,75%, β=20244.

Пример 5. В тот же исходный раствор вводят перекись водорода до , раствор нейтрализуют и проводят экстракцию так же, как указано выше, рН 3,45, Е_Ti=99,77%, β=10078.

Таким образом, сопоставляя известный способ и предлагаемый нами, видно, что использование предлагаемого способа позволяет повысить коэффициент разделения металлов с 450 до 26440.

Формула изобретения

Способ отделения скандия от титана, включающий добавление в исходный раствор перекиси водорода в массовом соотношении к концентрации титана, равном 0,8-10, и экстракцию из раствора при рН 2,25-3,45, отличающийся тем, что экстракцию ведут раствором N-(2-гидрокси-5-нонилбензил)-β, β-дигидроксиэтиламина (НБЭА) в октаноле.