Способ извлечения лютеция (iii) из растворов солей

Изобретение относится к обогащению, в частности к способам получения редкоземельных металлов (РЗМ) или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода флотоэкстракции. Способ извлечения лютеция (III) из растворов солей включает флотоэкстракцию с использованием органической фазы и собирателя. В качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, а в качестве собирателя используют ПАВ анионного типа додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции Lu+3+3DS-=Lu[DS]3, где Lu+3- катион лютеция, DS- - додецилсульфат-ион. Флотоэкстракцию осуществляют при рН не более 7,9 и соотношении органической и водной фаз 1:20. Способ позволяет увеличить степень извлечения лютеция. 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к обогащению, в частности к способам получения редкоземельных металлов (РЗМ) или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода флотоэкстракции.

Известен способ извлечения цинка и меди пенной флотоэкстракцией, где в качестве собирателя использовали нафтенат натрия (Демидов В.Д., Воронин Н.Н., Черкасов А.Е. Комбинированная флотационно-экстракционная технология переработки растворов. Цветные металлы, №10, 1995, С. 64-67.).

Недостатком способа является недостаточно полное извлечение катионов металлов из растворов в сложном процессе, включающем две стадии: флотацию и экстракцию.

Известен способ извлечения цинка и меди методом флотоэкстракции (Y.S. Kim, J.H. Shina, Y.S. Choia, W. Lee, Y.I. Lee Determination of Zinc and Lead in water samples by solvent sublation using ion pairing of metal-naphthoatecomplexesand tetra-n-butylammoniumion. Bull. Korean Chem. Soc. 2001. V. 22. P. 821-826) с применением в качестве собирателя нафтенатных комплексов и ионов тетрабутиламмония.

Недостатком способа является недостаточно полное извлечение ионов металлов из раствора.

Известен также способ сорбционного извлечения РЗЭ из экстракционной фосфорной кислоты (Э.П. Локшин, В.И. Иваненко, О.А. Тареева и др. Извлечение лантаноидов из фосфорнокислых растворов с использованием сорбционных методов. // ЖГГХ, 2009, т. 82, №4, с. 544-551), с использованием сорбентов на основе гидратированного фосфата титанила.

К недостаткам способа следует отнести невысокое извлечение РЗЭ (не более 55%) и необходимость проведения предварительной нейтрализации исходного раствора, что усложняет процесс переработки.

Известен способ сорбционного извлечения РЗЭ из растворов (патент RU №2484162, опубл. 10.06.2013), включающий сорбцию катионитом.

Недостатками способа являются недостаточная сорбционная емкость катионита, низкая его селективность, а значит и сложная последующая операция доведения чернового концентрата РЗЭ до товарной продукции, а также низкая степень извлечения РЗЭ (60%) и значительная продолжительность процесса.

Известен способ извлечения катионов металлов в виде комплексных хлор-ионов методом флотоэкстракции (Elhanan J., Karger В. Solvent sublation of iron (III) chloride. Anal. Chem. 1968. V. 41. №4. P. 671-674), принятый за прототип. Флотоэкстракционное извлечение проводили из водных растворов с применением в качестве органической фазы анизола. В качестве собирателя использовали три-октиламин-гидрохлорид.

Недостатками способа является низкое извлечение катионов металлов около 40%.

Техническим результатом является увеличение степени извлечения лютеция.

Технический результат достигается тем, что в качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, а в качестве собирателя используют ПАВ анионного типа додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции Lu+3+3DS-=Lu[DS]3,

где Lu+3 - катион лютеция,

DS - додецилсульфат-ион,

при этом флотоэкстракцию осуществляют при рН не более 7,9 и соотношении органической и водной фаз 1:20.

Способ поясняется следующей фигурой:

фиг. 1 - график распределения коэффициента распределения Lu (III) в системе Lu(NO3)3-NaDS-H2O.

Способ осуществляют следующим образом. К водному раствору соли лютеция (III) добавляют собиратель - поверхностно-активное вещество (ПАВ) анионного типа, перемешивают на магнитной мешалке в химическом стакане, доводят рН до значения не более 7,9. В качестве ПАВ анионного типа используют додецилсульфат натрия, концентрация которого соответствует стехиометрии указанной реакции:

Lu+3+3DS-=Lu[DS]3,

где Lu+3 - катион лютеция,

DS- - додецилсульфат-ион,

К водной фазе сверху флотоэкстракционной колонки добавляют органическую фазу непосредственно перед проведением процесса флотоэкстракции. В качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, в соотношении органической и водной фазы 1:20. Флотоэкстракцию проводят в течение не более 15 мин. После флотоэкстракции раствор анализируют фотометрическим методом на приборе КФК - 3 КМ на содержание катионов лютеция (III).

Способ поясняется следующими примерами. Проводят флотоэкстракцию в колонке, выполненной в виде цилиндра, дном которого служил фильтр Шотта. К 200 мл раствора нитрата лютеция концентрацией 0,001 моль/л добавляли ПАВ анионного типа додецилсульфат натрия в количестве, соответствующем концентрации 0,003 моль/л. рН водного раствора доводили до значения не более 7,9. Раствор переливали в колонку, добавляли 10 мл органической фазы изооктилового спирта и проводили процесс флотоэкстракции в течение 15 мин.

Для того, чтобы установить оптимальное соотношение органической и водной фаз, проводились эксперименты при следующих их соотношениях: 1:5, 1:10, 1:15, 1:20, 1:30.

В частности, соотношение 1:5 - обозначает, что водной фазы было 200 мл, а органической - 40 мл. При этом, процесс флотоэкстракции при соответствующем анализе водной фазы оказался неэффективным, т.е. извлечение катионов лютеция было незначительным. Этот результат касается и других соотношений, что приведено в таблице. Как было нами доказано, что наиболее эффективным соотношением органической и водной фаз является соотношение 1:20.

После флотоэкстракции раствор, оставшийся в колонке, анализировали на содержание катионов лютеция (III). Эксперимент показал, что при значении рН не более 7,9 извлечение катионов лютеция (III) из раствора достигает не менее 99%.

На фиг. 1 представлена зависимость коэффициентов распределения ионов лютеция (III) от рН водных растворов солей.

Таким образом, способ позволяет достигнуть увеличения степени извлечения лютеция (III) из раствора его солей.

Способ извлечения лютеция (III) из растворов солей, включающий флотоэкстракцию с использованием органической фазы и собирателя, отличающийся тем, что в качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, а в качестве собирателя используют ПАВ анионного типа додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции Lu+3+3DS-=Lu[DS]3,

где Lu+3 - катион лютеция,

DS- - додецилсульфат-ион,

при этом флотоэкстракцию осуществляют при рН не более 7,9 и соотношении органической и водной фаз 1:20.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению металлического урана. Способ включает смешивание тетрафторида урана с металлическим кальцием, взятым с избытком от стехиометрического количества, загрузку смеси в реактор и инициирование плавки с помощью нижнего электрозапала.

Изобретение относится к получению химических элементов и их изотопов с помощью микроорганизмов. Способ получения химических элементов и их изотопов, в том числе сверхтяжелых заурановых элементов, предусматривает обработку водной суспензией бактерий рода Thiobacillus, адаптированных радиоактивным агентом, сырья, содержащего природные химические элементы и их природные изотопы, с получением целевого продукта.
Изобретение относится к технологии редких и радиоактивных элементов и может быть использовано для переработки кека, содержащего редкоземельные и радиоактивные элементы, получаемого при вскрытии монацитового концентрата щелочным методом.

Изобретение относится к области химической технологии утилизации высокорадиоактивных растворов, получаемых при переработке облученного ядерного топлива, а именно к составам экстракционно-хроматографических материалов импрегнированного типа для селективного выделения и очистки прометия-147 от сопутствующих РЗЭ из азотнокислых растворов, которые состоят из двух компонентов при следующем содержании: 1-50 мас.% фосфорилподанда - производного 1,5-бис[2-(оксиалкоксифосфорил)-4-(этил)]фенокси-3-оксапентана формулы , где R представляет собой алкил C3-C12, и 99-50 мас.% макропористого сферически гранулированного сополимера стирола с дивинилбензолом с размером гранул 40-400 мкм.

Изобретение относится к области биотехнологии и трансмутации химических элементов. Радиоактивное сырье, содержащее радиоактивные химические элементы или их изотопы, обрабатывают водной суспензией бактерий рода Thiobacillus в присутствии элементов с переменной валентностью.

Изобретение относится к технологии редких и радиоактивных элементов и может быть использовано для получения концентратов редких и редкоземельных элементов из монацита.

Изобретение относится к технологии переработки урансодержащего сырья природного происхождения, в состав которого входят примеси различных веществ (в основном металлов).

Изобретение относится к области химической технологии производства радиоактивных изотопов медицинского назначения. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности гидрометаллургическим способам переработки и дезактивации радиоактивных отходов редкометального производства.
Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано в аналитической химии. .
Предложен способ экстракции и выделения, включающий стадию контактирования органической фазы, содержащей в качестве экстрагента диалкилдигликольамидокислоту с общей формулой R1R2NCOCH2OCH2COOH, с водной фазой, содержащей скандий и цирконий и/или гафний, с целью экстракции циркония и/или гафния в органическую фазу.

Изобретение относится к технологии извлечения скандия из техногенных и продуктивных скандийсодержащих растворов. Способ включает обработку исходного раствора деэмульгирующим составом, фильтрацию раствора, противоточную экстракцию скандия комплексным экстрагентом, который содержит ди-(2-этилгексил) фосфорную кислоту, трибутилфосфат и разбавитель - нефтяной парафин, например, фракции С10-С13.

Изобретение относится к химии и металлургии, конкретно к технологии извлечения скандия из продуктивных растворов, образующихся при переработке урановых руд, при их добыче методом подземного выщелачивания.

Изобретение относится к металлургии редких металлов. Способ переработки эвдиалитового концентрата включает предварительную механоактивацию концентрата и последующую гидрометаллургическую обработку.

Изобретение относится к технологии извлечения скандия из продуктивных растворов, образующихся при переработке урановых руд, при их добыче методом подземного выщелачивания.

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения редкоземельных металлов (далее РЗМ) из продуктивных растворов при сернокислотном выщелачивании урановых руд.

Изобретение относится к способу получения оксида скандия из скандийсодержащих концентратов. Способ включает растворение скандийсодержащего концентрата в минеральной кислоте, очистку скандиевого раствора от примесей, отделение осадка от скандиевого раствора, его обработку щелочным агентом, отделение осадка соединений скандия от раствора.

Изобретение относится к обработке фосфатного концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ), получаемого при комплексной переработке апатита, и может быть использовано в химической промышленности для получения нерадиоактивных карбонатного или гидроксидного концентратов РЗЭ.
Изобретение относится к технологии редких и радиоактивных элементов и может быть использовано для получения концентратов редких и редкоземельных элементов из монацита.

Изобретение относится к комплексной переработке фосфогипса. Технология может быть использована при производстве концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ), а также гипсовых строительных материалов.

Изобретение относится к технологии извлечения скандия из техногенных и продуктивных скандийсодержащих растворов. Способ включает обработку исходного раствора деэмульгирующим составом, фильтрацию раствора, противоточную экстракцию скандия комплексным экстрагентом, который содержит ди-(2-этилгексил) фосфорную кислоту, трибутилфосфат и разбавитель - нефтяной парафин, например, фракции С10-С13.

Изобретение относится к обогащению, в частности к способам получения редкоземельных металлов или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода флотоэкстракции. Способ извлечения лютеция из растворов солей включает флотоэкстракцию с использованием органической фазы и собирателя. В качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, а в качестве собирателя используют ПАВ анионного типа додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции Lu+3+3DS-Lu[DS]3, где Lu+3- катион лютеция, DS- - додецилсульфат-ион. Флотоэкстракцию осуществляют при рН не более 7,9 и соотношении органической и водной фаз 1:20. Способ позволяет увеличить степень извлечения лютеция. 1 ил., 2 табл.

Наверх