СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИТТРИЯ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИТТРИЯ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ


RU (11) 2034070 (13) C1

(51) 6 C22B59/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5021680/02 
(22) Дата подачи заявки: 1992.01.09 
(45) Опубликовано: 1995.04.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Михайличенко А.И., Михлин Е.Б., Патрикеев Ю.Б. Редкоземельные металлы. М.: Металлургия, 1987, с.53-60. 
(71) Заявитель(и): Производственное объединение "Приднепровский химический завод" (UA) 
(72) Автор(ы): Чупринко Виталий Георгиевич[UA]; Охапкин Александр Григорьевич[UA]; Озерова Лидия Сергеевна[UA]; Степанов Геннадий Аркадьевич[UA]; Косынкин Валерий Дмитриевич[RU]; Селивановский Андрей Константинович[RU]; Федулова Таисия Тимофеевна[RU]; Макаров Вячеслав Иванович[RU]; Аржаткина Лидия Алексеевна[RU] 
(73) Патентообладатель(и): Производственное объединение "Приднепровский химический завод" (UA) 

(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИТТРИЯ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 

Использование: касается разделения редкоземельных элементов. Сущность: иттрий и редкоземельные элементы разделяют экстракционной смесью, содержащей фосфорорганические соединения и углеводородный разбиватель, в качестве фосфорорганического соединения используют гексабутилтрисамид фосфорной кислоты, с дополнительным введением в нее нитрита триалкиламмония и октилового спирта при следующем соотношении компонентов, об.%: гексабутилтрисамид фосфорной кислоты 38 - 42, триалкиламмоний нитрат 8 - 12, октиловый спирт 8 - 12, углеводородный разбиватель - остальное. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к области разделения редкоземельных элементов (РЗЭ), и может быть использовано в технологии получения чистого иттрия.

Известны способы разделения РЗЭ с использованием смеси экстрагентов, такие как 35-40% высших изомерных карбоновых кислот (ВИКК) + 35-40% триалкилметиламмоний нитрата (ТАМАН) в углеродном разбавителе (УВР); 20-40% гексабутилтри- самид фосфорной кислоты (ГБТА) + 10-30% триалкилметиламмоний нитрата в УВР, которые позволяют отделить все РЗЭ от иттрия в нитратных средах.

Недостатком применения смеси ВИКК+ТАМАН являются плохая гидродинамика системы и вследствие этого низкие значения коэффициентов разделения лантаноидов.

Экстракцию смесью экстрагентов ГБТА+ТАМАН проводят из нитратных растворов с концентрацией редкоземельных элементов 150 г/л РЗО и рН 1-2. При этом достигаются следующие коэффициенты разделения редкоземельных элементов и иттрия: Sm 2,6-3,46; Eu 2,7-4,7; Gd 1,4-2,9; Dy 1,9-2,4; Но 1,1-1,3; Er 1,4; Yb 2,4-4,3.

Недостатком разделения РЗЭ смесью ГБТА и ТАМАН в УВР являются невысокие коэффициенты разделения иттрия и таких элементов, как гадолиний, гольмий, эрбий.

Наиболее близким предлагаемому решению из публикуемых технических решений является способ разделения ланта- ноидов и иттрия при экстракции их нитратов 50%-ным раствором ТБФ в углеводородном разбавителе [1]

Недостатком применения экстракционной системы 50% ТБФ в УВР являются невысокие коэффициенты разделения иттрия и таких элементов, как церий, неодим, эрбий, иттербий, лютеций, и в связи с этим невозможность очистки иттрия от данных легких и тяжелых лантаноидов.

Цель предлагаемого изобретения повышение селективности отделения РЗЭ от иттрия. Поставленная цель достигается тем, что экстракцию проводят смесью органических соединений, содержащий 38-40% ГБТА, 8-12% триалкиламмоний нитрата (АЛАН), 8-12% октилового спирта, остальное УВР, из нитратных растворов с концентрацией суммы РЗО 150 г/л, рН 1-2.

При содержании АЛАНа меньше 8% значительно уменьшаются коэффициенты разделения между иттрием и средними РЗЭ (Eu, Gd) и Tb, при содержании больше 12% уменьшаются коэффициенты разделения между иттрием и тяжелыми РЗЭ (Yb, Lu) см. табл.1. Для предлагаемой смеси коэффициенты разделения любого индивидуального редкоземельного элемента и иттрия больше 1,9.

П р и м е р 1. Взята экстракционная система экстрагент, представляющий смесь ГБТА, АЛАН (при разных соотношениях), октиловый спирт в УВР и водный раствор нитратов РЗЭ с концентрацией суммы оксидов 150 г/т и рН 1-2. Органическая фаза приводится в равновесие с водной фазой. В табл.1 представлены значения коэффициентов разделения РЗЭ и иттрия в зависимости от соотношения ГБТА и АЛАН.

В табл.2 представлены значения коэффициентов разделения РЗЭ и Y в зависимости от концентрации РЗО в равновесном водном растворе.

Более эффективно осуществляется отделение РЗЭ от Y из растворов с концентрацией РЗО 150 г/л. При данной концентрации коэффициент разделения любого индивидуального РЗЭ и Y больше 1,9.

При повышении концентрации РЗО в водном растворе снижаются коэффициенты разделения для легких и средних элементов, при понижении для тяжелых.

П р и м е р 2. Исследования по разделению РЗЭ от иттрия с использованием смеси экстрагентов 38-42% ГБТА, 8-12% АЛАН, 8-12% октилового спирта, остальное УВР проводились на укрупненно-лабораторной установке в условиях противотока (число ступеней 40).

В качестве исходного использовался водный раствор нитратов РЗЭ с концентрацией РЗО 151,2 г/л, состав по индивидуальным РЗЭ, в г/л: La 1,5; Gd 2; Sm 1; Но 0,9; Er 0,8; Eu 1; Dy 1; Yb 1; Y 142.

Предварительно экстрагент был обработан раствором иттрия с концентрацией 150 г/л, соотношение фаз О:В 4:1.

В результате проведенных испытаний был получен Y чистотой 99,99% с концентрацией остальных РЗЭ, в La 110-4; Gd 110-4; Sm 110-4; Eu 110-4; Dy 110-3; Но 110-3; Er 110-3; Yb 110-3.

Использование экстрагента состава 38-42% ГБТА + 8-12% АЛАН + 8-12% октилового спирта, остальное УВР, в технологии получения РЗЭ позволяет повысить селективность отделения иттрия от всех редкоземельных элементов. Коэффициенты разделения между иттрием и всеми лантаноидами по сравнению с коэффициентами разделения, полученными при использовании экстрагента, описанного в прототипе, возрастают в 1,4-10,8 раза, кроме гадолиния, который практически остается на том же уровне. Эта система позволяет эффективно отделять все РЗЭ от иттрия и получать его высокой степени чистоты на одном экстракционном каскаде. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИТТРИЯ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ экстракционной смесью, содержащей фосфорорганические соединения и углеводородный разбавитель, отличающийся тем, что экстракцию проводят смесью, содержащей в качестве фосфорорганического соединения гексабутилтрисамид фосфорной кислоты, с дополнительным введением в нее триалкиламмония нитрата и октилового спирта при следующем соотношении компонентов, об.

Гексабутилтрисамид фосфорной кислоты 38 42

Триалкиламмоний нитрат 8 12

Октиловый спирт 8 12

Углеводородный разбавитель Остальное


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru