СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СКАНДИЯ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СКАНДИЯ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ


RU (11) 2079431 (13) C1

(51) 6 C01F17/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 94026310/25 
(22) Дата подачи заявки: 1994.07.14 
(45) Опубликовано: 1997.05.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Коршунов Б.Г. и др. Скандий. - М.: Металлургия, 1987. с.62. 2. Коршунов Б.Г. и др. Скандий. - М.: Металлургия, 1987, с.11. 
(71) Заявитель(и): Волков Владимир Петрович[RU]; Гущин Анатолий Петрович[KZ]; Соловьев Борис Александрович[KZ]; Югай Анатолий Владимирович[KZ]; Дуйсебаев Бауржан Оразович[KZ]; Целищев Георгий Константинович[RU] 
(72) Автор(ы): Волков Владимир Петрович[RU]; Гущин Анатолий Петрович[KZ]; Соловьев Борис Александрович[KZ]; Югай Анатолий Владимирович[KZ]; Дуйсебаев Бауржан Оразович[KZ]; Целищев Георгий Константинович[RU] 
(73) Патентообладатель(и): Волков Владимир Петрович[RU]; Гущин Анатолий Петрович[KZ]; Соловьев Борис Александрович[KZ]; Югай Анатолий Владимирович[KZ]; Дуйсебаев Бауржан Оразович[KZ]; Целищев Георгий Константинович[RU] 

(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СКАНДИЯ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 

Изобретение относится к гидрометаллургии скандия. Способ включает осаждение скандия из кислых растворов в присутствии ионов аммония и сульфата при температуре 40-95oC. В качестве реагента берут сульфат аммония. Для сернокислых растворов используют раствор аммиака. В качестве кислых растворов берут азотно-, соляно- или сернокислые растворы. 2 з.п. ф-лы, 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к гидрометаллургии скандия и может быть использовано для разделения скандия и редкоземельных элементов (РЗЭ) в кислых средах.

Известен способ разделения скандия и РЗЭ, основанный на различии устойчивости их комплексных соединений. По этому способу оксалаты скандия и РЗЭ растворяют в водном растворе этилендиаминтетрауксусной кислоты при pH 6. Кипячением раствора разрушают менее прочные комплексные соединения РЗЭ. После охлаждения прибавляют 10% -ный раствор щавелевой кислоты, выделяя в осадок РЗЭ. Скандий в составе более прочного комплексного соединения остается в растворе [1]

Недостатками известного способа являются необходимость трехкратного повторения процесса для достижения приемлемой степени разделения скандия и РЗЭ и применение дефицитных реагентов.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения скандия и РЗЭ, включающий осаждение двойных сульфатов калия и скандия обработкой растворов сульфатом калия [2]

Недостатком этого известного способа является относительно невысокая степень разделения скандия и РЗЭ (см. пример 1).

Предложенный способ разделения скандия и РЗЭ заключается в том, что разделение осуществляют путем осаждения скандия из кислых растворов в присутствии ионов аммония и сульфата при температуре 40-95oC. Целесообразно в качестве реагентов брать сульфат аммония или раствор аммиака для сернокислых растворов.

Отличиями предложенного способа от известного являются реагент-ионы аммония и сульфата, температурный режим 40-95oC и среда осаждения - кислые растворы, причем в качестве реагентов берут сульфат аммония или раствор аммиака для случая сернокислых растворов. В качестве кислых растворов берут азотно-, соляно- или сернокислые растворы.

Пример 1 (прототип). Берут 0,1 дм3 азотнокислого раствора, содержащего, г/дм3: скандия 16,1, иттрия 0,102, иттербия 0,770, нагревают до 60oC и вводят в него 20 г сульфата калия в течение 10 минут. Раствор выдерживают при перемешивании и температуре 605oС в течение 4-х часов. Образовавшийся осадок скандия отфильтровывают, промывают и сушат. Результаты осаждения и разделения приведены в табл. 1.

Нами принят коэффициент разделения скандия и РЗЭ как отношение степеней осаждения e соответствующих элементов:

,

где Sc/Ln коэффициент разделения скандия и РЗЭ;

Sc степень осаждения скандия в осадок,

Ln степень осаждения РЗЭ в осадок,

CSco. содержание скандия в осадке,

CScp. содержание скандия в исходном кислом растворе, г/дм3;

CLnp. содержание РЗЭ в исходном кислом растворе, г/дм3;

CLno. содержание РЗЭ в осадке,

Пример 2. Берут 0,1 дм3 раствора по примеру 1, нагревают до 60oС и вводят в него 14 г сульфата аммония в течение 10 минут. Раствор выдерживают при перемешивании и температуре 605oC в течение 4-х часов. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают и сушат. Результаты осаждения и разделения элементов приведены в табл. 2.

Пример 3. Берут по 0,1 дм3 раствора по примеру 1, нагревают до заданной температуры, вводят в него по 14 г сульфата аммония в течение 10 минут. Растворы выдерживают при заданной температуре в течение 4-х часов. Полученный осадок отфильтровывают, промывают и сушат. Результаты осаждения и разделения элементов приведены в табл. 3.

Из данных, приведенных в табл. следует, что при температуре ниже 40oC не происходит достаточно полного осаждения скандия и отделения его от иттрия и иттербия. Повышение температуры выше 95oC не оказывает влияние на качественные показатели процесса.

Пример 4. Берут 0,1 дм3 солянокислого раствора состава, г/дм3: скандал 10,4 иттрий 0,112, иттербий 0,570, нагревают до 60oC и вводят в него 9,1 г сульфата аммония в течение 10 минут. Раствор выдерживают при перемешивании и температуре 605oC в течение 4-х часов. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают и сушат. Состав полученного осадка, скандий 17,94, иттрий 0,004, иттербий 0,012. Степень разделения: 

Пример 5. Берут 0,1 дм3 сернокислого раствора состава, г/дм3: скандий 12,8, иттрий 0,150, иттербий 0,620, нагревают до 60oC и вводят в него 11,4 г сульфата аммония в течение 10 минут. Раствор выдерживают при перемешивании и температуре 605oC в течение 3-х часов. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают и сушат. Состав полученного осадка, скандий 18,5, иттрий 0,002, иттербий 0,013. Степень разделения: 68,93.

Пример 6. Берут 0,1 дм3 раствора по примеру 5, нагревают до 60oC и вводят в него 16 мл 25-ного раствора аммиака. Раствор выдерживают при перемешивании и температуре 605oC в течение 2-х часов. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают и сушат. Состав полученного осадка, скандий 18,7, иттрий 0,002, иттербий 0,017. Степень разделения: 54,28.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ обеспечивает высокую степень разделения скандия в РЗЭ за одну стадию независимо от состава раствора: азотно-, соляно- или сернокислого. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ разделения скандия и редкоземельных элементов, включающий осаждение скандия из растворов реагентом, отделение образовавшегося осадка от раствора фильтрацией, промывку и сушку, отличающийся тем, что осаждение ведут из кислых растворов при 40 95oС с использованием в качестве реагента соединения, содержащего сульфат-ионы и/или ионы аммония.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента используют сульфат аммония.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента для сернокислых растворов используют раствор аммиака.


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