Патент на изобретение №2320738
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИТТРИЯ И ЦЕРИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к металлургии, а именно к технологии переработки руд и концентратов, содержащих редкоземельные металлы. Изобретение может быть использовано в технологии получения редкоземельных металлов из эвдиалитовых и лопаритовых концентратов, например, при разделении редкоземельных металлов. Способ разделения иттрия и церия (3+) из кислых растворов включает экстракцию катионов этих металлов раствором нафтеновой кислоты в о-ксилоле. При этом экстракцию проводят с введением в исходный раствор хлорида калия до его концентрации 0,1-0,2 моль/л. Техническим результатом является повышение коэффициента разделения. 3 ил., 2 табл.
Изобретение относится к металлургии, а именно к технологии переработки руд и концентратов, содержащих редкоземельные металлы. Изобретение может быть использовано в технологии получения редкоземельных металлов из эвдиалитовых и лопаритовых концентратов. Известные способы разделения редкоземельных металлов (по патенту РФ №2145980) (в том числе иттрия и церия) жидкостной экстракцией предусматривают использование дорогостоящих реагентов: экстрагентов и высаливателей, и, тем не менее, не дают достаточно высоких коэффициентов разделения. За прототип нами принят способ экстрагирования редкоземельных металлов, описанный в книге Михайличенко А.И. и др. Редкоземельные металлы, М.: Металлургия, 1987, c.68-71, в котором описано извлечение редкоземельных металлов карбоновыми кислотами и указывается о разделения иттрия (III) и церия (III). Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разделения иттрия (III) и церия (III). Предлагается способ разделения иттрия и церия (3+) из кислых растворов, включающий экстракцию катионов этих металлов раствором карбоновой кислоты, отличающийся тем, что в качестве раствора карбоновой кислоты используют раствор нафтеновой кислоты в о-ксилоле, и экстракцию проводят с введением в исходный раствор хлорида калия до его концентрации 0,1-0,2 моль/л. Предложенный способ дает более высокий коэффициент разделения иттрия и церия, что позволяет снизить материальные затраты, с одной стороны, и улучшить технологические показатели процесса, с другой стороны. Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема экстракции иттрия и церия, на фиг.2 – зависимость коэффициента разделения от концентрации хлорида калия (растворитель – о-ксилол), на фиг.3 – то же, что и на фиг.2, но с использованием додекана в качестве растворителя органической фазы. Способ осуществляется следующим образом. При рН 5±0,2 проводится жидкостная экстракция. В качестве экстрагента используется 0,5 н. раствор дистиллированной нафтеновой кислоты в о-ксилоле. Нафтеновая кислота получена перегонкой технического асидола-1. Средняя молярная масса исследованной фракции нафтеновой кислоты составила 226 г/моль, концентрация 4,4 моль/л. Элементарным анализом установлена средняя формула кислоты С13Н27СООН. Средняя константа диссоциации характеризовалась величиной pKd=5.1. Водная фаза содержит иттрий и церий в количествах от 10-3 до 1 моль/л. В данный раствор перед экстракцией вводится добавка KCl до концентрации 0,1-0,3 моль/л. Фазы перемешивались на магнитной мешалке в течение 2-2,5 часов. Разделение фаз выполнялось на делительной воронке; продолжительность расслаивания составляла 2-3 часа. Величину рН регулировали гидроксидом натрия или соляной кислотой. Суммарную концентрацию металлов (как церия и иттрия) в равновесной водной фазе и в исходном растворе определяли фотометрическим методом на фотоколориметре КФК-3 с индикатором арсеназо III в ацетатном буферном растворе с рН 3 при длине волны 660 нм. Концентрацию иттрия и церия в отдельности определяли с помощью рентгенофлюорисцентного спектрометра “Spectroscan U”, а затем сверяли баланс. Содержание хлорид-иона определяли методом титрования раствором нитрата ртути.
Экспериментальное значение коэффициента распределения D вычислялось по обычной формуле: Коэффициент разделения металлов рассчитывался по формуле:
Добавка 0,1-0,3 моль/л хлорида калия в качестве высаливателя приводит к снижению коэффициента распределения у Y в меньшей степени, чем у Се. Что значительно увеличивает, как видно из приведенной таблицы, коэффициент их разделения. Добавка большего или меньшего количества KCl не приводит к увеличению коэффициента разделения. Таким образом, в заявляемом способе достигается высокий коэффициент разделения, что способствует повышению производительности процесса за счет уменьшения числа экстракционных циклов.
Формула изобретения
Способ разделения иттрия и церия (3+) из кислых растворов, включающий экстракцию катионов этих металлов раствором карбоновой кислоты, отличающийся тем, что в качестве раствора карбоновой кислоты используют раствор нафтеновой кислоты в о-ксилоле, и экстракцию проводят с введением в исходный раствор хлорида калия до его концентрации 0,1-0,2 моль/л.
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 20.06.2008
Извещение опубликовано: 27.02.2010 БИ: 06/2010
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
причем 
где Сorg – равновесная концентрация иттрия в органической фазе, моль/кг; Caq – концентрация РЗМ в равновесной водной фазе, моль/кг; С0 – исходное содержание РЗМ в водной фазе, моль/кг; maq/morg – соотношение масс водной и органической фаз, которое составляло в опытах 40:2,6 при плотности органической фазы 0,86±0,01 г/см3.
