RU2027673C1 - Method of separation of zirconium from iron - Google Patents
Method of separation of zirconium from iron Download PDFInfo
- Publication number
- RU2027673C1 RU2027673C1 SU5034500A RU2027673C1 RU 2027673 C1 RU2027673 C1 RU 2027673C1 SU 5034500 A SU5034500 A SU 5034500A RU 2027673 C1 RU2027673 C1 RU 2027673C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zirconium
- solution
- iron
- extraction
- fluoride
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 99
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 22
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 16
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910017855 NH 4 F Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 4
- OMQSJNWFFJOIMO-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrafluoride Chemical compound F[Zr](F)(F)F OMQSJNWFFJOIMO-UHFFFAOYSA-J 0.000 abstract description 9
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 4
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 4
- KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-2,2-bis(chloromethyl)propane Chemical compound ClCC(CCl)(CCl)CCl KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910007926 ZrCl Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrachloride Chemical compound Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 229910016036 BaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- NBGTWXBPCIHUQD-UHFFFAOYSA-N diethylcarbamodithioic acid;n-ethylethanamine Chemical compound CCNCC.CCN(CC)C(S)=S NBGTWXBPCIHUQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012154 double-distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 150000002221 fluorine Chemical class 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005386 fluorozirconate glass Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000005092 sublimation method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения высокочистых фторидов циркония, содержание вредных примесей в которых не должно превышать 10-6 - 10-7 мас. % и которые, в частности, могут быть использованы для изготовления на их основе волоконных световодов.The invention relates to a technology for the production of high-purity zirconium fluorides, the content of harmful impurities in which should not exceed 10 -6 - 10 -7 wt. % and which, in particular, can be used for the manufacture of fiber-based optical fibers based on them.
Известен способ отделения циркония от железа и алюминия дистилляцией хлоридов [1]. Удаление примесей по этому способу осуществляют в абсорбционной колонне при контролируемой температуре верхней части колонны 300 - 375 и нижней части 450 - 550оС. Пар ZrCl4, загрязненный примесью железа и алюминия, подают в среднюю часть колонны, в верхнюю часть для орошения - расплав KCl, NaCl или их смесь. Очищенный пар ZrCl4 отводят из верхней части колонны, KCl с примесью железа и алюминия отводят из нижней части. Очищенный таким образом хлорид циркония содержит алюминий на уровне 1 ˙ 10-3 мас. %. Так как содержание примеси железа в исходном тетрахлориде в 10 раз выше, чем алюминия, то при такой же кратности очистки как по алюминию содержание железа в очищенном тетрахлориде будет не менее 1 ˙ 10-2 мас. % (в пересчете на ZrCl4).A known method of separating zirconium from iron and aluminum by distillation of chlorides [1]. The removal of impurities by this method is carried out in an absorption column at a controlled temperature of the upper part of the column 300 - 375 and the lower part 450 - 550 о С. Steam ZrCl 4 contaminated with an admixture of iron and aluminum is fed into the middle part of the column, and the melt is irrigated in the upper part KCl, NaCl or a mixture thereof. The purified ZrCl 4 vapor is removed from the upper part of the column, KCl mixed with iron and aluminum is removed from the lower part. Thus purified zirconium chloride contains aluminum at a level of 1 ˙ 10 -3 wt. % Since the content of iron impurities in the initial tetrachloride is 10 times higher than that of aluminum, with the same degree of purification as for aluminum, the iron content in the purified tetrachloride will be at least 1 ˙ 10 -2 wt. % (in terms of ZrCl 4 ).
К недостаткам этого способа следует отнести невысокую степень очистки от железа, необходимость проведения процесса при сравнительно высокой температуре и необходимость специального оборудования. Кроме того, использование этого способа для получения исходных веществ для изготовления фторциpконатных стекол требует перевода хлорида циркония во фторид. The disadvantages of this method include the low degree of purification from iron, the need to conduct the process at a relatively high temperature, and the need for special equipment. In addition, the use of this method to obtain the starting materials for the manufacture of fluorozirconate glasses requires the conversion of zirconium chloride to fluoride.
Известны способы очистки тетрафторида циркония от железа сублимацией и дистилляцией [2] . Однократная сублимация позволяет снизить содержание железа до 1,5 ˙10-4 мас. % в пересчете на ZrF4, дистилляцией из смеси ZrF4 - BaF2 - Zr в атмосфере гелия - до 0,5 ˙ 10-4 мас. % (на ZrF4).Known methods for purification of zirconium tetrafluoride from iron by sublimation and distillation [2]. Single sublimation reduces the iron content to 1.5 ˙ 10 -4 wt. % in terms of ZrF 4 , by distillation from a mixture of ZrF 4 - BaF 2 - Zr in a helium atmosphere - up to 0.5 ˙ 10 -4 wt. % (on ZrF 4 ).
К недостаткам сублимационного и дистилляционного способов очистки циркония следует отнести необходимость осуществления процесса при температурах более высоких, чем для тетрахлорида, а также специальное аппаратурное оформление. Кроме того, при достижении низких концентраций примеси железа резко снижается степень очистки этими методами. The disadvantages of sublimation and distillation methods for purification of zirconium include the need to carry out the process at temperatures higher than for tetrachloride, as well as special hardware design. In addition, when low concentrations of iron impurities are reached, the degree of purification by these methods decreases sharply.
В качестве прототипа выбран способ отделения циркония от железа [3]. В соответствии с этим способом сначала железо экстрагируют диэтиламмоний-диэтилдитиокарбаматом в четыреххлористом углероде из раствора гексафторциpконата аммония при рН исходного раствора 4 - 5. Рафинат упаривают с целью концентрирования гексафторцирконата аммония и выделяют дегидратированный тетрафторид циркония. Затем тетрафторид циркония сублимируют при 800оС в атмосфере аргона. При этом содержание железа в конечном продукте ZrF4 составляет 1,3 ˙ 10-6 мас. % (2,4 ˙ 10-6 мас. % в пересчете на цирконий).As a prototype of the selected method of separation of zirconium from iron [3]. In accordance with this method, iron is first extracted with diethylammonium diethyldithiocarbamate in carbon tetrachloride from a solution of ammonium hexafluorozirconate at a pH of 4 to 5. The raffinate is evaporated to concentrate ammonium hexafluorozirconate and the dehydrated zirconium tetrafluoride is isolated. Then sublimated zirconium tetrafluoride at 800 ° C under an argon atmosphere. The iron content in the final product of ZrF 4 is 1.3 ˙ 10 -6 wt. % (2.4 ˙ 10 -6 wt.% In terms of zirconium).
Недостатком способа является то, что требуемая чистота по примеси железа достигается лишь при сочетании двух методов очистки - экстракции и сублимации. Кроме того, способ сублимации предусматривает осуществление процесса при высоких температурах и требует специальной аппаратуры. The disadvantage of this method is that the required purity of iron impurities is achieved only with a combination of two cleaning methods - extraction and sublimation. In addition, the sublimation method provides for the implementation of the process at high temperatures and requires special equipment.
Заявляемое изобретение направлено на создание способа отделения циркония от железа экстракционным методом, при котором бы достигалась чистота продукта, необходимая для использования его в волоконной оптике. The invention is aimed at creating a method of separating zirconium from iron by the extraction method, which would achieve the purity of the product, necessary for use in fiber optics.
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
Водный раствор, содержащий гексафторцирконат аммония или щелочного металла с концентрацией циркония, равной 0,2 - 30 г/л, с кислотностью 0,1 - 2,55 н.HF, контактируют с 5 - 20%-ым (по объему) раствором фторида триалкилбензиламмония (ТАБАФ) в органическом растворителе, например в бензоле, в течение 0,5 ч. После расслаивания и разделения фаз проводят реэкстракцию 5,2-10,8 н. (соответствует 10 - 20%-ному) водным раствором HF или раствором, содержащим 10 HF и 10% NH4F. Из реэкстракта выделяют очищенный от железа фторидный комплекс циркония. Для уменьшения содержания железа в органической фазе и соответственно в конечном продукте органическую фазу перед реэкстракцией промывают 0,1 - 2,55 н. раствором HF.An aqueous solution containing ammonium or alkali metal hexafluorozirconate with a zirconium concentration of 0.2 - 30 g / l, with an acidity of 0.1 - 2.55 N. HF, is contacted with a 5 - 20% (by volume) fluoride solution trialkylbenzylammonium (TABAF) in an organic solvent, for example in benzene, for 0.5 hours. After separation and separation of the phases, 5.2-10.8 N are reextracted. (corresponds to a 10 - 20%) aqueous HF solution or a solution containing 10 HF and 10% NH 4 F. Zirconium fluoride complex purified from iron is isolated from the reextract. To reduce the iron content in the organic phase and, accordingly, in the final product, the organic phase is washed with 0.1 - 2.55 n before re-extraction. HF solution.
Опытным путем установлено, что из растворов с данной концентрацией циркония и в указанном интервале кислотности железо практически не переходит в органическую фазу. При этом в результате осуществления способа в получаемом из реэкстракта комплексном фториде циркония содержание железа составляет (1 - 2,3) ˙ 10-6 мас. % в пересчете на цирконий.It has been experimentally established that, from solutions with a given concentration of zirconium and in the indicated range of acidity, iron practically does not transfer to the organic phase. Moreover, as a result of the method, in the complex zirconium fluoride obtained from the reextract, the iron content is (1 - 2.3) ˙ 10 -6 wt. % in terms of zirconium.
Контроль чистоты фторида циркония осуществляют с использованием радионуклида 59Fe. При этом радионуклид 59Fe был добавлен к раствору гексафторцирконата аммония или щелочного металла, в котором содержание железа составляло 1,1 мкг/мл и определяется методом атомно-адсорбционного анализа. Внесение примеси железа вследствие загрязнения от других реагентов и аппаратов не учитывалось. Радиоактивность растворов измерялась с использованием γ -счетной установки на основе детектора NaJ(Tl). Концентрацию циркония в растворах определяли рентгенорадиометрическим методом.The purity control of zirconium fluoride is carried out using radionuclide 59 Fe. In this case, the 59 Fe radionuclide was added to a solution of ammonium hexafluorozirconate or an alkali metal, in which the iron content was 1.1 μg / ml and was determined by atomic absorption analysis. The introduction of iron impurities due to contamination from other reagents and devices was not taken into account. The radioactivity of the solutions was measured using a γ-counting setup based on a NaJ (Tl) detector. The concentration of zirconium in solutions was determined by x-ray radiometric method.
Таким образом, в отличие от прототипа в предлагаемом способе за счет обнаружения области концентраций и кислотности растворов, из которых железо не экстрагируется фторидом триалкилбензиламмония, обеспечивается возможность отделения циркония от железа с получением высокочистого фторида циркония только экстракционным методом. Thus, in contrast to the prototype in the proposed method, by detecting the concentration and acidity ranges of solutions from which iron is not extracted with trialkylbenzylammonium fluoride, it is possible to separate zirconium from iron to obtain highly pure zirconium fluoride only by the extraction method.
Условия осуществления экстракции влияют не только на чистоту получаемого конечного продукта, но и на степень извлечения циркония в органическую фазу. Так, при кислотности исходного раствора больше 2,55 н. (соответствует 5%-ной HF) извлечение циркония снижается вплоть до полной реэкстракции. При кислотности менее 0,1 н. ухудшаются показатели разделения железа и циркония. The extraction conditions affect not only the purity of the final product obtained, but also the degree of extraction of zirconium into the organic phase. So, when the acidity of the initial solution is more than 2.55 N. (corresponds to 5% HF) the extraction of zirconium is reduced until complete reextraction. With an acidity of less than 0.1 N. the separation of iron and zirconium is deteriorating.
При концентрации циркония в растворе ниже 0,2 г/л ухудшаются показатели разделения циркония и железа за счет того, что переработка больших объемов растворов неизбежно приводит к загрязнению железом из аппаратуры. При концентрациях выше 30 г/л степень извлечения циркония в экстракт меньше 50%, т.е. возникают неоправданные потери циркония с рафинатом. Снижение концентрации фторида триалкилбензиламмония меньше 5% не ухудшает показателей разделения, но приводит к снижению показателей извлечения циркония. Увеличение концентрации экстрагента выше 20% приводит к образованию стойких, долго не расслаивающихся эмульсий. At a concentration of zirconium in the solution below 0.2 g / l, the separation of zirconium and iron deteriorates due to the fact that the processing of large volumes of solutions inevitably leads to contamination with iron from the equipment. At concentrations above 30 g / l, the degree of zirconium extraction into the extract is less than 50%, i.e. unjustified losses of zirconium with raffinate occur. A decrease in the concentration of trialkylbenzylammonium fluoride of less than 5% does not worsen the separation indices, but leads to a decrease in zirconium extraction indices. An increase in the concentration of the extractant above 20% leads to the formation of persistent, long non-delaminating emulsions.
Использование при реэкстракции раствора 5,2 - 10,8 н. HF (соответствует 10 - 20% HF) или смеси, содержащей 10 HF и 10% NH4F, является оптимальным, так как не вносит в экстракционную систему дополнительных анионов и обеспечивает практически полный переход циркония в рафинат. Применение менее концентрированных растворов ведет к неполной реэкстракции, тогда как более концентрированные растворы затрудняют дальнейшую переработку рафината. Для промывки органической фазы от железа используют 0,1 - 2,55 н. раствор HF, соответствующий условиям экстракции. Применение растворов HF с концентрацией меньше 0,1 н. может привести к образованию гидролизованных осадков. Более концентрированные чем 2,55 н. растворы HF приводят к значительной реэкстракции циркония (более 50%).Use for re-extraction of a solution of 5.2 - 10.8 N. HF (corresponds to 10 - 20% HF) or a mixture containing 10 HF and 10% NH 4 F is optimal, since it does not introduce additional anions into the extraction system and ensures almost complete transition of zirconium to raffinate. The use of less concentrated solutions leads to incomplete reextraction, while more concentrated solutions complicate the further processing of raffinate. For washing the organic phase from iron, 0.1 to 2.55 n are used. HF solution according to extraction conditions. The use of HF solutions with a concentration of less than 0.1 N. may cause hydrolyzed precipitation. More concentrated than 2.55 n. HF solutions lead to significant re-extraction of zirconium (more than 50%).
Для осуществления предлагаемого способа необходимо типовое экстракционное оборудование и реагенты, выпускаемые промышленностью. For the implementation of the proposed method requires a typical extraction equipment and reagents produced by the industry.
П р и м е р 1. Готовят две параллельные пробы раствора (NH4)2ZrF6 по 40 мл с концентрацией раствора, равной 1,46 г/л циркония (определение железа и циркония проводится из двух параллельных проб вследствие того, что рентгенорадиометрическому определению циркония мешает радионуклид 59Fe), подкисляют растворы, прибавляя концентрированную HF до 0,687 н., что соответствует рН 0,163. К первой пробе добавляют 2 мл раствора радионуклида 59Fe, К второй пробе - 2 мл бидистиллированной воды. Проводят экстракцию из обеих проб 10% -ым раствором фторида триалкилбензиламмония в бензоле при соотношении фаз Vo : Vв = 1 : 1 в течение 0,5 ч. Затем фазы разделяют отстаиванием. Определяют в первой пробе активность водной и органической фаз радиометрически и рассчитывают содержание железа. Во второй пробе определяют концентрацию циркония в водной фазе рентгенорадиометрическим методом, содержание циркония в органической фазе по разнице содержания в исходном растворе и водной фазе после экстракции.PRI me
Затем проводят реэкстракцию циркония из органической фазы 5,2 н. HF (соответствует 10%) и повторяют определение железа и циркония в параллельных пробах. Рассчитывают содержание примеси железа в реэкстракте, которая составляет 1,0 ˙ 10-6 мас. % в пересчете на цирконий.Then carry out a re-extraction of zirconium from the organic phase of 5.2 N. HF (corresponds to 10%) and repeat the determination of iron and zirconium in parallel samples. Calculate the content of iron impurities in the stripping, which is 1.0 ˙ 10 -6 wt. % in terms of zirconium.
П р и м е р 2. Способ осуществляют, как в примере 1, за исключением того, что очистке подвергают раствор K2ZrF6. Содержание железа в реэкстракте составляет 1,1 ˙ 10-6 мас. %.PRI me R 2. The method is carried out as in example 1, except that the solution is subjected to cleaning K 2 ZrF 6 . The iron content in the reextract is 1.1 ˙ 10 -6 wt. %
П р и м е р 3. Способ осуществляют, как в примере 1, за исключением того, что очистке подвергают раствор Na2ZrF6. Содержание железа в реэкстракте составляет 1,3 ˙ 10-6 мас. %.PRI me
П р и м е р 4. Способ осуществляют, как в примере 1. Реэкстракцию циркония из органической фазы проводят раствором, содержащим 10 HF и 10% NH4F. Упариванием реэкстракта выделяют (NH4)3ZrF7 и NH4HF2, что подтверждается методом рентгенофазового анализа. Содержание железа меньше 1 ˙ 10-6 мас. %. (содержание железа заведомо меньше 1 ˙ 10-6 мас. %, поскольку возможности радиометрического контроля содержания железа ограничены тем, что достигаются высокие степени очистки и уже на стадии экстракции активность органической фазы соответствует уровню фона).PRI me R 4. The method is carried out as in example 1. Reextraction of zirconium from the organic phase is carried out with a solution containing 10 HF and 10% NH 4 F. By evaporation of the stripping extract (NH 4 ) 3 ZrF 7 and NH 4 HF 2 , as confirmed by x-ray phase analysis. The iron content is less than 1 ˙ 10 -6 wt. % (the iron content is obviously less than 1 ˙ 10 -6 wt.%, since the possibilities of radiometric monitoring of the iron content are limited by the fact that high purification levels are achieved and already at the extraction stage the activity of the organic phase corresponds to the background level).
П р и м е р 5. Проводят экстракцию, как в примере 1, из раствора с концентрацией циркония, равной 10,55 г/л. Отделяют органическую фазу от водной фазы. Промывают органическую фазу 0,687 н. раствором HF (рН 0,163). Определяют содержание железа и циркония в органической фазе после промывки и в промывном растворе. Степень очистки (уменьшение содержания железа) при промывке - 6 раз. Содержание железа в органической фазе меньше 1 ˙ 10-6 мас. %.PRI me
Примеры, описывающие условия экстракционного разделения циркония и железа, и чистота получаемого реэкстракта приведены в таблице. Examples describing the conditions for the extraction separation of zirconium and iron, and the purity of the obtained reextract are given in the table.
Как следует из приведенных примеров, повышение чистоты получаемого реэкстракта и, следовательно, комплексных фторидов, которые могут быть выделены из реэкстракта, по сравнению с прототипом наблюдается при выполнении условий экстракции, описанных в примерах 1 - 9, 14 и 15. As follows from the above examples, increasing the purity of the obtained reextract and, therefore, complex fluorides that can be extracted from the reextract, compared with the prototype, is observed under the extraction conditions described in examples 1 - 9, 14 and 15.
От концентрации гексафторкомплекса в растворе зависит, кроме чистоты получаемого продукта, степень извлечения циркония из раствора в органическую фазу (примеры 5, 12, 8, 9 и 13). Так, использование обедненных по цирконию растворов (примеры 12 и 8) позволяет получить конечный продукт с чистотой, отвечающей требованиям, предъявляемым к фторидным материалам. Однако очистка растворов с концентрацией ниже 0,2 г/л циркония требует переработки больших объемов растворов, что неизбежно приведет к загрязнению железом растворов из аппаратуры. При повышении концентрации гексафторкомплекса (примеры 9 и 13) происходит ухудшение разделения циркония и железа, кроме того, снижается извлечение циркония в органическую фазу, что ограничивает применение способа. Apart from the purity of the obtained product, the degree of zirconium extraction from the solution into the organic phase depends on the concentration of the hexafluorocomplex in the solution (examples 5, 12, 8, 9, and 13). So, the use of solutions depleted in zirconium (examples 12 and 8) allows you to get the final product with a purity that meets the requirements for fluoride materials. However, the purification of solutions with a concentration below 0.2 g / l of zirconium requires the processing of large volumes of solutions, which will inevitably lead to iron contamination of the solutions from the equipment. With increasing concentration of the hexafluorocomplex (examples 9 and 13), the separation of zirconium and iron deteriorates, in addition, the extraction of zirconium in the organic phase decreases, which limits the application of the method.
Выбранный интервал кислотности раствора, из которого проводят экстракцию циркония (примеры 6, 7, 10 и 11), определяется, с одной стороны, требуемой чистотой конечного продукта, а с другой стороны, конкурентной экстракцией кислоты и гексафторкомплекса в органическую фазу. Так, использование раствора кислоты меньше 2,55 н. приводит к неполному извлечению циркония (пример 11), т. е. наблюдается реэкстракция циркония в виде фторкомплекса в водную фазу. Реэкстракция является неполной при концентрации 2,55 н. HF (соответствует 5%-й). При использовании в качестве реэкстрагента 5,2 н. раствора HF (соответствует 10%-й) наблюдается 100%-ная реэкстракция циркония в водную фазу (пример 1). The selected acidity range of the solution from which zirconium is extracted (examples 6, 7, 10 and 11) is determined, on the one hand, by the required purity of the final product, and, on the other hand, by competitive extraction of the acid and hexafluorocomplex into the organic phase. So, the use of an acid solution is less than 2.55 n. leads to incomplete extraction of zirconium (example 11), i.e., there is a re-extraction of zirconium in the form of a fluorine complex in the aqueous phase. Reextraction is incomplete at a concentration of 2.55 N. HF (corresponds to 5%). When used as a stripping agent 5.2 n. HF solution (corresponds to 10%) there is a 100% reextraction of zirconium in the aqueous phase (example 1).
Использование различных концентраций триалкилбензиламмония фтористого связано с различной концентрацией раствора гексафторкомплекса циркония в растворе для соблюдения эквимолярных отношений. The use of various concentrations of trialkylbenzylammonium fluoride is associated with different concentrations of a solution of zirconium hexafluorocomplex in solution to maintain equimolar ratios.
Следует отметить, что проведение промывки органической фазы раствором 0,1 - 2,55 н. HF улучшает качество получаемого фторцирконата аммония или щелочного металла, так как уменьшается содержание железа в органической фазе (пример 5). It should be noted that washing the organic phase with a solution of 0.1 - 2.55 N. HF improves the quality of the obtained ammonium fluorozirconate or alkali metal, as it reduces the iron content in the organic phase (example 5).
Таким образом, преимуществом заявляемого способа в сравнении с прототипом является достижение только на стадии экстракции требуемой по железу чистоты продукта, являющегося исходным материалом для оптического стекла. Thus, the advantage of the proposed method in comparison with the prototype is to achieve only at the stage of extraction the required iron purity of the product, which is the starting material for optical glass.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5034500 RU2027673C1 (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Method of separation of zirconium from iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5034500 RU2027673C1 (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Method of separation of zirconium from iron |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2027673C1 true RU2027673C1 (en) | 1995-01-27 |
Family
ID=21600429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5034500 RU2027673C1 (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Method of separation of zirconium from iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2027673C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457265C2 (en) * | 2010-02-24 | 2012-07-27 | Александр Сергеевич Буйновский | Method of purifying zirconium from hafnium |
-
1992
- 1992-03-18 RU SU5034500 patent/RU2027673C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 4913778, кл. C 01G 25/04, 1990. * |
| 2. Robinson M. Processing and purification tehniques of heavy metal fluoride gloss (HMFG).- J. cryist. Growth, 1986, v. 75, N 1, p.184-194. * |
| 3. Kobayashi, purification of raw materials for fluoride glass fibers by solvent exstraction. -Material Science Forun, 1988, v. 32 - 33, p.75-80. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457265C2 (en) * | 2010-02-24 | 2012-07-27 | Александр Сергеевич Буйновский | Method of purifying zirconium from hafnium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0539893B1 (en) | Production of highly pure hydrogen fluoride | |
| US2520870A (en) | Purification of hydrogen peroxide | |
| EP0506050B1 (en) | Process for the preparation of hydrochloric acid purified of foreign halogen | |
| EP0601373B1 (en) | Process for separating hydrogen fluoride from its mixtures with chlorofluorohydrocarbons 123 and/or 124 | |
| US3386892A (en) | Purification of fluosilicic acid solution by distillation with phosphoric acid solution | |
| US4983373A (en) | Process for the production of high purity zirconium tetrafluoride and other fluorides | |
| RU2027673C1 (en) | Method of separation of zirconium from iron | |
| US3663382A (en) | Process of recovering hydrogen fluoride free of arsenic by distillation | |
| NO343684B1 (en) | Process for the preparation of cesium salt | |
| US20030165419A1 (en) | Method for separating zirconium and hafnium tetrachlorides with the aid of a melted solvent | |
| JPS63282104A (en) | Collection of hydrogen fluoride from ammonium fluoride and aqueous solution containing hydrogen fluoride | |
| DE2537354C3 (en) | Process for the production of crystalline potassium tantalum fluoride | |
| US2999736A (en) | High purity silicon | |
| US4065547A (en) | Method of defluorinating phosphoric acid | |
| US3314755A (en) | Continuous process for extracting anhydrous hydrogen fluoride from aqueous hydrofluoric acid | |
| US2805982A (en) | Preparation of boron trifluoride | |
| EP0286449A1 (en) | Recovery of ammonia and hydrogen fluoride from ammonium fluoride solutions | |
| Kirichenko et al. | Extraction of antimony and tantalum from aqueous fluoride solutions by n-octanol and tributyl phosphate | |
| CA1107297A (en) | Recovery of acrylic acid from quench bottoms by addition of aluminum chloride | |
| BR112012025006B1 (en) | TREATMENT OF COMPOUNDS CONTAINING TANTALUM AND/OR NIOBIUM | |
| KR960000647B1 (en) | Zirconium separation using solvent extraction | |
| JPH06263715A (en) | Production of high-purity methanesulfonyl chloride | |
| SU1465714A1 (en) | Method of producing hexatitanium fluorides of alkali metals | |
| US2808312A (en) | Process for treating volatile metal fluorides | |
| US3960938A (en) | Extraction of sulfuric acid from sulfuric acid-sulfonic acid mixtures |