RU2484162C2 - Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп - Google Patents
Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484162C2 RU2484162C2 RU2010154345/02A RU2010154345A RU2484162C2 RU 2484162 C2 RU2484162 C2 RU 2484162C2 RU 2010154345/02 A RU2010154345/02 A RU 2010154345/02A RU 2010154345 A RU2010154345 A RU 2010154345A RU 2484162 C2 RU2484162 C2 RU 2484162C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorption
- ree
- ampholyte
- iron
- iii
- Prior art date
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title abstract description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 29
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 3
- NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N iminodiacetic acid Chemical group OC(=O)CNCC(O)=O NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 abstract description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 34
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 25
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 19
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 15
- -1 lanthanum ions Chemical class 0.000 description 9
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 8
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 7
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 5
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 2
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150039027 ampH gene Proteins 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 125000000879 imine group Chemical group 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к области извлечения редкоземельных элементов при комплексной переработке технологических и продуктивных растворов. Способ извлечения редкоземельных элементов из растворов, содержащих железо(III) и алюминий, включает сорбцию редкоземельных элементов на сорбенте. В качестве сорбента используют амфолит с иминодиацетатными функциональными группами. Сорбцию проводят после предварительной нейтрализации или подкисления раствора до pH=4÷5 любым щелочным или кислым агентом с дальнейшим введением амфолита в полученную пульпу без отделения твердой части. Сорбцию осуществляют при соотношении амфолит:пульпа 1:50÷1:150, времени контакта фаз 3÷6 часов и в присутствии восстановителя. Техническим результатом является высокая эффективность способа за счет большей сорбционной емкости и избирательности амфолита. 5 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к области извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) при комплексной переработке технологических и продуктивных растворов, и может быть использовано в технологии получения концентратов РЗЭ.
Сорбционное извлечение РЗЭ целесообразно использовать для первичного концентрирования из растворов с низким содержанием РЗЭ, особенно на фоне значительного количества солей (железо(III) и Al) в растворе. В этом случае используемые иониты должны обладать высокой емкостью и селективностью по отношению к РЗЭ.
Известен способ [Временный, технологический регламент производства полиуранатов аммония, ФГУП "ВНИИХТ", ЗАО "ДАЛУР", с.Уксянское, 2006], в котором извлечение РЗЭ из технологического раствора рН=0.5÷2.5 осуществляется путем сорбции на гелевом сульфокатионите КУ-2. Полученный после элюирования и осаждения концентрат содержит %: РЗЭ - 1; железо - 2,0÷2,2; алюминий - 15÷18; вода - 82. Далее предлагается стадия переосаждения с целью доведения чернового концентрата РЗМ до товарной продукции 30-40%.
Основными недостатками данного способа является малая сорбционная емкость и избирательность сульфокатионита по РЗЭ и неэффективная операция доведения чернового концентрата РЗМ до товарной продукции. Эти недостатки приводят к необходимости применения дополнительного оборудования - реакторов для растворения гидратов, фильтров для фильтрации большого количества полупродуктов, а также к дополнительному расходу достаточно дорогого реагента - щелочи при выщелачивании алюминия. Кроме того, степень извлечения РЗЭ данным способом достаточно низка - выход составляет 60%.
Для уменьшения влияния железа(III) и Al, на параметры сорбционного извлечения РЗЭ был использован способ [Смирнов Д.И., Молчанова Т.В., Водолазов Л.И., Пеганов В.А. Сорбционное извлечение редкоземельных элементов, иттрия и алюминия из красных шламов. // Цветные металлы, №8, 2002, с.64-69.]. В котором сорбцию РЗЭ вели из подкисленной до pH=1,7 сбросной пульпы, полученной после сорбционного выщелачивания скандия из красных шламов, на гелевом сульфокатионите КУ-2. Извлечение в черновой концентрат РЗЭ, иттрия и алюминия составило 48, 42 и 29% соответственно. После щелочного отделения алюминия был получен коллективный концентрат РЗЭ и иттрия с содержанием суммы оксидов РЗЭ 18÷25% и иттрия 9÷14%.
Тем не менее, в этом способе также не удалось эффективно извлечь РЗЭ вследствие конкурентной сорбции на сульфокатионите железа(III) и алюминия. Стадия доведения чернового концентрата до товарной продукции является трудоемким и энергоемким процессом, что делает экономически невыгодным извлечение РЗЭ из растворов и пульп этим способом.
Наиболее близким к заявленному является способ (прототип) [Мурсалимова М.Л., Строева Э.В. Определение равновесных параметров сорбции ионов иттрия и лантана из минерализованных растворов и железосодержащих пульп на карбоксильный катионит КБ-4 гелевого типа. // Вестник ОГУ, №5, 2006, с.86-90], в котором для повышения емкости сорбента по РЗЭ используется карбоксильный катионит гелевого типа КБ-4, а для повышения селективности процесса извлечения в присутствии железа(III) и Al кислый раствор, содержащий РЗЭ, нейтрализуется аммиаком до pH=6,2. Более высокая емкость карбоксильного катионита по сравнению с сульфокатионитом является следствием образования прочных комплексных соединений РЗЭ с карбоксильными группами катионита КБ-4 в отличие от чисто электростатического взаимодействия РЗЭ с сульфогруппами, в случае сульфокатионита. Отделение от основных примесей железа(Ш) и алюминия достигается при переводе их в гидроксидную форму при pH=6,2.
Недостатком этого способа является тот факт, что максимальная сорбируемость по РЗЭ на карбоксильном катионите наблюдается при pH=6,2. Это приводит к необходимости нейтрализовать кислый раствор до этого значения pH, что является следствием значительных потерь РЗЭ (до 25%) в результате соосаждения с гидроксидами железа(III) и алюминия.
Лучших результатов по сравнению с карбоксильными катионитами для извлечения РЗЭ из растворов с pH=2.5÷6.5 можно достичь, используя амфолиты с иминодиацетатными группами. Данный интервал pH определяется началом диссоциации функциональных групп амфолита и началом осаждения гидроксидов редкоземельных элементов. За счет комплексообразования при pH>2.5, вследствие диссоциации функциональных групп, данный класс амфолитов позволяет отделить РЗЭ от примесей щелочных, щелочноземельных металлов, алюминия и ряда других катионов, что решительно упрощает дальнейшую переработку элюатов. Более высокая емкость иминодиацетатных амфолитов по сравнению с карбоксильными катионитами, определяется образованием более прочных комплексных соединений РЗЭ с функциональными группами амфолитов.
Известно [В.Н.Рычков, Е.В.Кириллов, М.Л.Черный. Сорбционное выделение редкоземельных металлов из растворов сложного состава комплексообразующими ионитами // Материалы международной конференции "Благородные и редкие металлы" БРМ-2003, Украина, Донецк, 22-26 сентября 2003.], что иминодиацетатные амфолиты отличаются высоким сродством к переходным элементам (железо(III), медь, никель, кобальт, свинец). Для устранения влияния этих мешающих ионов на сорбцию РЗЭ из растворов (пульп) с pH>2.5 используют их осаждение щелочными или комплексообразующими агентами. Эта операция, при сорбции РЗЭ, из осветленного раствора, позволит получать более чистые элюаты, что скажется на уменьшении дальнейших затрат при производстве товарных концентратов.
Максимально полного отделения РЗЭ от ионов железа(III), как наиболее мешающей примеси, можно добиться путем введения в раствор восстановителя с целью восстановления ионов железа(III) до железа(II), т.к. известно, что амфолиты с иминодиацетатными функциональными группами проявляют незначительное сродство к ионам железа(II) [А.В.Гоголев, М.В.Никонов, И.Г.Тананаев, Б.Ф.Мясоедов Отделение трехвалентных актиноидов и редкоземельных элементов от примесей железа с применением некоторых комплексных соединений. // Радиохимия. №6, Т.47, 2005. с.534-535].
Разница в сорбируемости разных валентных состояний железа объясняется отличием их электронных конфигураций. Электронная структура железа(III) определяет комплексообразование с функциональными группами иминодиацетатного амфолита как за счет координации к кислороду гидроксильной группы амфолита, так и за счет координации к азоту иминной группы, являющемуся донором электронов.
Поглощение амфолитом ионов железа(II) начинает проявляться при pH>3, с началом диссоциации карбоксильных группировок. Сорбция в данном случае идет только за счет обмена ионов железа на ион водорода карбоксильной группировки, без образования комплексного соединения.
Депрессирующее влияние разновалентных ионов железа и алюминия на сорбцию РЗЭ из растворов иминодиацетатным амфолитом позволяет говорить о том, что для повышения степени извлечения РЗЭ необходимо стремиться уменьшать влияние фоновых примесей в растворе как за счет нейтрализации, так и за счет введения в систему восстановителя.
Задачей изобретения является создание более эффективного сорбционного способа извлечения РЗЭ из растворов, содержащих также железо(III) и Al.
Поставленная задача достигается согласно способу, который заключается в сорбционном извлечении редкоземельных элементов из растворов на амфолите, содержащем иминодиацетатные функциональные группы. Для этого раствор подвергается предварительной нейтрализации или подкислению до pH=4÷5 любым щелочным или кислым агентом, с дальнейшим введением амфолита в образовавшуюся пульпу, без отделения твердой части, при соотношении ионит: пульпа 1:50-1:150, времени контакта фаз 3-6 часов, в присутствии восстановителя.
Пример 1
В таблице 1 представлены результаты исследований по выбору оптимальных условий сорбционного извлечения РЗЭ (лантан) в зависимости от pH раствора.
Сорбцию проводили в статических условиях из кислых растворов HCl, H2SO4, HNO3 (pH=1; 2; 3; 4; 5; 6), содержащих 1000 мг/дм3 РЗЭ (лантан), 1000 мг/дм3 железа(III), 1000 мг/дм3 алюминия. Навески амфолитов (0,5 г) контактировали при перемешивании с 50 см3 вышеуказанного раствора в течение 5 часов. Растворы после сорбции анализировали атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой. Сорбируемость и степень извлечения определяли по разнице начальной и конечной концентрации ионов в растворе.
| Таблица 1 | ||||||||||||||||||
| Степень извлечения лантана, % | ||||||||||||||||||
| pH=1 | pH=2 | pH=3 | pH=4 | pH=5 | pH=6 | |||||||||||||
| HCl | H2SO4 | HNO3 | HCl | H2SO4 | HNO3 | HCl | H2SO4 | HNO3 | HCl | H2SO4 | HNO3 | HCl | H2SO4 | HNO3 | HCl | H2SO4 | HNO3 | |
| Амф олит | 1,5 | 1,3 | 1,3 | 2 | 1,7 | 1,5 | 20 | 17 | 15 | 32 | 28,6 | 28 | 31 | 27,1 | 28 | 22 | 18 | 19 |
Из данных таблицы 1 видно, что с увеличением pH раствора сорбируемость РЗЭ (лантан) проходит через пик. Максимальная сорбируемость наблюдается при изменении pH от 4 до 5. Уменьшение сорбируемости при меньшем pH связано с протонированием карбоксильных групп амфолита. Увеличение pH раствора также приводит к уменьшению сорбируемости лантана, причиной чего является глубокий гидролиз ионов РЗЭ (лантан) и соосаждение с гидроксидами железа и алюминия. Полученные закономерности верны для всех исследуемых кислых сред.
Пример 2
В таблице 2 представлены результаты исследований по выбору оптимальных условий сорбционного извлечения РЗЭ (лантан) в зависимости от соотношения ионит: пульпа.
Сорбцию проводили в статических условиях из кислого раствора H2SO4, нейтрализованного до pH=4, содержащих 1000 мг/дм3 РЗЭ (лантан), 1000 мг/дм3 железа(III), 1000 мг/дм3 алюминия. Навески амфолитов (0,5 г) контактировали при перемешивании с полученной после нейтрализации пульпой при соотношении ионит: пульпа 1:10, 1:30, 1:50, 1:80, 1:100, 1:150, 1:200, в течение 5 часов. Растворы после сорбции анализировали атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой. Сорбируемость и степень извлечения определяли по разнице начальной и конечной концентрации ионов в растворе.
| Таблица 2 | |||||||
| емкость, мг/г | |||||||
| 1:10 | 1:30 | 1:50 | 1:80 | 1:100 | 1:150 | 1:200 | |
| Амфолит | 2 | 5 | 14 | 28 | 30 | 33 | 35 |
Из данных таблицы 2 видно, что с увеличением соотношения ионит: пульпа >1:50 сорбируемость РЗЭ (лантан) увеличивается.
Пример 3
В таблице 3 представлены результаты исследований по выбору оптимальных условий сорбционного извлечения РЗЭ (лантан) в зависимости от времени контакта фаз.
Сорбцию проводили в статических условиях из кислого раствора H2SO4, нейтрализованного до pH=4, при соотношении ионит: пульпа 1:100, содержащего 1000 мг/дм3 РЗЭ (лантан), 1000 мг/дм3 железа(III), 1000 мг/дм3 алюминия. Навески амфолитов контактировали при перемешивании с пульпой, в течение 0.5, 1, 3, 5, 7, 9 часов. Растворы, после сорбции, анализировали атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой. Сорбируемость и степень извлечения определяли по разнице начальной и конечной концентрации ионов в растворе.
| Таблица 3 | ||||||
| % емкость от максимальной | ||||||
| 0,5 часа | 1 час | 3 часа | 5 часов | 7 часов | 9 часов | |
| Амфолит | 20 | 40 | 85 | 95 | 96 | 99 |
Как видно из табл.3, наиболее полное извлечение РЗЭ (лантан) происходит за 3-6 часов.
Пример 4
В таблице 4 представлены результаты исследований по выбору оптимальных условий сорбционного извлечения РЗЭ (лантан) в зависимости от температуры проведения процесса.
Сорбцию проводили в статических условиях из кислого раствора H2SO4, нейтрализованного до pH=4, при соотношении ионит:пульпа 1:100, содержащего 1000 мг/дм3 РЗЭ (лантан), 1000 мг/дм3 железа(III), 1000 мг/дм3 алюминия. Навески амфолитов контактировали при перемешивании с пульпой, при температуре 20; 40; 60; 80°C, в течение 5 часов. Растворы, после сорбции, анализировали атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой. Сорбируемость и степень извлечения определяли по разнице начальной и конечной концентрации ионов в растворе.
| Таблица 4 | ||||
| % емкость от максимальной | ||||
| 20°C | 40°C | 60°C | 80°С | |
| Амфолит | 85 | 87 | 87 | 89 |
Из данных таблицы 4 следует, что температура проведения процесса сорбции лантана не оказывает заметного влияния на степень его извлечения из кислых растворов.
Пример 5
В таблице 5 представлены результаты исследований по влиянию добавок различных восстановителей на полноту и избирательность извлечения РЗЭ (лантан).
Сорбцию проводили в статических условиях из кислого раствора H2SO4, нейтрализованного до pH=2, 3, 4, 5, 6 при соотношении ионит: пульпа 1:100, содержащего 1000 мг/дм3 РЗЭ (лантан), 1000 мг/дм3 железа(III), 1000 мг/дм3 алюминия. После доведения pH пульпы до необходимого значения, в пульпу вводили восстановитель (железная стружка, сульфит натрия, мочевина) с шестикратным избытком от стехиометрического содержания ионов железа(III). Далее навески амфолитов контактировали при перемешивании с пульпой в течение 5 часов. Растворы, после сорбции, анализировали атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой. Сорбируемость и степень извлечения определяли по разнице начальной и конечной концентрации ионов в растворе.
| Таблица 5 | |||||||||||||||
| Восстановитель | Степень извлечения, % | ||||||||||||||
| рН=2 | pH=3 | pH=4 | pH=5 | pH=6 | |||||||||||
| La | Fe(III) | A1 | La | Fe(III) | A1 | La | Fe(III) | Al | La | Fe(III) | Al | La | Fe(III) | Al | |
| Без восстановителя | 1,7 | 2,5 | 1 | 17 | 20 | 5 | 28,6 | 10 | 10 | 27,1 | 7 | 3 | 18 | 2 | 0,5 |
| Железная стружка | 3 | 0,07 | 1,3 | 24 | 0,07 | 6 | 50 | 0,1 | 8 | 49 | 0,01 | 4 | 27 | 0,05 | 0,4 |
| Сульфит натрия | 3,3 | 0,055 | 1,5 | 24,5 | 0,075 | 5 | 47,6 | 0,2 | 8 | 49,1 | 0,09 | 2 | 25 | 0,06 | 0,4 |
| Мочевина | 3,1 | 0,05 | 1,4 | 23 | 0,06 | 5 | 50 | 0,15 | 7 | 51 | 0,07 | 2 | 28 | 0,04 | 0,3 |
Из данных таблицы 5 следует, что введение в кислый раствор восстановителя приводит к резкому увеличению емкости иминодиацетатного амфлита по РЗЭ (лантан) и уменьшению емкости по железу(III).
Таким образом, технический результат, предложенного способа извлечения РЗЭ из растворов определяется высокой эффективностью этого способа за счет большей сорбционной емкости и избирательности иминодиацетатного амфолита по РЗЭ в присутствии железа(III) и Al, при нейтрализации или подкислении раствора до pH=4-5 и проведении процесса сорбции в присутствии восстановителя.
Claims (1)
- Способ извлечения редкоземельных элементов из растворов, содержащих железо(III) и алюминий, включающий сорбцию редкоземельных элементов на сорбенте, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют амфолит с иминодиацетатными функциональными группами и сорбцию проводят после предварительной нейтрализации или подкисления раствора до pH=4÷5 любым щелочным или кислым агентом с дальнейшим введением амфолита в полученную пульпу без отделения твердой части, при соотношении амфолит:пульпа 1:50÷1:150, времени контакта фаз 3÷6 ч, в присутствии восстановителя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010154345/02A RU2484162C2 (ru) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010154345/02A RU2484162C2 (ru) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010154345A RU2010154345A (ru) | 2012-07-10 |
| RU2484162C2 true RU2484162C2 (ru) | 2013-06-10 |
Family
ID=46848211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010154345/02A RU2484162C2 (ru) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2484162C2 (ru) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2579133C1 (ru) * | 2014-09-18 | 2016-03-27 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" (АО "Гиредмет") | Способ получения сорбента редкоземельных металлов |
| RU2579327C1 (ru) * | 2014-10-02 | 2016-04-10 | Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из растворов. |
| RU2602112C1 (ru) * | 2015-08-03 | 2016-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ извлечения лантана(iii) из растворов солей |
| RU2610205C1 (ru) * | 2015-12-02 | 2017-02-08 | Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из растворов |
| RU2610201C1 (ru) * | 2015-12-02 | 2017-02-08 | Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из пульп |
| RU2610203C1 (ru) * | 2015-12-02 | 2017-02-08 | Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из пульп |
| RU2635206C1 (ru) * | 2016-11-28 | 2017-11-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов |
| RU2674527C1 (ru) * | 2018-05-11 | 2018-12-11 | Акционерное общество "Ведущий проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии" (АО "ВНИПИпромтехнологии") | Способ извлечения редкоземельных металлов из продуктивных растворов при сернокислотном выщелачивании урановых руд |
| US11293077B2 (en) * | 2017-06-21 | 2022-04-05 | United Company Rusal Eng. And Tech. Centre Llc | Method for recovering scandium from red mud left from alumina production |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2783125A (en) * | 1949-07-21 | 1957-02-26 | Produits Chim Terres Rares Soc | Treatment of monazite |
| EP0265547A1 (de) * | 1986-10-30 | 1988-05-04 | URAPHOS CHEMIE GmbH | Verfahren zur Gewinnung von Seltenen Erden und gegebenenfalls Uran und Thorium aus Schwermineralphosphaten |
| PL272533A2 (en) * | 1988-05-16 | 1989-02-20 | Politechnika Krakowska | Method of recovering lanthanides from phospogypsum wastes |
| SU1359963A1 (ru) * | 1985-07-08 | 1990-03-30 | Предприятие П/Я А-1997 | Способ десорбции редкоземельных элементов |
| EP0522234A1 (en) * | 1991-07-01 | 1993-01-13 | Y.G. Gorny | Method for extracting rare-earth elements from phosphate ore |
| RU2062810C1 (ru) * | 1993-08-16 | 1996-06-27 | АОО "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ избирательного извлечения скандия из солянокислых растворов |
-
2010
- 2010-12-29 RU RU2010154345/02A patent/RU2484162C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2783125A (en) * | 1949-07-21 | 1957-02-26 | Produits Chim Terres Rares Soc | Treatment of monazite |
| SU1359963A1 (ru) * | 1985-07-08 | 1990-03-30 | Предприятие П/Я А-1997 | Способ десорбции редкоземельных элементов |
| EP0265547A1 (de) * | 1986-10-30 | 1988-05-04 | URAPHOS CHEMIE GmbH | Verfahren zur Gewinnung von Seltenen Erden und gegebenenfalls Uran und Thorium aus Schwermineralphosphaten |
| PL272533A2 (en) * | 1988-05-16 | 1989-02-20 | Politechnika Krakowska | Method of recovering lanthanides from phospogypsum wastes |
| EP0522234A1 (en) * | 1991-07-01 | 1993-01-13 | Y.G. Gorny | Method for extracting rare-earth elements from phosphate ore |
| RU2062810C1 (ru) * | 1993-08-16 | 1996-06-27 | АОО "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ избирательного извлечения скандия из солянокислых растворов |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| МУРСАЛИМОВА М.Л. и др. Определение равновесных параметров сорбции ионов иттрия и лантана из минерализованных растворов и железосодержащих пульп на карбоксильный катионит КБ-4 гелевого типа, Вестник ОГУ, No.5, 2006, с.86-90. * |
| МУРСАЛИМОВА М.Л. и др. Определение равновесных параметров сорбции ионов иттрия и лантана из минерализованных растворов и железосодержащих пульп на карбоксильный катионит КБ-4 гелевого типа, Вестник ОГУ, №5, 2006, с.86-90. * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2579133C1 (ru) * | 2014-09-18 | 2016-03-27 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" (АО "Гиредмет") | Способ получения сорбента редкоземельных металлов |
| RU2579327C1 (ru) * | 2014-10-02 | 2016-04-10 | Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из растворов. |
| RU2602112C1 (ru) * | 2015-08-03 | 2016-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ извлечения лантана(iii) из растворов солей |
| RU2610205C1 (ru) * | 2015-12-02 | 2017-02-08 | Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из растворов |
| RU2610201C1 (ru) * | 2015-12-02 | 2017-02-08 | Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из пульп |
| RU2610203C1 (ru) * | 2015-12-02 | 2017-02-08 | Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из пульп |
| RU2635206C1 (ru) * | 2016-11-28 | 2017-11-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов |
| US11293077B2 (en) * | 2017-06-21 | 2022-04-05 | United Company Rusal Eng. And Tech. Centre Llc | Method for recovering scandium from red mud left from alumina production |
| RU2674527C1 (ru) * | 2018-05-11 | 2018-12-11 | Акционерное общество "Ведущий проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии" (АО "ВНИПИпромтехнологии") | Способ извлечения редкоземельных металлов из продуктивных растворов при сернокислотном выщелачивании урановых руд |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010154345A (ru) | 2012-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2484162C2 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп | |
| CN106367622B (zh) | 一种以硫酸铝为浸取剂的离子吸附型稀土高效绿色提取方法 | |
| CN106367621B (zh) | 从低含量稀土溶液和沉淀渣中回收和循环利用有价元素的方法 | |
| CN101979680A (zh) | 一种从稀土料液中除铝的方法 | |
| CN102527497B (zh) | 一种湿法炼锌渣中硫化锌矿物与硫磺分离的选矿方法 | |
| CN103966446A (zh) | 一种从电镀污泥中分离回收铜、镍、铁的方法 | |
| CN105692698A (zh) | 一种含钼钒溶液中钼、钒的深度分离方法 | |
| CN110844963A (zh) | 一种含铝高铁盐酸废水的分离回收方法 | |
| CN112717886A (zh) | 一种稀土元素吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN109554554B (zh) | 一种从硫酸盐溶液中回收锗的方法 | |
| Inglezakis et al. | Ion exchange of some heavy metal ions from polar organicsolvents into zeolite | |
| RU2201988C2 (ru) | Способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем | |
| CN111304462A (zh) | 一种从锂矿石浸出液中提取锂的复配萃取剂及提取锂的方法 | |
| KR101843797B1 (ko) | 해수 내 리튬을 회수하는 방법 | |
| RU2457266C1 (ru) | Способ извлечения суммы редкоземельных элементов из растворов | |
| CN105925797A (zh) | 一种分解白钨精矿的方法和系统 | |
| CN116926348A (zh) | 一种从酸性氯化体系中分离铁镓的方法 | |
| RU2462523C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов | |
| RU2678651C1 (ru) | Способ получения оксида иттербия-176 | |
| CN105314665B (zh) | 一种复配硫酸铁萃取剂 | |
| RU2674527C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных металлов из продуктивных растворов при сернокислотном выщелачивании урановых руд | |
| RU2729282C1 (ru) | Способ извлечения скандия из скандий-содержащих материалов | |
| RU2358029C1 (ru) | Способ извлечения ванадия | |
| CN107354300A (zh) | 一种从铜冶炼废酸中富集铼的方法 | |
| CN117795108A (zh) | 一种红土镍矿资源化的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151230 |