[go: up one dir, main page]

RU2566790C1 - Method of praseodymium (iii) salts extraction - Google Patents

Method of praseodymium (iii) salts extraction Download PDF

Info

Publication number
RU2566790C1
RU2566790C1 RU2014130569/05A RU2014130569A RU2566790C1 RU 2566790 C1 RU2566790 C1 RU 2566790C1 RU 2014130569/05 A RU2014130569/05 A RU 2014130569/05A RU 2014130569 A RU2014130569 A RU 2014130569A RU 2566790 C1 RU2566790 C1 RU 2566790C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
praseodymium
iii
sodium dodecyl
extraction
oso
Prior art date
Application number
RU2014130569/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Леонидовна Лобачева
Игорь Вячеславович Берлинский
Ольга Владимировна Черемисина
Игорь Андреевич Шульгин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"
Priority to RU2014130569/05A priority Critical patent/RU2566790C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2566790C1 publication Critical patent/RU2566790C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention can be used during production of rare-earth metals from lean or industrial raw materials using the ionic flotation. Method of praseodymium (III) salts extraction from nitrate solutions includes collector, i.e. sodium dodecyl sulphate, injection to the solution The sodium dodecyl sulphate is taken at concentration corresponding to reaction stoichiometry: PR+3+3C12H25OSO3Na = Pr[C12H25OSO3]3+3Na+, where Pr+3 is cation of praseodymium, C12H25OSO3Na is sodium dodecyl sulphate. Floatation is performed at pH from 6.0 to 7.0.
EFFECT: invention increases degree of extraction of praseodymium (III) cations to 99%.
2 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к обогащению, в частности к способам получения редкоземельных металлов (РЗМ) или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода ионной флотации.The invention relates to enrichment, in particular to methods for producing rare earth metals (REM) or their oxides from poor or man-made materials using the ion flotation method.

Известен способ извлечения редкоземельных элементов из кислых растворов (патент RU №2172719, опубл. 27.08.2001), где в качестве поверхностно-активного вещества использовали фосфорорганический реагент-собиратель в виде диалкилфосфорной кислоты. Исходный азотно-фосфорнокислый раствор содержит более 2,7 г/л ионов кальция и имеет рН 0,3-1,0. Перед нейтрализацией раствора аммиаком доводят содержание сульфат-ионов до обеспечения мольного соотношения CaO:SO42-=1,0:0,5-1,0.A known method of extracting rare earth elements from acidic solutions (patent RU No. 2172719, publ. 08/27/2001), where as a surfactant used organophosphorus reagent-collector in the form of dialkylphosphoric acid. The initial nitric phosphate solution contains more than 2.7 g / l of calcium ions and has a pH of 0.3-1.0. Before the solution is neutralized with ammonia, the content of sulfate ions is adjusted to a molar ratio of CaO: SO 4 2- = 1.0: 0.5-1.0.

Недостатком способа является необходимость поддержания сильнокислых сред, потому что с ростом рН повышается степень диссоциации диалкилфосфорных кислот.The disadvantage of this method is the need to maintain strongly acidic environments, because with increasing pH increases the degree of dissociation of dialkylphosphoric acids.

Известен способ извлечения редкоземельных элементов из кислых растворов (Патент RU №2082673, опубл. 27.06.1997). Способ включает введение в исходный раствор фосфорорганического реагента-собирателя, в качестве которого используют диалкилфосфорные кислоты, содержащие в алкильной цепи 7-14 атомов углерода. Процесс ведут из сильнокислых растворов с pH 0,4-4,0 при температуре не более 100°C.A known method of extracting rare earth elements from acidic solutions (Patent RU No. 2082673, publ. 06/27/1997). The method includes introducing into the initial solution an organophosphorus reagent-collector, which is used dialkylphosphoric acids containing 7-14 carbon atoms in the alkyl chain. The process is carried out from strongly acidic solutions with a pH of 0.4-4.0 at a temperature of not more than 100 ° C.

Недостатками способа является недостаточно полное извлечение катионов празеодима из водных растворов.The disadvantages of the method is the insufficiently complete extraction of praseodymium cations from aqueous solutions.

Известен «Способ извлечения катионов редкоземельных металлов из водных растворов солей флотацией» (Szeglowski Z., Bittner-Jankowska М., Mikulski J. Ion flotation of the rare-earth elements) (Ионная флотация некоторых редкоземельных элементов// Nucleonika, 1973, v. 18, №7, p. 299-307), принятый за прототип, где в процессе флотации использовано в качестве собирателя анионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) - тетрадецилсульфат натрия. Извлечение проводили из водных растворов в присутствии хлорида аммония и лимонной кислоты и достигает значения - 96%.The well-known "Method for the extraction of rare earth metal cations from aqueous solutions of salts by flotation" (Szeglowski Z., Bittner-Jankowska M., Mikulski J. Ion flotation of the rare-earth elements) (Ion flotation of some rare earth elements // Nucleonika, 1973, v. 18, No. 7, p. 299-307), adopted for the prototype, where in the flotation process an anionic surfactant (sodium surfactant) - sodium tetradecyl sulfate was used as a collector. The extraction was carried out from aqueous solutions in the presence of ammonium chloride and citric acid and reaches a value of 96%.

Недостатком способа является недостаточно полное извлечение ионов металлов из растворов их солей.The disadvantage of this method is not sufficiently complete extraction of metal ions from solutions of their salts.

Техническим результатом изобретения является увеличение степени извлечения катионов празеодима (III).The technical result of the invention is to increase the degree of extraction of praseodymium (III) cations.

Технический результат достигается тем, что в качестве собирателя используют додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:The technical result is achieved by the fact that sodium dodecyl sulfate is used as a collector in a concentration corresponding to the reaction stoichiometry:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Pr+3 - катион празеодима, C12H25OSO3Na - додецилсульфат натрия, при этом процесс ионной флотации осуществляют при pH от 6,0 до 7,0.where Pr +3 is the praseodymium cation, C 12 H 25 OSO 3 Na is sodium dodecyl sulfate, while the ion flotation process is carried out at a pH of from 6.0 to 7.0.

Способ поясняется следующими фигурами:The method is illustrated by the following figures:

фиг. 1 - зависимость коэффициентов распределения катионов празеодима (III) от pH водной фазы растворов солей;FIG. 1 - dependence of the distribution coefficients of praseodymium (III) cations on the pH of the aqueous phase of salt solutions;

фиг. 2 - экспериментальные данные по ионной флотации катионов празеодима (III) из растворов его солей с применением додецилсульфата натрия в зависимости от рН раствора.FIG. 2 - experimental data on the ion flotation of praseodymium (III) cations from solutions of its salts using sodium dodecyl sulfate depending on the pH of the solution.

Использование в качестве собирателя ПАВ анионного типа додецилсульфата натрия обеспечивает увеличение степени извлечения катионов празеодима (III) при ионной флотации, уменьшение затрат используемого собирателя. Додецилсульфат натрия сочетает в себе свойства как собирателя, так и вспенивателя, легко регенерируется. В растворе катионы празеодима (III) образуют с додецилсульфатом натрия прочные комплексы, которые вследствие гидрофобности алкильных радикалов пузырьками воздуха переносятся в пенную фазу.The use of anionic type of sodium dodecyl sulfate as a surfactant collector provides an increase in the degree of extraction of praseodymium (III) cations during ion flotation, and reduces the cost of the used collector. Sodium dodecyl sulfate combines the properties of both a collector and a blowing agent; it is easily regenerated. In a solution, praseodymium (III) cations form strong complexes with sodium dodecyl sulfate, which, due to the hydrophobicity of the alkyl radicals, are transferred into the foam phase by air bubbles.

Концентрация додецилсульфата натрия, соответствующая стехиометрии реакции:Sodium dodecyl sulfate concentration corresponding to reaction stoichiometry:

Pr+3+3C12H25OSO3Na=Pr[C12H25OSO3]3+3Na+,Pr +3 + 3C 12 H 25 OSO 3 Na = Pr [C 12 H 25 OSO 3 ] 3 + 3Na + ,

где Pr+3 - катион празеодима, C12H25OSO3Na - додецилсульфат натрия, where Pr +3 is the praseodymium cation, C 12 H 25 OSO 3 Na is sodium dodecyl sulfate,

позволяет увеличить степень извлечения празеодима при ионной флотации и уменьшить затраты додецилсульфата натрия. allows you to increase the degree of extraction of praseodymium in ion flotation and reduce the cost of sodium dodecyl sulfate.

Параметром извлечения катионов празеодима (III) является коэффициент распределения Kp. Величину Kp извлекаемого иона между водной и органической фазами рассчитывали по отношению концентрации [Pr+3] в пене к концентрации [Pr+3] в камерном остатке соответственно формуле: K=[Pr+3]org/[Pr+3]aq.The parameter for the extraction of praseodymium (III) cations is the distribution coefficient K p . The value of K p of the extracted ion between the aqueous and organic phases was calculated by the ratio of the concentration of [Pr +3 ] in the foam to the concentration of [Pr +3 ] in the chamber residue, respectively, by the formula: K = [Pr +3 ] org / [Pr +3 ] aq .

Экспериментально установлено, что величина коэффициента распределения катионов празеодима (III) между водной и органической фазами зависит от рН раствора. Осуществление ионной флотации при рН 6,0-7,0 также обеспечивает увеличение степени извлечения празеодима до 99% и уменьшение затрат додецилсульфата натрия.It was experimentally established that the distribution coefficient of praseodymium (III) cations between the aqueous and organic phases depends on the pH of the solution. The implementation of ion flotation at pH 6.0-7.0 also provides an increase in the degree of extraction of praseodymium up to 99% and a decrease in the cost of sodium dodecyl sulfate.

Способ поясняется примером: процесс ионной флотации осуществляют в лабораторной флотационной машине механического типа 137 В-ФЛ, с объемом камеры 1,0 л, диаметром импеллера 55 мм и скоростью засасывания воздуха не менее 0,05 л/с. Для наиболее полного выделения катионов празеодима (III) в качестве модельного процесса использовали 200 мл водного раствора нитрата празеодима (III) с концентрацией 0,001 моль/л. В качестве ПАВ использовали додецилсульфат натрия, концентрация которого соответствовала стехиометрии реакции. Пенный продукт, полученный разрушением пены 1 М серной кислотой, и раствор, оставшийся в кювете после проведения процесса флотации (камерный остаток), анализировали на содержание катионов празеодима (III). The method is illustrated by an example: the process of ion flotation is carried out in a laboratory flotation machine of mechanical type 137 V-FL, with a chamber volume of 1.0 l, an impeller diameter of 55 mm and an air suction rate of at least 0.05 l / s. For the most complete isolation of praseodymium (III) cations, 200 ml of an aqueous solution of praseodymium (III) nitrate with a concentration of 0.001 mol / L was used as a model process. Sodium dodecyl sulfate, the concentration of which corresponded to stoichiometry of the reaction, was used as a surfactant. The foam product obtained by breaking the foam with 1 M sulfuric acid and the solution remaining in the cuvette after the flotation process (chamber residue) were analyzed for the content of praseodymium (III) cations.

На фиг.1 представлена зависимость коэффициентов распределения катионов празеодима (III) от рН водной фазы растворов солей. На фиг.2 представлены экспериментальные данные по флотации катионов празеодима (III) из растворов его солей с применением додецилсульфата натрия. Эксперимент показал, что при значении рН 6,5 извлечение катионов празеодима (III) из нитратного раствора достигает 99%.Figure 1 shows the dependence of the distribution coefficients of praseodymium (III) cations on the pH of the aqueous phase of salt solutions. Figure 2 presents experimental data on the flotation of praseodymium (III) cations from solutions of its salts using sodium dodecyl sulfate. The experiment showed that at a pH of 6.5, the extraction of praseodymium (III) cations from a nitrate solution reaches 99%.

Claims (1)

Способ извлечения солей празеодима (III), включающий введение в раствор собирателя - додецилсульфата натрия, и извлечение ведут из нитратных растворов, отличающийся тем, что в качестве собирателя используют додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:
Figure 00000002

где Pr+3 - катион празеодима, C12H25OSO3Na - додецилсульфат натрия, при этом флотацию осуществляют при pH от 6,0 до 7,0.
The method of extraction of praseodymium (III) salts, including introducing sodium dodecyl sulfate into a collector solution, and extracting it from nitrate solutions, characterized in that sodium dodecyl sulfate is used as a collector in a concentration corresponding to the reaction stoichiometry:
Figure 00000002

where Pr +3 is the praseodymium cation, C 12 H 25 OSO 3 Na is sodium dodecyl sulfate, while flotation is carried out at a pH of from 6.0 to 7.0.
RU2014130569/05A 2014-07-22 2014-07-22 Method of praseodymium (iii) salts extraction RU2566790C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014130569/05A RU2566790C1 (en) 2014-07-22 2014-07-22 Method of praseodymium (iii) salts extraction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014130569/05A RU2566790C1 (en) 2014-07-22 2014-07-22 Method of praseodymium (iii) salts extraction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2566790C1 true RU2566790C1 (en) 2015-10-27

Family

ID=54362396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014130569/05A RU2566790C1 (en) 2014-07-22 2014-07-22 Method of praseodymium (iii) salts extraction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2566790C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024243334A1 (en) * 2023-05-22 2024-11-28 Battelle Memorial Institute Systems and methods for separation of rare earth elements using air flotation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1691307A1 (en) * 1989-02-03 1991-11-15 Одесский государственный университет им.И.И.Мечникова Method of recovering rare earth members from aqueous solutions
US5192443A (en) * 1987-03-23 1993-03-09 Rhone-Poulenc Chimie Separation of rare earth values by liquid/liquid extraction
CN101289217A (en) * 2008-06-05 2008-10-22 复旦大学 A microemulsion hydrothermal synthesis method of amphiphilic rare earth nanomaterials
EP1496063B1 (en) * 2002-03-04 2009-08-19 Japan Science and Technology Agency Extraction process for rare earth metal ions using a phosphonamide compound
RU2424340C1 (en) * 2010-03-17 2011-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Procedure for extraction of cations of ytterbium from water solutions of salts

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5192443A (en) * 1987-03-23 1993-03-09 Rhone-Poulenc Chimie Separation of rare earth values by liquid/liquid extraction
SU1691307A1 (en) * 1989-02-03 1991-11-15 Одесский государственный университет им.И.И.Мечникова Method of recovering rare earth members from aqueous solutions
EP1496063B1 (en) * 2002-03-04 2009-08-19 Japan Science and Technology Agency Extraction process for rare earth metal ions using a phosphonamide compound
CN101289217A (en) * 2008-06-05 2008-10-22 复旦大学 A microemulsion hydrothermal synthesis method of amphiphilic rare earth nanomaterials
RU2424340C1 (en) * 2010-03-17 2011-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Procedure for extraction of cations of ytterbium from water solutions of salts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024243334A1 (en) * 2023-05-22 2024-11-28 Battelle Memorial Institute Systems and methods for separation of rare earth elements using air flotation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8945491B2 (en) Method for extracting vanadium from shale
EA200801438A1 (en) METHODS OF PRODUCTION OF METAL OXIDE NANOPARTICLES AND NANOPARTICLES AND SUBSTANCES OBTAINED BY THESE METHODS
CN103436720A (en) Process for leaching rare earth from ion-adsorption type rare earth ore without using ammonium salt
WO2011008137A3 (en) Method for extracting rare earth elements from phosphogypsum
RU2566790C1 (en) Method of praseodymium (iii) salts extraction
Chirkst et al. Ion flotation of lanthanum (III) and holmium (III) from nitrate and nitrate-chloride media
Lobacheva et al. Solvent sublation and ion flotation in aqueous salt solutions containing Ce (III) and Y (III) in the presence of a surfactant
Chirkst et al. Recovery and separation of Ce3+ and Y3+ ions from aqueous solutions by ion flotation
Chirkst et al. Ion flotation of rare-earth metals with sodium dodecyl sulfate
FI70049B (en) VAETSKE-VAETSKE-EXTRAKTIONSFOERFARANDE FOER AVLAEGSNANDE OCH UTVINNING AV METALLER UR VATTENLOESNINGAR
EP2864510A1 (en) Method for leaching zinc silicate ores
RU2463370C1 (en) Method to extract holmium (iii) cations from nitrate solutions
RU2482201C1 (en) Method for europium (iii) from salt solutions
RU2463369C1 (en) METHOD TO EXTRACT LANTHANUM La+3 CATIONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS
RU2686502C1 (en) Method of extracting lutetium (iii) from solutions of salts
RU2424340C1 (en) Procedure for extraction of cations of ytterbium from water solutions of salts
RU2604287C1 (en) Method for selective extraction of gold and silver ions from hydrochloric acid solutions with tributyl phosphate
RU2690129C1 (en) METHOD OF EXTRACTING Gd (3+) CATIONS BY SODIUM DODECYLSULFATE
CN103966441A (en) Method for continuously extracting aluminum from rare earth liquid
RU2478724C1 (en) Method of extracting yttrium (iii) from salt solutions
RU2548353C1 (en) METHOD OF EXTRACTING CATIONS Eu+3 FROM WATER-SALT SOLUTIONS
RU2440853C2 (en) Method of extracting ions of erbium from water solutions using sodium dodecyl sulphate
CN103526056B (en) Wet-method atmospheric oxidation method of cerium in rare earth hydroxides
CN103864131B (en) A kind of preparation method of praseodymium neodymium oxide
Elokhov et al. Regularities of salting-out and metal ion extraction by synergistic mixtures of potassium bis (alkylpolyoxyethylene) phosphate and alkylbenzyldimethylammonium chloride under polythermic conditions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190723