[go: up one dir, main page]

RU2584626C1 - Способ извлечения гольмия (iii) из растворов солей - Google Patents

Способ извлечения гольмия (iii) из растворов солей Download PDF

Info

Publication number
RU2584626C1
RU2584626C1 RU2014152093/02A RU2014152093A RU2584626C1 RU 2584626 C1 RU2584626 C1 RU 2584626C1 RU 2014152093/02 A RU2014152093/02 A RU 2014152093/02A RU 2014152093 A RU2014152093 A RU 2014152093A RU 2584626 C1 RU2584626 C1 RU 2584626C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extraction
iii
holmium
organic phase
dodecyl sulfate
Prior art date
Application number
RU2014152093/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Ольга Леонидовна Лобачева
Игорь Вячеславович Берлинский
Ольга Владимировна Черемисина
Станислав Владимирович Хрускин
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 RU2014152093/02A priority Critical patent/RU2584626C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2584626C1 publication Critical patent/RU2584626C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00Obtaining rare earth metals
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к получению редкоземельных металлов (РЗМ) или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода флотоэкстракции. Способ извлечения гольмия (III) из водных фаз включает флотоэкстракцию с использованием органической фазы и собирателя. При этом в качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, а в качестве собирателя - поверхностно-активное вещество анионного типа - додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:
Но+3+3NaDS=Ho(DS)3+3Na+, где Но+3 - катион гольмия (III), NaDS - додецилсульфат натрия. Флотоэкстракцию осуществляют при pH от 5,3 до 9,5 и соотношении органической и водной фаз от 1/20 до 1/40. Способ позволяет достигнуть увеличения степени извлечения гольмия (III) из раствора его солей. 1 ил., 1 пр.

Description

Изобретение относится к обогащению, в частности к способам получения редкоземельных металлов (РЗМ) или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода флотоэкстракции.
Известен способ экстракционного извлечения и разделения твердых полимерных электролитов (ТПЭ) и редкоземельных элементов (РЗЭ) из азотнокислых растворов (патент РФ №2106030, опубликован 27.02.1998 г.). Извлечение и разделение ТПЭ и РЗЭ из азотнокислых жидких отходов проводят экстракцией раствором циркониевой соли фосфорорганической кислоты, преимущественно дибутилфосфорной кислоты (ДБФК) в нейтральном фосфорорганическом реагенте. В качестве органического реагента используют преимущественно трибутилфосфат концентрации 5-45 об. % в инертном разбавителе. В процессе экстракции молярное соотношение Zr/ ДБФК=1/50-1/4. Экстрагент является совместимым с экстракционной технологией "Пурекс-процесса". ТПЭ и РЗЭ разделяют путем промывки экстрагента раствором азотной кислоты концентрации 3-12 моль/л, после чего проводят реэкстракцию РЗЭ. Оборотной экстрагент регенерируют путем удаления циркониевой соли фосфорорганической кислоты карбонатно-щелочной промывкой.
Недостатком является слабая избирательность метода и невозможность дальнейшего разделения индивидуальных РЗЭ исключительно в кислотных средах.
Известен способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп (патент РФ №2484162, опубликован 10.06.2013 г.). 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.
Недостатком способа является длительное время контакта фаз.
Известен универсальный способ селективного извлечения солей переходных, редкоземельных и актиноидных элементов из многокомпонентных растворов с помощью нанопористых материалов (патент РФ №2472863, опубликован 20.01.2013 г.), включает селективное извлечение солей в объемах нанопор электропроводящих материалов за счет эффекта электростатического взаимодействия дипольных моментов сольватированных ионных комплексов переходных, редкоземельных и актиноидных элементов с электрическим полем двойного электрического слоя границы раздела "стенка нанопоры - раствор". Способ ведут путем последовательного заполнения нанопор нанопористого электропроводящего материала раствором, содержащим ионные комплексы переходных, и/или редкоземельных, и/или актиноидных элементов, вытеснения из нанопор слабо локализованных ионных комплексов переходных, редкоземельных и актиноидных элементов.
Недостатком способа является сложность реализации предложенных технологических решений в промышленных или укрупненно лабораторных масштабах.
Известен способ выделения гадолиния экстракцией фосфорорганическими соединениями (патент № RU 2518619, опубл. 10.06.2014 г.), включающий извлечение тербия, диспрозия и более тяжелых РЗЭ в органическую фазу, промывку и реэкстракцию на первой стадии, отличающийся тем, что из полученного рафинатного раствора на второй стадии извлекают в органическую фазу гадолиний, оставляя европий, самарий, неодим и остальные цериевые РЗЭ в водной фазе. Из полученной органической фазы извлекают гадолиний в реэкстракт, причем весь реэкстракт, содержащий гадолиний, возвращают на стадию промывки и ведут процесс до достижения требуемого содержания самария и европия в гадолиний, выводят полученный раствор гадолиния и процесс повторяют вновь.
Недостатком является сложность предложенных технологических решений в стадии промывки реэкстракта.
Известен способ извлечения редкоземельных металлов (РЗМ) из разбавленных водных кислых растворов, (заявка на изобретение РФ №2013109742, опубл. 10.09.2014 г.), включающий последовательные стадии жидкофазной экстракции РЗМ в органическую фазу и реэкстракции РЗМ из органической фазы, отличающийся тем, что реэкстракция осуществляется осаждением РЗМ в твердую фазу в виде малорастворимой соли сильной кислоты (pKa<0), в качестве органической фазы используют экстрагенты, выбранные из группы, включающей фосфиноксид в керосине, трибутилфосфат в керосине, ди-2-этилгексил фосфорной кислоты (Д2ЭГФК), малорастворимой солью РЗМ являются сульфаты РЗМ.
Недостатком данного метода является то, что реэкстракция РЗМ из органической фазы осуществляется осаждением РЗМ в твердую фазу в виде малорастворимой соли сульфата.
Известен способ экстракционной очистки нитратных растворов, содержащих редкоземельные металлы (РЗМ) (патент РФ №2517651, опубл. 27.05.2014 г.), включающий многоступенчатую противоточную экстракцию примесей из водного азотнокислого раствора трибутилфосфатом (ТБФ), отличающийся тем, что очистке подвергают раствор с концентрацией РЗМ 100-150 г/л, при этом проводят 5 ступеней экстракции с отношением органической и водной фаз O:В=1:1,1, после которой проводят 3-5 ступеней промывки с отношением О:В=10:1 и 5 ступеней реэкстракции в системе 100%-ный ТБФ - водный раствор азотнокислых солей.
Недостатком метода является многоступенчатость предложенной технологии, включая процессы очистки, промывки и реэкстракции.
Известен способ извлечения редкоземельных металлов из водных растворов (патент РФ №2484163, опубл. 03.04.2012 г.), включает экстракцию катионов редкоземельных металлов органической фазой, содержащей раствор экстрагента в инертном разбавителе. В качестве экстрагента используют нафтеновую кислоту. В качестве инертного растворителя используют керосин. Экстракцию ведут в три стадии при соотношении объемов органической и водной фаз O:В=1:(9-11) на каждой стадии. При этом на первой стадии извлекают катионы европия (III) при содержании 10-13 об.% нафтеновой кислоты в керосине и pH водного раствора 5,0-5,1. На второй стадии извлекают катионы самария (III) при содержании 13-16 об. % нафтеновой кислоты в керосине и pH водного раствора 4,6-4,7. На третьей стадии извлекают катионы церия (III) и лантана (III) при том же содержании экстрагента и pH 5,0-5,1.
Недостатком способа является многостадийность процесса и низкая чистота полученных растворов индивидуальных РЗЭ.
Известен способ извлечения редкоземельных металлов из разбавленных водных растворов (Известия Академии наук. Серия химическая. №5. «Флотоэкстракция ионов церия из разбавленных водных растворов», опубл. 2012 г.), принятый за прототип, который является комбинацией флотации ионов и жидкостной экстракцией катионов редкоземельных металлов органической фазой. В качестве собирателя используют додецилсульфат натрия. В качестве органической фазы используют изо-октиловый спирт. Флотоэкстракцию катионов церия ведут в течение 2 часов при соотношении объемов органической и водной фаз O:В=1:40.
Недостатком метода является выбор соотношения органической фазы к водной и узкий диапазон области pH, при котором происходит извлечение РЗМ.
Техническим результатом изобретения является увеличение степени извлечения катионов гольмия (III).
Технический результат достигается тем, что в качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, а в качестве собирателя используют поверхностно-активные вещества (ПАВ) анионного типа додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:
Но+3+3NaDS=Ho(DS)3+3Na+,
где Но+3 - катион гольмия (III),
NaDS - додецилсульфат натрия,
при этом флотоэкстракцию осуществляют при pH от 5,3 до 9,5 и соотношении органической и водной фаз от 1/20 до 1/40.
Способ поясняется следующим чертежом:
фиг. 1 - экспериментальная зависимость коэффициентов распределения ионов гольмия (III) от pH водных растворов солей при флотоэкстракции с применением додецилсульфата натрия.
Способ осуществляют следующим образом.
К водному раствору соли гольмия (III) добавляют поверхностно-активное (ПАВ) анионогенное вещество, перемешивают, доводят pH от 5,3 до 9,5. В качестве ПАВ анионного типа используют додецилсульфат натрия, концентрация которого соответствует стехиометрии указанной реакции. Флотоэкстракцию проводят в течение 120 мин. После проведения процесса флотоэкстракции раствор анализируют на содержание катионов гольмия (III).
Способ поясняется примером. Проводят флотоэкстракцию в колонке, выполненной в виде цилиндра, дном которого служил фильтр Шотта. К 200 мл раствора нитрата гольмия (III) концентрацией 0,001 моль/л добавляли ПАВ анионного типа - додецилсульфат натрия. Водный раствор доводили до соответствующего pH. Процесс флотоэкстракции проводили в течение 120 мин. Раствор, оставшийся в колонке, через определенный интервал времени анализировали на содержание катионов гольмия (III). Соотношение органической фазы к водной составляет от 1/20 до 1/40.
На фиг. 1 представлена экспериментальная зависимость коэффициентов распределения ионов гольмия (III) от pH водных растворов солей при флотоэкстракции с применением додецилсульфата натрия. Эксперимент показал, что при значении pH=7,5 извлечение катионов гольмия (III) из раствора достигает не менее 98%.
Таким образом, способ позволяет достигнуть увеличения степени извлечения гольмия (III) из раствора его солей.

Claims (1)

  1. Способ извлечения гольмия (III) из водных фаз, включающий флотоэкстракцию с использованием органической фазы и собирателя, отличающийся тем, что в качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, а в качестве собирателя - поверхностно-активное вещество анионного типа додецилсульфат натрия NaDS в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:
    Figure 00000001

    где Ho3+ - катион гольмия (III),
    NaDS - додецилсульфат натрия,
    HoDS - додецилсульфат гольмия,
    при этом флотоэкстракцию осуществляют при pH от 5,3 до 9,5 и соотношении органической и водной фаз от 1/20 до 1/40.
RU2014152093/02A 2014-12-22 2014-12-22 Способ извлечения гольмия (iii) из растворов солей RU2584626C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152093/02A RU2584626C1 (ru) 2014-12-22 2014-12-22 Способ извлечения гольмия (iii) из растворов солей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152093/02A RU2584626C1 (ru) 2014-12-22 2014-12-22 Способ извлечения гольмия (iii) из растворов солей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2584626C1 true RU2584626C1 (ru) 2016-05-20

Family

ID=56012227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014152093/02A RU2584626C1 (ru) 2014-12-22 2014-12-22 Способ извлечения гольмия (iii) из растворов солей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2584626C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735017C1 (ru) * 2020-04-27 2020-10-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» Способ разделения гольмия (iii) и церия (iii) анионным поверхностно-активным веществом (пав) из водного раствора их нитратов
RU2737769C1 (ru) * 2020-04-16 2020-12-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Способ обогащения апатитовой руды

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5015447A (en) * 1989-07-18 1991-05-14 Alcan International Limited Recovery of rare earth elements from sulphurous acid solution by solvent extraction
US5639433A (en) * 1995-12-13 1997-06-17 Cytec Technology Corp. Extraction of rare earth elements using alkyl phosphinic acid or salt/alkyl or aryl phosphonic acid or ester blends as extractant
WO2001004366A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-18 Cytec Technology Corp. Stripping lanthanide-loaded phosphonic/phosphinic extractant solutions in the presence of phosphine oxide
EP1071828A1 (en) * 1999-02-12 2001-01-31 Baotou Iron And Steel (Group) Co., Ltd. Processing route for direct production of mixed rare earth metal oxides by selective extraction
RU2426599C2 (ru) * 2009-04-06 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Способ извлечения ионов самария и европия ионной флотацией с применением додецилсульфата натрия
RU2481141C1 (ru) * 2011-10-31 2013-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Способ извлечения катионов самария (iii)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5015447A (en) * 1989-07-18 1991-05-14 Alcan International Limited Recovery of rare earth elements from sulphurous acid solution by solvent extraction
US5639433A (en) * 1995-12-13 1997-06-17 Cytec Technology Corp. Extraction of rare earth elements using alkyl phosphinic acid or salt/alkyl or aryl phosphonic acid or ester blends as extractant
EP1071828A1 (en) * 1999-02-12 2001-01-31 Baotou Iron And Steel (Group) Co., Ltd. Processing route for direct production of mixed rare earth metal oxides by selective extraction
WO2001004366A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-18 Cytec Technology Corp. Stripping lanthanide-loaded phosphonic/phosphinic extractant solutions in the presence of phosphine oxide
RU2426599C2 (ru) * 2009-04-06 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Способ извлечения ионов самария и европия ионной флотацией с применением додецилсульфата натрия
RU2481141C1 (ru) * 2011-10-31 2013-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Способ извлечения катионов самария (iii)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737769C1 (ru) * 2020-04-16 2020-12-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Способ обогащения апатитовой руды
RU2735017C1 (ru) * 2020-04-27 2020-10-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» Способ разделения гольмия (iii) и церия (iii) анионным поверхностно-активным веществом (пав) из водного раствора их нитратов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1131326C (zh) 直接生产混合稀土氧化物的加工工艺
Larsson et al. Separation of rare earths by split-anion extraction
US9896743B2 (en) Method for re-extraction of rare-earth metals from organic solutions and preparing concentrate of rare-earth metals
CN101787451B (zh) 提高酸性磷型萃取剂萃取分离稀土元素效率的方法
RU2014141795A (ru) Способ извлечения редкоземельных элементов и редких металлов
BR112017001370B1 (pt) método para recuperação de terras raras por meio de extração fracionada
JP2756794B2 (ja) 希土類元素の分離方法
CN104131164A (zh) 中性磷酰胺萃取剂用于萃取分离钍的用途和方法
RU2584626C1 (ru) Способ извлечения гольмия (iii) из растворов солей
CN103305708A (zh) 一种反萃取分离有机相中钪和钍的方法
CN102605199A (zh) 从氯氧化锆废酸液中回收钪的方法和萃取剂
RU2640479C2 (ru) Способ извлечения и разделения редкоземельных металлов при переработке апатитового концентрата
CN104561612A (zh) 二进三出满载分馏萃取分离稀土的方法
JPH0755825B2 (ja) 液−液抽出による希土類元素の分離方法
CN107810283A (zh) 从含有铀的有机相分离铁的方法和从含有铀和铁的矿物酸的水性溶液萃取铀的方法
RU2602112C1 (ru) Способ извлечения лантана(iii) из растворов солей
RU2610500C1 (ru) Способ очистки сульфатных цинковых растворов от хлорид-иона
RU2713766C1 (ru) Способ отделения иттрия и иттербия от примесей титана
US2937925A (en) Solvent extraction process for uranium from chloride solutions
RU2685833C1 (ru) Способ извлечения концентрата скандия из скандийсодержащих кислых растворов
RU2548836C1 (ru) Способ извлечения катионов самария (iii) из водных фаз
RU2612107C2 (ru) Способ извлечения скандия из скандийсодержащего продуктивного раствора
CN105624399B (zh) 一种从富铁离子液体中反萃除铁的方法
CN103966441A (zh) 一种从稀土料液中连续萃取铝的方法
JP2002536550A (ja) 選択的抽出による混合希土類金属酸化物の直接製造処理経路

Legal Events

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

Effective date: 20191223