[go: up one dir, main page]

RU2830550C1 - Method of separating terbium and dysprosium - Google Patents

Method of separating terbium and dysprosium Download PDF

Info

Publication number
RU2830550C1
RU2830550C1 RU2023131558A RU2023131558A RU2830550C1 RU 2830550 C1 RU2830550 C1 RU 2830550C1 RU 2023131558 A RU2023131558 A RU 2023131558A RU 2023131558 A RU2023131558 A RU 2023131558A RU 2830550 C1 RU2830550 C1 RU 2830550C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dysprosium
terbium
cascade
impurities
extraction
Prior art date
Application number
RU2023131558A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Вальков
Original Assignee
Александр Васильевич Вальков
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Васильевич Вальков filed Critical Александр Васильевич Вальков
Application granted granted Critical
Publication of RU2830550C1 publication Critical patent/RU2830550C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the technology of rare-earth elements, specifically to separation of terbium and dysprosium from a concentrate containing terbium, dysprosium, impurities of lighter rare-earth elements and impurities of heavier rare-earth elements. Method involves extraction with an organophosphorus cation-exchange compound, washing and re-extraction. Process is carried out in the mode of complete internal irrigation, completely extracting terbium and accumulating it in the extraction part of the cascade in the connected vessel. Dysprosium is re-extracted from the extract in two steps, completely returning the first re-extract containing dysprosium into the cascade as a washing solution and accumulating it in a connected vessel in the washing part of the cascade.
EFFECT: method increases purity of terbium and dysprosium.
5 cl, 3 dwg, 3 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области технологии редкоземельных элементов (РЗЭ). Из всех редкоземельных элементов можно отметить тербий и диспрозий, как наиболее востребованные элементы, не только в связи с тем, что они применяются в высокоэффективных устройствах, но и в связи с небольшим содержанием этих элементов в редкоземельных концентратах. Диспрозий является важной добавкой при получении неодимовых магнитов, без тербия невозможно изготовить эффективные люминофоры. В работе [. Abreu, R.D. and Morais, C.A., Study on separation of heavy rare earth elements by solvent extraction with organophosphorus acids and amine reagents, Miner. Eng. 2014, V. 61. Р. 82-87. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2014.03.0] исследовано разделение РЗЭ тяжелой группы семью экстрагентами: три фосфорорганические кислоты (DEHPA, IONQUEST 801 и CYANEX®272), смесь DEHPA/TOPO (нейтральный эфир) и три амина (ALAMINE 336, ALIQUAT 336 и PRIMENE JM-Т). Установлено, что Ionquest 801 является наиболее удобным для разделения тяжелых РЗЭ, поскольку он обладает более низким сродством к РЗЭ по сравнению с Д2ЭГФК, что облегчает реэкстракцию из Ionquest 801, чем из Д2ЭГФК. Более того, количество стадий, необходимых для удаления РЗЭ из Ionquest 801, намного меньше, чем наблюдается при использовании Д2ЭГФК. В сообщении [Kim, J.S., Kumar, B.N., Radhika, S., Kantam, M.L., and Reddy, B.R., Studies on selection of solvent extractant system for the separation of t rivalent Sm, Gd, Dy and Y from chloride solutions, Int. J. Miner. Process. 2012. V. 112-113, Р. 37-42. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2012.07.00] проведен выбор подходящей системы для разделения смеси РЗЭ с использованием фосфорноорганической кислоты (TOPS 99), фосфоновой кислоты (РС 88А), фосфиновой кислоты (CYANEX 272), монотиофосфиновой кислоты (CYANEX 302), оксида фосфина (CYANEX 923, CYANEX 921) и аминов на основе (АЛАМИН 336, АЛИКВАТ 336). Установлено, что РС 88А является лучшим экстрагентом с высоким коэффициентом разделения для пары Dy-Y с парой Sm-Gd. Установлено, что растворы Cyanex 572 проявляют наибольшую селективность при разделении СТГ по линиям Eu/Sm ( = 1,5), Tb/Gd ( - 4,2), Dy/Tb ( = 2,1), Y/Но ( = Y/Но и Er/Y ( = 2.2), а смесь Cyanex 572 - ТБФ - по линиям Eu/Sm ( = 1,5). Показано, что добавка до 0,37М ТБФ к 1М Cyanex 572 увеличивает насыщение экстрагента до 28 г/л по РЗЭ и снижает расход азотной кислоты на реэкстракцию РЗЭ. Недостаток данного решения, как и остальных, заключается в том, что предлагается последовательность операций разделения сначала по одной линии затем по другой, т.е. требуется, по крайней мере, два разделительных каскада. Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является метод, описанный в источнике [С.Л. Мишра, Х Сингх, СК Гупта.Simultaneous purification of dysprosium and terbium from dysprosium concentrate using 2-ethyl hexyl phosphonic acid mono-2-ethyl hexyl ester as an extractant. Hydrometallurgy. Volume 56, Issue 1, May 2000, Pages 33-40. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(00)00064-5].The proposed invention relates to the field of rare earth element (REE) technology. Of all the rare earth elements, terbium and dysprosium can be noted as the most popular elements, not only due to the fact that they are used in highly efficient devices, but also due to the low content of these elements in rare earth concentrates. Dysprosium is an important additive in the production of neodymium magnets; without terbium, it is impossible to produce effective phosphors. In the work [. Abreu, RD and Morais, CA, Study on separation of heavy rare earth elements by solvent extraction with organophosphorus acids and amine reagents, Miner. Eng. 2014, Vol. 61. P. 82-87. [https://doi.org/10.1016/j.mineng.2014.03.0] the separation of heavy REE by seven extractants was studied: three organophosphorus acids (DEHPA, IONQUEST 801 and CYANEX ® 272), DEHPA/TOPO mixture (neutral ester) and three amines (ALAMINE 336, ALIQUAT 336 and PRIMENE JM-T). It was found that Ionquest 801 is the most convenient for the separation of heavy REE, since it has a lower affinity for REE compared to D2EHPA, which facilitates back-extraction from Ionquest 801 than from D2EHPA. Moreover, the number of steps required to remove REE from Ionquest 801 is much less than that observed when using D2EHPA. In the report [Kim, JS, Kumar, BN, Radhika, S., Kantam, ML, and Reddy, BR, Studies on selection of solvent extractant system for the separation of t rival Sm, Gd, Dy and Y from chloride solutions, Int. J. Miner. Process. 2012. V. 112-113, R. 37-42. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2012.07.00] a suitable system for the separation of a mixture of rare earth elements was selected using organophosphorus acid (TOPS 99), phosphonic acid (РС 88А), phosphinic acid (CYANEX 272), monothiophosphinic acid (CYANEX 302), phosphine oxide (CYANEX 923, CYANEX 921) and amines based on (ALAMIN 336, ALIKVAT 336). It was found thatРС 88А is the best extractant with a high separation factor for the Dy-Y pair with the Sm-Gd pair. It was found that Cyanex 572 solutions exhibit the highest selectivity in the separation of STH by the Eu/Sm lines ( = 1.5), Tb/Gd ( - 4.2), Dy/Tb ( = 2.1), Y/No ( = Y/No and Er/Y ( = 2.2), and the Cyanex 572 - TBP mixture - along the Eu/Sm lines ( = 1.5). It is shown that the addition of up to 0.37 M TBP to 1 M Cyanex 572 increases the saturation of the extractant to 28 g/l by REE and reduces the consumption of nitric acid for REE re-extraction. The disadvantage of this solution, like the others, is that a sequence of separation operations is proposed first along one line and then along the other, i.e. at least two separation cascades are required. The closest in technical solution and achieved result is the method described in the source [S.L. Mishra, H. Singh, S.K. Gupta. Simultaneous purification of dysprosium and terbium from dysprosium concentrate using 2-ethyl hexyl phosphonic acid mono-2-ethyl hexyl ester as an extractant. Hydrometallurgy. Volume 56, Issue 1, May 2000, Pages 33-40. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(00)00064-5].

При экстракции растворителем хлоридов редкоземельных элементов, полученных из монацита, образуется тяжелая редкоземельная фракция с содержанием 60% Y2O3, который дополнительно очищается до 93% Y2O3 с получением концентрата с содержанием >50% Dy2O3, 14% Tb4O7, 10% Gd2O3, 2,4% Ho2O3 и 21% Y2O3. Концентрат перерабатывали для получения диспрозия методом экстракции 2-этилгексил фосфоновой кислоты моно-2-этилгексилового эфира (РС 88А) в парафиновом керосине. Коэффициенты разделения Dy/Gd, Dy/Tb, Y/Dy, Ho/Dy и Er/Dy были определены экспериментально. В оптимальных условиях были проведены испытания противоточной экстракции и промывки с использованием смесителей-отстойников, с емкостью смесителя 50 мл. В процессе разделения получен 85% иттрий, 83% тербий и 97% концентрат диспрозия. Недостаток технология заключается в необходимости дополнительных каскадов для получения тербия и диспрозия товарных кондиций, т.е. чистотой не менее 99,9 %. Для повышения чистоты тербия и диспрозия автором предлагается следующее техническое решение.Solvent extraction of rare earth chlorides obtained from monazite produces a heavy rare earth fraction containing 60% Y2O3 , which is further purified to 93% Y2O3 to yield a concentrate containing >50% Dy2O3 , 14% Tb4O7 , 10 % Gd2O3 , 2.4% Ho2O3 and 21% Y2O3 . The concentrate was processed to obtain dysprosium by extraction of 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester (PC 88A) in paraffin kerosene . The separation factors Dy/Gd, Dy / Tb, Y/Dy, Ho/Dy and Er/Dy were determined experimentally. Counter-current extraction and washing tests were conducted under optimal conditions using mixer-sedimenters with a mixer capacity of 50 ml. The separation process yielded 85% yttrium, 83% terbium and 97% dysprosium concentrate. The disadvantage of the technology is the need for additional cascades to obtain commercial grade terbium and dysprosium, i.e. with a purity of at least 99.9%. To increase the purity of terbium and dysprosium, the author proposes the following technical solution.

Нейтральные экстрагенты, в частности, ТБФ не эффективны для разделения самария-европия-гадолиния. Для разделения этих элементов наиболее эффективны алкилфосфорные кислоты, например ди-2-этил гексилфосфорная кислота (Д2ЭГФК), или фосфоновые или фосфиновые кислоты. В табл. 1 приведены результаты распределения нитратов РЗЭ в системе Д2ЭГФК-Ln(NO3)3-HNO3.Neutral extractants, in particular TBP, are not effective for separating samarium-europium-gadolinium. Alkylphosphoric acids, such as di-2-ethyl hexylphosphoric acid (D2EHPA), or phosphonic or phosphinic acids are most effective for separating these elements. Table 1 shows the results of the distribution of REE nitrates in the D2EHPA-Ln(NO 3 ) 3 -HNO 3 system.

Коэффициенты разделения уменьшаются с повышением равновесной концентрации РЗЭ в водной фазе. Оптимальная концентрация 90-120 г/л (на оксиды РЗЭ). Для разделения тербия и диспрозия предлагается использовать нестационарный процесс разделения с накоплением продуктов разделения, в данном случае, тербия и диспрозия в ступенях каскада.The separation factors decrease with increasing equilibrium concentration of REE in the aqueous phase. The optimum concentration is 90-120 g/l (for REE oxides). For separation of terbium and dysprosium, it is proposed to use a non-stationary separation process with accumulation of separation products, in this case, terbium and dysprosium, in the cascade stages.

Противоточный процесс моделировали на воронках в режиме 1 воронка 2 ступени с полным внутренним орошением. Исходный водный раствор содержал 120 г/дм3 РЗЭ (в расчете на оксиды) и 0,7 моль/дм3 азотной кислоты. Содержание индивидуальных РЗЭ в концентрате, % масс: тербий 9,9%, диспрозий 90,1%. Экстрагент- 30% раствор ди-2-этилгексил фосфорной кислоты (Д2ЭГФК) в керосине. Соотношение фаз О : В=3 :1. Экстрагент водили в 1-ю воронку. Из 2 воронки отбирали водную фазу, объединяли с рафинатом из первой камеры, упаривали до 120 г/дм3, нейтрализовали гидроксидом аммония и вводили в 2-ю воронку. Выходящую органическую фазу, реэкстрагировали раствором азотной кислоты концентрацией 3 моль/дм3, объединяли реэкстракты, упаривали до 100-120 г/дм3 и вводили в 5 воронку. Всего было сделано 10 выводов органической и водной фазы. Так как насыщающий раствор вводили во вторую воронку (4-я ступень), то в разделении участвовало шесть ступеней. Видно, что тербий сконцентрирован в первой ступени, а диспрозий почти очистился от тербия и концентрируется на последних 6-10 ступенях (рис. 1).The counter-current process was simulated on funnels in the 1 funnel 2 stage mode with full internal irrigation. The initial aqueous solution contained 120 g/ dm3 of REE (calculated as oxides) and 0.7 mol/dm3 of nitric acid. The content of individual REE in the concentrate, % by weight: terbium 9.9%, dysprosium 90.1%. The extractant was a 30% solution of di-2-ethylhexyl phosphoric acid (D2EHPA) in kerosene. The phase ratio was O : B = 3 : 1. The extractant was introduced into the 1st funnel. The aqueous phase was collected from the 2nd funnel, combined with the raffinate from the first chamber, evaporated to 120 g/ dm3 , neutralized with ammonium hydroxide and introduced into the 2nd funnel. The outgoing organic phase was re-extracted with a nitric acid solution of 3 mol/ dm3 concentration, the re-extracts were combined, evaporated to 100-120 g/ dm3 and introduced into the 5th funnel. A total of 10 withdrawals of the organic and aqueous phases were made. Since the saturating solution was introduced into the second funnel (4th stage), six stages were involved in the separation. It is evident that terbium is concentrated in the first stage, and dysprosium is almost purified from terbium and is concentrated in the last 6-10 stages (Fig. 1).

Уже на этом небольшом количестве ступеней формируются зоны тербия и диспрозия. При увеличении числа ступеней до 40-50, зоны раздвигаются и формируются зоны накопления для примесных элементов более легких, чем тербий и более тяжелых, чем диспрозий. Концентрат дистербия содержит тербий и диспрозий в соотношении 1:10, а также примеси более легких редкоземельных элементов, в частности, 0,5% масс. более легких и 0,2% масс. примесей более тяжелых элементов: 0,1% гольмия и 0,1% эрбия. Для разделения тербия и диспрозия требуется экстракционный каскад, содержащий 75-80 ступеней. К определенным ступеням в экстракционной части каскада и в промывной части каскада подсоединены емкости для накопления, соответственно, тербия и диспрозия. В качестве экстрагента желательно использовать 30-35% об. раствор алкилфосфоновой кислоты (моно-2-этилгексиловый эфир 2-этилгексилфосфо-новой кислоты или раствор диизооктилфосфиновой кислоты (Суанекс-272). Достоинство этих кислот заключается в том, что для реэкстракции РЗЭ требуется раствор минеральной кислоты минимальной концентрации 0,5-1,0 моль/дм3. При отсутствии фосфоновой кислоты процесс разделения можно вести с использованием 30% раствора Д2ЭГФК в инертном разбавителе.Terbium and dysprosium zones are already formed at this small number of stages. When the number of stages increases to 40-50, the zones move apart and accumulation zones are formed for impurity elements lighter than terbium and heavier than dysprosium. The dysprosium concentrate contains terbium and dysprosium in a ratio of 1:10, as well as impurities of lighter rare earth elements, in particular, 0.5% by weight of lighter elements and 0.2% by weight of impurities of heavier elements: 0.1% holmium and 0.1% erbium. An extraction cascade containing 75-80 stages is required to separate terbium and dysprosium. Containers for accumulation of terbium and dysprosium, respectively, are connected to certain stages in the extraction part of the cascade and in the washing part of the cascade. It is desirable to use 30-35% vol. as an extractant. alkylphosphonic acid solution (mono-2-ethylhexyl ester of 2-ethylhexylphosphonic acid or diisooctylphosphinic acid solution (Suanex-272). The advantage of these acids is that a mineral acid solution of a minimum concentration of 0.5-1.0 mol/ dm3 is required for re-extraction of REE. In the absence of phosphonic acid, the separation process can be carried out using a 30% solution of D2EHP in an inert diluent.

К недостаткам использования D2ЭГФК, как указывалось ранее, относятся необходимость применения достаточно концентрированных растворов азотной кислоты для реэкстрации РЗЭ из органической фазы. Принципиальная схема выделения тербия и диспрозия из концентрата приведена на рис. 2. Экстрагент вводят в первую ступень, к 15-17 ступени подсоединяют емкость для накопления тербия. Исходный раствор вводят в 35 ступень, промывной раствор вводит в 65 ступень, а к 50-52 ступени подсоединяют емкость для накопления диспрозия. Первый регистрирующий раствор вводят в 70 ступень, второй - в 75 ступень. В качестве реагирующего раствора применяют 1-2 моль/дм3 раствор азотной кислоты в случае использования в качестве экстрагента фосфоновой кислоты и 3-4 моль/дм3 азотной кислоты при применении D2ЭГФК. Исходный раствор содержит 100-120 г/дм3 РЗЭ в расчете на оксиды и 0,05-0,3 моль/дм3 азотной кислоты при использовании фосфоновой кислоты и 0,7-1,5 моль/дм3 азотной кислоты при использовании Д2ЭГФК. Первоначально все ячейки каскада и емкости заполняют исходным раствором. В первые камеры экстракционной части каскада добавляют нейтрализатор, в качестве которого можно использовать гидроксид аммония или гидроксид натрия для нейтрализации выделяющихся ионов водорода. Параметры процесса выбирают такими, чтобы полностью извлечь тербий из водной фазы, оставив в водном растворе гадолиний. При концентрации РЗЭ в водной фазе 100 г/дм3 и 25 г/дм3 в органической фазе (для 30-35% экстрагента) и коэффициенте разделения диспрозия и тербия ( = 1,8, соотношение фаз в экстракционном каскаде 'составит Vорг.:Vисх:Vпром.= 12-10 :1 :1,85. На стадии реэкстракции соотношение фаз Vорг.:Vводн.= 1 : 0,3-0,6. Из табл. 2 видно влияние коэффициента разделения диспрозия и тербия и чистоты тербия на требующееся количество ступеней и соотношение потоков фаз.The disadvantages of using D2EHP, as indicated earlier, include the need to use fairly concentrated nitric acid solutions for re-extraction of REE from the organic phase. The basic scheme for isolating terbium and dysprosium from concentrate is shown in Fig. 2. The extractant is introduced into the first stage, and a tank for accumulating terbium is connected to stages 15–17. The initial solution is introduced into stage 35, the wash solution is introduced into stage 65, and a tank for accumulating dysprosium is connected to stages 50–52. The first recording solution is introduced into stage 70, the second into stage 75. A 1–2 mol/dm3 nitric acid solution is used as a reacting solution in the case of using phosphonic acid as an extractant, and 3–4 mol/dm3 nitric acid when using D2EHP. The initial solution contains 100-120 g/ dm3 of REE calculated as oxides and 0.05-0.3 mol/ dm3 of nitric acid when using phosphonic acid and 0.7-1.5 mol/dm3 of nitric acid when using D2EGFK. Initially, all the cells of the cascade and the containers are filled with the initial solution. A neutralizer is added to the first chambers of the extraction part of the cascade, which can be ammonium hydroxide or sodium hydroxide to neutralize the released hydrogen ions. The process parameters are selected such as to completely extract terbium from the aqueous phase, leaving gadolinium in the aqueous solution. At a REE concentration in the aqueous phase of 100 g/ dm3 and 25 g/ dm3 in the organic phase (for 30-35% of the extractant) and a separation factor of dysprosium and terbium ( = 1.8, the phase ratio in the extraction cascade will be Vorg.:Vinit.:Vprom.= 12-10:1:1.85. At the re-extraction stage, the phase ratio is Vorg.:Vaqueous= 1:0.3-0.6. The effect of the separation coefficient of dysprosium and terbium can be seen from Table 2 and the purity of terbium for the required number of stages and the ratio of phase flows.

Таблица 2Table 2

Влияние коэффициента разделения диспрозия и тербия и чистоты тербия на требующееся количество ступеней и соотношение потоков фаз (x0 и xn начальное и конечное содержание тербия, q коэффициент обогащения, q и Г коэффициент обогащения и отбор чистого тербия)Effect of the partition coefficient of dysprosium and terbium and the purity of terbium for the required number of stages and the ratio of phase flows (x 0 and x n are the initial and final content of terbium, q is the enrichment factor, q and G are the enrichment factor and the selection of pure terbium)

Видно, что для получения тербия, содержащего менее 0,001% диспрозия необходимо почти вдвое увеличить число ступеней и увеличить потоки органической и водной фаз. Экстракт, выходящий из 65 ступени обрабатывают реэкстрагирующим раствором, полностью удаляя диспрозий в водную фазу. Полученный раствор упаривают до концентрации 100-120 г/л, корректируют по содержанию азотной кислоты и направляют в 65 ступень в качестве промывного раствора. Остающиеся в органической фазе примеси гольмия и эрбия удаляют на второй реэкстрации в водную фазу и выводят из процесса. Процесс подачи исходного раствора ведут до накопления в соответствующих емкостях тербия и диспрозия до содержания 97-98% основного вещества. После этого подачу исходного раствора прекращают, подачу промывного раствора увеличивают на долю сокращенного исходного раствора. В таком режиме выведут процесс до полного удаления примесей более легких элементов, в частности, самария, европия, гадолиния из середины каскада и из емкости, в которой накапливается тербий в и гольмий, эрбий и более тяжелые элементы из промывной части. В таком режиме происходит удаление примесей более легких и более тяжелых элементов из промывной части каскада и из емкости, предназначенной для накопления диспрозия. После накопления в указанных емкостях диспрозия и тербия с содержанием основного вещества более 99,9-99,99% процесс прекращают. Распределение тербия, диспрозия и примесей по ступеням каскада приведено на рис. 3.It is evident that in order to obtain terbium containing less than 0.001% dysprosium, it is necessary to almost double the number of stages and increase the flows of the organic and aqueous phases. The extract leaving stage 65 is treated with a stripping solution, completely removing dysprosium into the aqueous phase. The resulting solution is evaporated to a concentration of 100-120 g/l, adjusted for nitric acid content and sent to stage 65 as a washing solution. The remaining impurities of holmium and erbium in the organic phase are removed in the second stripping into the aqueous phase and removed from the process. The process of feeding the initial solution is carried out until terbium and dysprosium accumulate in the corresponding containers to a content of 97-98% of the main substance. After this, the feed of the initial solution is stopped, the feed of the washing solution is increased by the proportion of the reduced initial solution. In this mode, the process will be brought to the complete removal of impurities of lighter elements, in particular, samarium, europium, gadolinium from the middle of the cascade and from the tank in which terbium and holmium, erbium and heavier elements are accumulated from the washing part. In this mode, impurities of lighter and heavier elements are removed from the washing part of the cascade and from the tank intended for the accumulation of dysprosium. After the accumulation of dysprosium and terbium in the said tanks with a content of the main substance of more than 99.9-99.99%, the process is stopped. The distribution of terbium, dysprosium and impurities by the stages of the cascade is shown in Fig. 3.

Из емкостей сливают тербий и диспрозий, из второго реэкстракта выводят примеси более тяжелых элементов, а из первых камер каскада примеси более легких элементов. Результаты разделения приведены в табл. 3.Terbium and dysprosium are drained from the containers, impurities of heavier elements are removed from the second reextract, and impurities of lighter elements are removed from the first chambers of the cascade. The results of the separation are given in Table 3.

Положительный результат - не только разделение тербия и диспрозия, но и дополнительная очистка тербия от более легких РЗЭ, а диспрозия от более тяжелых элементов.The positive result is not only the separation of terbium and dysprosium, but also the additional purification of terbium from lighter REEs, and dysprosium from heavier elements.

Claims (5)

1. Способ разделения тербия и диспрозия из концентрата, содержащего тербий, диспрозий, примеси более легких редкоземельных элементов (РЗЭ) и примеси более тяжелых РЗЭ, включающий стадию экстракции фосфорорганическим катионообменным соединением, промывку и реэкстракцию, отличающийся тем, что процесс проводят в режиме полного внутреннего орошения, полностью извлекая тербий и накапливая его в экстракционной части каскада в подсоединенной емкости, реэкстрагируя диспрозий из экстракта в две стадии, полностью возвращая в каскад первый реэкстракт, содержащий диспрозий, в качестве промывного раствора и накапливая его в подсоединенной емкости в промывной части каскада.1. A method for separating terbium and dysprosium from a concentrate containing terbium, dysprosium, impurities of lighter rare earth elements (REE) and impurities of heavier REE, comprising a stage of extraction with an organophosphorus cation exchange compound, washing and re-extraction, characterized in that the process is carried out in a full internal irrigation mode, completely extracting terbium and accumulating it in the extraction part of the cascade in a connected container, re-extracting dysprosium from the extract in two stages, completely returning the first re-extract containing dysprosium to the cascade as a wash solution and accumulating it in a connected container in the wash part of the cascade. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при полном извлечении тербия в водной фазе остаются примеси более легких редкоземельных элементов, которые выводят из процесса.2. The method according to paragraph 1, characterized in that during the complete extraction of terbium, impurities of lighter rare earth elements remain in the aqueous phase, which are removed from the process. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реэкстракт от второй стадии содержит примеси более тяжелых редкоземельных элементов, которые выводят из процесса.3. The method according to paragraph 1, characterized in that the re-extract from the second stage contains impurities of heavier rare earth elements, which are removed from the process. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при накоплении тербия и диспрозия в подсоединенных емкостях до содержания 97-98% подачу исходного раствора прекращают, а поток промывного раствора увеличивают на объем исходного раствора.4. The method according to item 1, characterized in that when terbium and dysprosium accumulate in the connected containers to a content of 97-98%, the supply of the initial solution is stopped, and the flow of the washing solution is increased by the volume of the initial solution. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что после очистки растворов середины каскада, подключенных емкостей и реэкстракта от примесей более легких и более тяжелых элементов и достижения требуемой чистоты тербия и диспрозия в подсоединенных емкостях 99,9-99,95% процесс прекращают, растворы нитратов тербия и диспрозия сливают из подключенных емкостей и выводят как готовую продукцию, а процесс повторяют вновь.5. The method according to item 4, characterized in that after cleaning the solutions of the middle of the cascade, the connected containers and the reextract from impurities of lighter and heavier elements and achieving the required purity of terbium and dysprosium in the connected containers of 99.9-99.95%, the process is stopped, the solutions of terbium and dysprosium nitrates are drained from the connected containers and removed as finished products, and the process is repeated again.
RU2023131558A 2023-12-01 Method of separating terbium and dysprosium RU2830550C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2830550C1 true RU2830550C1 (en) 2024-11-21

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1822107A1 (en) * 1987-01-04 1995-11-27 Институт Физической Химии Ан Ссср Method of extractive separation of rare-earth elements
RU2319666C2 (en) * 2006-01-23 2008-03-20 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) Method of extractive separation of rare-earth elements
RU2640479C2 (en) * 2016-03-30 2018-01-09 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный унивеситет" Method of extracting rare earth metals from wet-process phosphoric acid when processing apatite concentrates
CN110330049A (en) * 2019-08-13 2019-10-15 包头稀土研究院 The method for producing terbium oxide and dysprosia

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1822107A1 (en) * 1987-01-04 1995-11-27 Институт Физической Химии Ан Ссср Method of extractive separation of rare-earth elements
RU2319666C2 (en) * 2006-01-23 2008-03-20 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) Method of extractive separation of rare-earth elements
RU2640479C2 (en) * 2016-03-30 2018-01-09 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный унивеситет" Method of extracting rare earth metals from wet-process phosphoric acid when processing apatite concentrates
CN110330049A (en) * 2019-08-13 2019-10-15 包头稀土研究院 The method for producing terbium oxide and dysprosia

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШУЛИН С.С. Разделение концентратов редкоземельных элементов среднетяжелой группы смесями экстрагентов из нитратных сред. Автореферат диссертации., М., 2020, с.14. CHANG GEUN OH et al. Separation of Tb(III) and Dy(III) from Chloride Solution by Extraction and Scrubbing with Ionic Liquid Prepared with Cyanex 272 and Aliquat 336., Korean Journal of Metals and Materials, v.57(8), 2019, p.499-506. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910008928B1 (en) Separation method of rare earth elements by liquid-liquid extraction
KR101536327B1 (en) Method for Extracting and Separating Light Rare Earth Element
CN103773954B (en) Neutral phosphonic acid amides extraction agent is used for extracting and separating Ce 4+purposes
Parhi et al. Liquid-liquid extraction and separation of total rare earth (RE) metals from polymetallic manganese nodule leaching solution
US5192443A (en) Separation of rare earth values by liquid/liquid extraction
CN1131326C (en) Technological process for directly producing mixed rare earth oxide
CN101787451B (en) Method for improving efficiency of acidic organophosphorus extractant for extraction separation of rare-earth elements
CN104131164B (en) Neutral phosphonic acid amides extraction agent is used for purposes and the method for extracting and separating thorium
CN102337404B (en) The synthetic method of rare earth metal extractant
RU2013146790A (en) METHODS FOR RARE EARTH EXTRACTION FROM ALUMINUM-CONTAINING MATERIALS
BR112017001370B1 (en) method for recovery of rare earths by fractional extraction
Acharya et al. Studies on extraction and separation of La (III) with DEHPA and PC88A in petrofin
CN106115835B (en) A kind of processing method of the industrial wastewater containing oxalic acid
US12037660B2 (en) Use of synergistic mixture of extractants for extracting rare earth elements from an aqueous medium comprising phosphoric acid
RU2830550C1 (en) Method of separating terbium and dysprosium
RU2640479C2 (en) Method of extracting rare earth metals from wet-process phosphoric acid when processing apatite concentrates
CN111575493B (en) Method for removing impurities in high-purity scandium product
RU2319666C2 (en) Method of extractive separation of rare-earth elements
CN1040889C (en) Extracting technological method for purifying separating rare earth element
CN119101803A (en) A method for extracting, purifying, removing impurities and enriching lithium in a lithium-containing aqueous solution
US5188735A (en) Separation of rare earth values by liquid/liquid extraction
RU2830549C1 (en) Method of separating samarium, europium and gadolinium
RU2713766C1 (en) Method of separating yttrium and ytterbium from titanium impurities
CN1039543C (en) Method for separating heavy metal impurities to produce high-purity rare earth
Mishra Comprehensive outlook for liquid–liquid separation of rare earth elements