Способ очистки диспрозия от примесей других лантаноидов

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ ДйСПРОЭЯ Я ОТ ПРИМЕСЕЙ ДРУГИХ ЛАНТАНОИДОВ , включающий растворение исхооного продукта в иошстоводорошюй кнспоте,: кристеллиэашю иодидов, растворение их и обработку раствором антипирина, оггделение осадка и перекристаллизацию, о тличаюшийся тем, что, с целью упрощения np Miecca за счет сокращения числа перек{жсталлиэации и повышения степени извлечения конечного продукта, иодиды лантаншдов растворяют в этаноле , полученный раствор обрабатвают растворе антипирина в атаноле при соотношении оксид диспрозия: автипирин 1:( 1,47-1,87) и растворяют антипириновое соединение диспрозия в диметилформамиде с поспедукшеЯ отгонкой разбавителя под вакуумом. Ш

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ц уО

РЕСПУБЛИК (l% (И) др С 01 F 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,. -

H aETOPCKOMV СВИДЕВ ЪСТЮУ

l ю р.

Ф (21) 3348781/23-26 (22) 30.10,81 (46) 23.06.83. Бюл. Мв 23 (72) H. С. Рукк, Г. П. Кузнецова, Б, .П. Степин и Л. Ю. Аликберова (71) Московский ордена Трудового Крас ного Знамени институт тонкой химической технологии им. М..В. Ломоносова (53 ) S46.664:2 1 (О88,8 )

{56) 1. Kette))e B. Н,, Soyd G. E,,, J,Amer. Chem. Soc. 1974, б9, р. 28002812.

2. Harsh $, К, S. Chem. Soc, 1950

2, р. 577-578 (прототип). 64)(67) СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИСПРОЗИЯ,ОТ ПРИМЕСЕЙ ДРУГИХ ЛАНТАНО4

ИДОВ, включаюпшй растворение исходно го продукта в иодистоводородной кислоте,; кристаллизацию иодидов, растворение их и обработку растворам антипирина, о@деление осадка и перекристаллиэацию,о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрошения процесса эа счет сокрашения числа перекристаллиэации и повышения степени извлечения конечного продукта, иодиды лантан<идов растворяют в ата. ноле, напученный раствор обрабатываzn раствором антипирина в этанаье при соотношении оксид диспроэия: антипирин 1:(1,47-1,87 ) и растворяют антипириновое соединение днспроэия в диметилформамиде с последуюшей от- O гонкой разбавителя под вакуумом.

Изобретение относится к способам очистки редкоземельного элемента - дис« прозия, используемого в радиотехнике и электронике.

Известен способ очистки оксида диспрозия от примесей других лантаноидов методом ионообменной хроматографйи, зав ючаюшийся в том, что раствор хлоридов лантаноидов пропускают через колонку, заполненную катионитом Йауэкс-50 в

Н -форме. После сорбции проводят фрак4 цйонное элюирование 5%-ым цитретным бу фером (рН 3,25-3,33) при температ. ре около 100 С со скоростью 2 мл/см ° мин.

Извлечение диспрозия составляет 40% при содержании основного вещества

99 мас,% (1).

Недостатком способа явдяется загрязнение технологического раствора продуктами декструкции ионообменных смол, которая при 100 С идет весьма интенсивно, о необходимость использования технологичес ких растворов с низкой коцентрацией лантаноидов и, как следствие, их большие объемы, большие объемы регенерирующих раствором, необходимость их утилизации и обезвреживания, потери лантаноидов с регенератом, высокие энергозатраты, а также низкий выход цепевого продукта. ЗО

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ очистки диспрозия от примесей других лантаноидов из смеси оксидов, содержащих 56,25 мас.% 9 f Q,êðèñràëëèçàöèeé

s виде антнпиринового производного е> о иодида, предварительно полученного по следующей методике; смесь оксидов лантаноидов растворяют в избытке концентрированной (плотность 1,7 г/см ) иоди-!! стоводородной кислоты с последуюцщм удалением иода при нагревании на водяной бане иди осаждением антипирином, После этого смесь иодидов растворяют в горячей воде, обрабатывают раствором антипирина при массовом соотноше- 15 нии иодид лантаноида:антипирин 1:0,27. ,Для получения концентрата диспрозия, содержащего 74,00 мас.% )) 1 Q требуется 1750 операций кристаллизации. Выход концентрата оксида диспрозич состав-go пяет 86,0%. (2), Недостатками известного способа являются сложность процесса и,в связи с этим, большие затраты времени| матери- алов и энергоресурсов, е также низкое извлечение диспрозия.

Белью изобретения является упроп ение процесса за счет сокрашения числа перекристаплизаций и повышения выхода конечного продукта.

Поставленная цель достигается тем,что согласно способу очистки диспрозия от примесей других лантаноидов смесь окислов лантаноидов растворяют в иодистоводо- . родной киспоте, проводят кристаллизацию, -иодиды пантаноидов растворяют B э тано ле, полученный раствор обрабатывают раствором антипирина в этаноле при соотношении оксид диспрозия:антипирин

1:(1,47-1,87), и растворяют антипириновое соединение диспрозия в диметилформамиде с последующей отгонкой разбавителя под вакуумом, Способ осущест)ляется следующим обI разом.

Очищенный диспрозиевый концентрат, содержащий не менее 15 мас,%3 : Д переводят одним из известных спсх:обов в иодид. Смесь кристаппогидратов иодидов лантаноидов растворяют в этанопе или ацетоне. К полученному раствору иодидов лантаноидов добавляют раствор антипирина (ЛП) в этаноле или ацетоне, причем массовое отношение иодид лантаноида:ентипирин 1: (1,47-1,87 ). Осадок ан типириновых производных иодидов йантаноидов отделяют or маточника, сушат на фильтре, а затем растворяют в минимадь; ном объеме диметипформамида (ЛМФ).

Затем ведут отгонку 20-60% введенного растворителя векуумированием при оста-4 точном давлении Р=:3,5 ° 10 мм рт. ст. и температуре 0-2ээС. В результате получается продукт с выходом 90,0-96,8% содержащий не менее 99,60 мас.%.

Проведение осаждения антипиринового соединения диспрозня в среде неводного растворителя (этиловый спирт ипи ацетон) способствует повышению коэффициента очистки диспрозия до 2,5-4, что позволяет за одну операцию осаждения достигнуть высокой эффективности очистки днспрозия. Коэффициент очистки диспрозия а диметипформамнде также возрастает до 4-14 по сравнению с проведением очистки перекристаллизацией а водном растворе, где он составляет -",07-1,09. е

Уменьшение соотношения оксид" диспрозич:антипирин менее 1,47 приводит к снижению выхода конечного продукта, а повышение соотношения более 1,87 приводит к увеличению числа церекристеппизеций антипирине диспрозия в диметидформамиде с целью очистки от лантаноидов, 1024419

Составитель H. Шос генко

Редактор О, Юрковецкая Техред A.À÷ Корректор О. Билак

Заказ 4319/20 :Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, уп. Проектная, 4

Пример 1. 10,00 г днспрозиевого концентрата, содержащего 98,50% оксида днспроэия, растворяют в 50 мг

57%-й иодистоводородной кислоты. Выдепившуюся поспе концентрирования раствора выпаркой смесь кристаппогидратов иодкдов пантаноидов промывают два раза топуопом дпя удапения избытка иода, а затем растворяют в 50 мп этанопа, К полученному раствору добавляют при пе 1О ремешивании раствор 44 г АП в 67 мп этайопа (массовое соотношение l и l . Аи=

4.:1,47), Выдепившийся после перемешивания осадок кристаппов антипириновых производных иодидов пантаноидов отдепяют от маточного раствора вакуумным фильтрованием и сушат на фипьтре. Полученный продукт растворяют в 177 мп ,О.МФ и ведут кристаллизацию отгонкой растворитепя в.вакууме (остаточное дав- 20 пение 5 10 мм рт;ст., температура

15 С). Поспе отгонки 60 мас.% растворитепя осадок отдепяют от маточника вакуумным фильтрованием, сушат на фипьтре, а затем растворяют в 122 мп ДМФ. 25

После этого раствор снова подвергают. вакуумнрованию, как указано выше. Затем отфипьтрованный осадок растворяют в, 105 мп ДМФ и човторяют операции" по вакуумированию н отдепению осадка, за-. 30 тем снова производят растворение в ПМФ (100 мп) н вакуумирование раствора, выделившийся поспе отдепения 60% растворителя осадок отдепяют вакуумным фипь рованием и сушат на фипьтре. Маточные растворы от вакуумного фнпьтрования смесей кристаппического продукта и ДМФ возвращают на предыдущие стадии кристаллизации.

Выход очищенного оксида дисцро- 4О зия 96,1%, содержание ЭЯ; .0 окопо .

99,95 мас.%.

Пример 2. 100,00 r диспрозиевого концентрата, содержащего 95,60 мас,% 3 (р> перевит в иодиаы снапогично примеру 1, затем растворяют его в 50мп этанапа. К полученному раствору при перемешивании добавпяют раствор 43,50 r антипирина в 56 h4l этанопа (массовое отношение иоднд пантайоида:антинирин (1:1,87). Выделившиеся кристаппы asтипириновых производных иодидов пантаноидав отделяют вакуумным фильтрованием, сушат на фильтре, а затем растворя ют в200мп ДМ . Поспе отгонки около

50 мас.% растворителя вакуумированием при остаточном давлении 3 10 мм рт,ст. и температуре 25 С подученный осадок антипириновых производных иодидов пантаноидов отделяют вакуумным фипьтрованием, сушат иа фильтре, а затем раство« ряют в 124 мп днметипформамида. Поспе отгонки 60 мас.% растворитепя (остаточное давпейие 3-10 мм рт. ст., температура 25 С) полученные кристаппы отделают вакуумным фильтрованием и сушат на фильтре. Выход Ъ (, О,„ около 95 8 мас.%, содержание основного вещества 99,70 мас.%.

Таким образом, предлагаемый способ поэвапяет получить очищенный оксид диспрозия с содержанием ЭУ Q> окопо

99,60-99,95 мас.% против 74% по известному способу, с выходом готового продукта 90-96,8%, примерно на 10% выше, чем по известному способу. Кроме того, предпагаемый способ существ венно упрощает процесс крис таппизапионного выдепення очищенного оксида дисг проэия и сводит его к 2-5 стадиям (против 1 750 по известному способу) . Тем самым существенно сокращаются затраты времени на проведение очистки диспрозиевого концентрата от примесей.