Способ разделения редкоземельных элементов иттриевой подгруппы
¹ 135ф46
° -
Класс 40а, 51
)pm, Q, Сг. L>
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Подписные группы И№. 161 и 48
Г. В. Корпусов, В, Ф, Ескевич и Е. Н. Патрушева
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ИТТРИЕВОЙ ПОДГРУППЫ
Заявлено 7 апреля 1960 г. за № 662309/23 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 3 за 1961 г
Известны способы разделения редкоземельных элементов посредством экстракции их в органическую фазу в виде компlpKcHbIx соединений.
Основной недостаток этих способов заключается в том. что растворимость комплексных соединений редкоземельных элементов в органической фазе низка. Кроме того известные способы предусматривают разделение не больше трех элементов.
В предлагаемом способе разделения редкоземельных элементов иттриевой подгруппы в отличие от известных применяют такие комплексообразователи, которые как в свободном состоянии. так н в соединении с редкоземельными элементами хорошо растворнмы в водной фазе и нерастворимы в органической фазе н дают максимальное различие в константах комплекссобразоваш1я. В качестве таких комплексообразователей могут быть использованы этнлендиамннтетрауксусная, нитрилотриуксусная кислоты и другие соединения.
В качестве органических растворителей применяют такие, в которых все редкоземельные элементы, не связанные комплекссооразователем,,полностью переходят в оргачическую фазу. В тех случаях, когда экстракцпи недостаточно, для повышения .коэффициентов распределения применяют высаливанне. При использовании v, качестве пастворителен трибутилфосфата. алкилфссфинокисей н алкилфосфонатов в водную фазу добавляют нитрит лития в соответствующей концентрации, при этом редкоземельные элементы вводят в систему в виде нитратов.
Вследствие того, что органические расгворители обладают свойствами комплексоооразователей, выбирают такие растворителн илн условия, чтобы экстракция проводилась в области инверсии коэффициентов распределения, т. е. коэффициенты распределения более тяжелых элеменToll имели значения )пеньшие, чем коэффициенты более легких элементов. В противном случае дсйсгвия органнческог0 растворителя и ком!!лексообразовате,!я, находящегося в в);IH»)I растворе, б)удут не согласованы.
Степень связывания рсд«озсмсльчых элементов в ком.)ле«сныс соединения зависит QT;)Ei раство;)а. В случае, еслH в процессе экст;)акции поддерживать определен ос зн". - сш)с рН, что достигается с гомоп1ью дооавки лантана, то 3а одну операцию м»ж,!o разделить 23 элемента. При значениях рН 3 — 4 все редкоземельные элементы по,iностью связызаются с комплсксооб;,)азова гсг!См в стехиометрических соотношениях
Для осущсстнлс11,!я конкурс!Гп ого обмена в водной фазе в соответствии с константами комплексообразоьания и концснтрациямн неооходи:,! НзбытОк рс;1«их зе)1 ель в системе.
Для осуществления четкого разделения всех редк»земель!-я элсihtC!:TOB HTT1)IICB0H гр1, IItlbl, !TO IIC мо)к T быть дости! II) TO TO IFi«0 3а CH»г
K0ilI Пример 1. Разделе !Нс проводят на полупротивоточной устаноьке с пеподвиж !ой вод!!01Й! фазой. Реzt<03e)!col Ftt>!c элементы в жоли1е: тзс 85 — 100 г »! ОрГаническу10 !1)аЗу до Трх Пор, пока к )аЙний элсмен Г 00 )! а 1цасмоЙ подгруппы не появится в последней ячейке. В ходе процесса иттрий и более легкие элементы уходят с голо,ными фракциями растворителя, а тяжелые элементы накапливгн»тся в системе, при этом содержание тяжелых элементов (Ег, Tu, Yb, 1 и) водной фазе 3!1 одну операцию увеличивается в 30 — 40 раз. Отделение редкоземельных элементов от комплексообразозатсг!я и выса,швателя осуществляют полност)но однократнои экстракцнен при рН =1,0 — 1,2. Оста)01циЙся водньlЙ E) BTIIOj) c!10! ñ1 пег!0*1ьзлот в работе (при соо l ветству10пlсй ко,) )ектировкс )E E) а 1)сдкоземельньlс элементы реэкстраГи руют из трибутилфосфата водой. Пример 2. Заполня«)T часть системы водным ра твслом с содержанием 8 г экв/л нитрата лития, 20 г/.! суммы редкоземельных элс1!ентов и этилендиаминтетpBvt H водный раствОр вытеснитсль (раств»;) азотнокислой меди). Редкоземельные элементы, вытесненные из комплексооо;)азователя, переходят в проходящий через систему о)гапический;)астворитсль, проходят, обмениваясь, через ячейки, а затем снова полностью переходят В воднук) фазу I; пе;)БОЙ ячейке, содерв<ащсй сгободный «0)tH. Ict = 1,17 получают в водной фазе фракшпо туллия, практически не содержащую иттрия. Повторяя этот процесс многократноложно осуществить полное разделение всех компонентов смеси Предмет изобретения Способ разделения редкоземельных элементов 11ттрпсвой подгруппы путем зкстракции в органический растворитель, например в диизоамиловый эфир метилфосфоновой кислоты, о т,l и ч а ю шийся тем, I1o с целью улучшения разделения, последнее проводят при протиьоточе1ом или полуп1)отивоточном контактировании В экстракторе органllческой фазы, содери ащей указанные элементы с растзором комчлексообразозателя, например с этплендпаминтетрауксусной кислотой, и высаливателя, например нитрата лития, либо с раствором, содержащим кроме комплексообразователя и вы=ализателя соль такого элемента, например, железа, меди, цинка, который дает с комплексообразоватеJIe» более прочное соединение, чем редкоземельные элементы.
