Способ извлечения ионов самария и европия ионной флотацией с применением додецилсульфата натрия

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Ионы самария и европия извлекают ионной флотацией с додецилсульфатом натрия, взятом в соотношении 1:3 по стехиометрической схеме Me3++3C12H25OSO3-=Ме(C12H25OSO3)3, где Me - катион самария или европия, C12H25OSO3 - додецилсульфат-ион. Изобретение позволяет достигать 99,9%-ного извлечения ионов самария и европия. 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к способам получения редкоземельных металлов (РЗМ) или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода ионной флотации. Существует способ извлечения катионов самария и европия, такой как ионная флотация: в обзоре Adsorptive Bubble Separation techniques // Ed. by R.Lemlich, Academic Press, N.Y., London, 1972, 344 p. упоминается впервые процесс флотации ионов самария с использованием в качестве собирателя натриевой соли додецилбензилдиэтилентриамин тетрауксусной кислоты. Флотационное извлечение в данном случае составляло 98%. Ионы европия с содержанием в стоках от 110 до 210 мг/л извлекали с помощью бромида цетилпиридиния. Извлечение составляло 96%. Кроме того, существует метод извлечения ионов серебра, цинка, свинца, никеля и платины методом ионной флотации с применением изопропилметилэтилтиокарбамата в качестве собирателя (Авторы: Tall A.B. and Sheldon G.P., патент № WO 2008019451).

Катионы меди извлекали из водных растворов с помощью катионных реагентов - формула R4NX (где R+ - радикалы катионных ПАВ, X- - галоген-ионы) (Авторы: Engel M.D., Moxon N.T., Nicol S.K., патент № WO 9217614). Катионы цинка, меди, магния методом ионной флотации извлекали из водных растворов с применением в качестве собирателя RX (R - органический радикал C1-C4, X - фосфонаты или сульфонаты). (Авторы: Viljoen D.M., Lubbe L.E., патент № WO 2007086003).

Особенностью предлагаемого метода флотации является применение додецилсульфата натрия как флотореагента. В литературе имеется ряд работ, касающихся процессов флотации ионов самария и европия, например, известно применение додецилсульфата натрия в процессе ионной флотации как собирателя для извлечения таких металлов как медь, кобальт, никель (Скрылев Л.Д., Борисов А.В. Об эффективности флотационного выделения меди и никеля из сточных вод Норильского горно-металлургического комбината. // Журнал прикладной химии. 1978, Т.51, №2, с.434-436).

Техническим результатом изобретения является повышение извлечения катионов самария и европия из водных растворов методом ионной флотации. Технический результат достигается тем, что в способе извлечения ионов самария и европия ионной флотацией с применением додецилсульфата натрия (NaDS) согласно изобретению в качестве собирателя используется NaDS в концентрации в соотношении 1:3 по стехиометрической схеме:

Ме3++3C12H25OSO3-=Ме(C12H25OSO3)3,

где Me3+ - катион самария или европия, C12H25OSO3- - додецилсульфат-ион.

Параметром извлечения РЗМ является коэффициент распределения К. Величину К извлекаемого иона между водной и органической фазами рассчитывали по отношению концентрации [Ме3+] (Sm3+ или Eu3+) в пене к концентрации [Me3+] в камерном остатке соответственно формуле: К=[Me3+]org/[Me3+]aq (Фиг.1 и Фиг.2).

Установлена зависимость коэффициента распределения редкоземельных металлов (РЗМ) между водной и органической фазами от рН раствора с целью нахождения условий наиболее полного выделения РЗМ самария (+3) и европия (+3). В качестве модельных использовались водные растворы нитратов самария (III) и европия (III) с концентрацией 0,001 моль·л-1; в качестве ПАВ - додецилсульфат натрия, концентрация которого соответствовала стехиометрии реакции. Данные по коэффициенту распределения в растворах, содержащих NaDS и РЗМ, представлены в Таблице 1.

Процесс ионной флотации осуществлялся в высокопроизводительном аппарате - лабораторной флотационной машине механического типа 137 В-ФЛ, с объемом камеры 1,0 дм3, требующей небольшой объем производственных площадей.

В растворе ионы РЗМ образуют с ПАВ прочные комплексы, которые вследствие гидрофобности алкильных радикалов переходят в пенную фазу. Разрушение отобранной пены проводилось добавлением 5 мл раствора серной кислоты с концентрацией 1 моль·л-1. Полученный раствор (пенный продукт) и раствор, оставшийся в кювете после проведения флотации (камерный остаток), анализировали на содержание редкоземельного элемента. Извлечение ионов самария и европия методом ионной флотации с применением в качестве собирателя NaDS достигает 99,9%.

Таблица 1
рН [Sm3+] в пене, моль·л-1 [Sm3+] в камерном остатке, моль·л-1 К [Eu3+] в пене, моль·л-1 [Eu3+] в камерном остатке, моль·л-1 К
3,0 0,00203 0,000236 8,6 0,00228 0,000288 7,9
3,5 0,00186 0,000139 13,4 0,00186 0,000236 7,9
4,0 0,00184 0,000130 14,0 0,00110 0,000218 5,0
4,9 0,00197 0,000171 11,5 0,00183 0,000179 8,2
5,5 0,00223 0,000183 12,1 0,00177 0,000179 9,8
6,1 0,00198 0,000131 15,1 0,00174 0,000105 16,6
6,7 0,00190 0,000023 81,9 0,00229 0,000011 204,0
7,0 0,00153 0,000019 81,5 0,00173 0,000008 208,9
7,9 0,00125 0,000015 81,6 0,00165 0,000009 182,6

Способ извлечения ионов самария и европия ионной флотацией с применением поверхностно-активного вещества додецилсульфата натрия, отличающийся тем, что в качестве собирателя используется додецилсульфат натрия в концентрации в соотношении 1:3 по стехиометрической схеме:
Ме3++3C12H25OSO3-=Ме(C12H25OSO3)3,
где Me - катион самария или европия, C12H25OSO3 - додецилсульфат-ион.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к получению нанокристаллических порошков оксидов металлов. .

Изобретение относится к извлечению иттербия из бедного или техногенного сырья с помощью метода ионной флотации, в частности к способу извлечения катионов иттербия из водных растворов солей.

Изобретение относится к области химии, в частности к способам получения безводных трихлоридов лантаноидов, используемых в химической и оптической отраслях промышленности, в цветной металлургии, в лазерной и люминофорной технике.
Изобретение относится к области получения люминесцентного порошка политанталата тербия состава Tb2O3 ·nTa2O5 (n=7-9) и может быть использовано для изготовления материалов квантовой электроники.

Изобретение относится к фосфоресцирующим люминофорам, в частности к бесцветным при дневном освещении люминофорам, находящим применение в средствах защиты ценных бумаг и документов от фальсификации, а также в качестве излучающих веществ в электролюминесцентных устройствах.

Изобретение относится к гидрометаллургии редкоземельных металлов, а именно к получению кристаллических нанопорошков оксидов лантаноидов. .
Изобретение относится к области синтеза неорганических материалов, в частности к получению наночастиц фторидов, преимущественно редкоземельных и щелочноземельных металлов, которые могут быть использованы в качестве материалов для фотоники, как каталитически активные фазы или реагенты для неорганических синтезов.

Изобретение относится к технологии получения препаратов радиоактивных элементов и может быть использовано в аналитической химии. .

Изобретение относится к материалам, изменяющим степень черноты в зависимости от температуры, и может быть использовано в космической технике, химической, пищевой, легкой промышленности.
Изобретение относится к горнорудной промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых методом флотации, и может быть использовано при глубокой переработке рудного и нерудного минерального сырья.

Изобретение относится к области переработки полезных ископаемых и касается вопроса обогащения медно-цинковых пиритсодержащих руд, в частности флотационного выделения медных минералов в виде пенных продуктов как непосредственно после первичного измельчения руд, так и при переработке коллективных медно-цинково-пиритных концентратов.

Изобретение относится к извлечению иттербия из бедного или техногенного сырья с помощью метода ионной флотации, в частности к способу извлечения катионов иттербия из водных растворов солей.

Изобретение относится к способам флотации для десульфуризации и обескремнивания руд низкосортных бокситов. .

Изобретение относится к модифицированным смолам для применения в способах разделения, особенно в селективном отделении твердых и/или ионных частиц, таких как металлические катионы, от водных сред.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке сульфидных медно-никелевых руд. .

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотации медно-молибденовых руд, медно-никелевых и других биметалльных руд. .
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке сульфидных полиметаллических руд. .

Изобретение относится к получению материалов из асфальтеносодержащих хвостов, полученных при переработке нефтеносного песка. .

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке сульфидных медно-никелевых руд. .
Изобретение относится к области обогащения редкометалльных и оловянных руд

Изобретение относится к способам получения редкоземельных металлов или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода ионной флотации

Наверх