Способ извлечения лантана(iii) из растворов солей

Изобретение относится к способу извлечения лантана (III) из растворов солей. Способ включает флотоэкстракцию с использованием органической фазы, в качестве которой используют изооктиловый спирт, и собирателя, в качестве которого используют ПАВ анионного типа - додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии: La+3+3NaDS=La(DS)3+3Na+, где La+3 - катион лантана (III), DS- - додецилсульфат-ион. При этом флотоэкстракцию осуществляют при pH=6,8-8,5 и соотношении органической и водной фаз 1/20. Изобретение обеспечивает увеличение степени извлечения лантана (III). 1 ил.

 

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 редкоземельных элементов (РЗЭ) из азотнокислых растворов (патент РФ №2106030, опубликован 27.02.1998). Извлечение и разделение ТПЭ (твердых полимерных электролитов) 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 способа 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). Способ извлечения редкоземельных элементов из растворов, содержащих железо(III) и алюминий, включает сорбцию РЗЭ 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. Способ не описывает процесс элюирования амфолита.

Известен способ извлечения РЗЭ из водных растворов (патент РФ №2482201, опубликован 20.05.2013, принятый за прототип), включает экстракцию комплекса металла (катионов самария (III) и ПАВ) - сублата на поверхности пузырьков органической фазой, находящейся над водной фазой. В качестве экстрагента используют изо-октиловый спирт. Экстракцию ведут при соотношении объемов органической и водной фаз О:В=1:40 и 1:20. Извлекают катионы самария (III) при pH 7,5-8,5.

Недостатком способа является слишком малая область pH, при котором идет извлечение катиона металла из водных растворов.

Техническим результатом изобретения является увеличение степени извлечения катионов лантана (III).

Технический результат достигается тем, что в качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, а в качестве собирателя используют ПАВ анионного типа додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:

La+3+3NaDS=La(DS)3+3Na+,

где La+3 - катион лантана (III),

NaDS - додецилсульфат натрия,

при этом флотоэкстракцию осуществляют при pH от 6,8 до 8,5 и соотношении органической и водной фаз - 1/20.

Способ извлечения лантана (III) из водных фаз поясняется следующим чертежом.

Фиг. 1 - график экспериментальной зависимости коэффициентов распределения ионов лантана (III) от pH водных растворов солей при флотоэкстракции с применением додецилсульфата натрия.

Использование в качестве собирателя ПАВ анионного типа додецилсульфата натрия обеспечивает увеличение степени извлечения лантана (III) в процессе флотоэкстракции. Додецилсульфат натрия является транспортным агентом в рассматриваемом процессе и при этом не расходуется. В растворе катионы лантана (III) образуют с додецилсульфатом натрия прочные комплексы, которые вследствие гидрофобности алкильных радикалов переходят в органическую фазу - изооктиловый спирт.

Параметром извлечения катионов лантана (III) является коэффициент распределения Краспр. Величину Краспр. извлекаемого иона между водной и органической фазами рассчитывали по отношению концентрации [La+3] в органической фазе к концентрации [La+3] в водном растворе соответственно формуле: Краспр.=[La+3]org/[La+3]aq.

Экспериментально установлено, что величина коэффициента распределения катионов лантана (III) между водной и органической фазами зависит от pH раствора водной фазы. Осуществление процесса флотоэкстракции при рН=6,8-8,5 также обеспечивает увеличение степени извлечения катионов лантана (III) не менее 98%.

Соотношение органической и водной фаз 1/20 обеспечивает увеличение степени извлечения катионов лантана (III) не менее 98% (получено экспериментально).

Способ осуществляют следующим образом. К водному раствору соли лантана (III) добавляют поверхностно-активное (ПАВ) анионогенное вещество, перемешивают, доводят pH до 6,8-8,5. 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 лантана (III).

Способ поясняется примером. Проводят флотоэкстракцию в колонке, выполненной в виде цилиндра, дном которого служил фильтр Шотта. К 200 мл раствора нитрата лантана (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 La (III).

На фиг. 1 представлена экспериментальная зависимость коэффициентов распределения ионов лантана (III) от pH водных растворов солей при флотоэкстракции с применением додецилсульфата натрия. Эксперимент показал, что при значении рН=7,5 извлечение катионов лантана (III) из раствора достигает не менее 98%.

Таким образом, способ позволяет достигнуть увеличения степени извлечения лантана (III) из раствора его солей.

Способ извлечения лантана (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 используют ПАВ анионного типа додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:

где La+3 - катион лантана (III),
NaDS - додецилсульфат натрия,
при этом флотоэкстракцию осуществляют при рН от 6,8 до 8,5 и соотношении органической и водной фаз - 1/20.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ обработки сульфата кальция, содержащего редкоземельные элементы, включает выщелачивание дигидрата сульфата кальция, содержащего редкоземельные элементы, серной кислотой для получения суспензии, состоящей из твердой фазы, содержащей указанный дигидрат сульфата кальция, и жидкой фазы, содержащей указанные редкоземельные элементы в растворе.

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов. В предложенном способе осуществляют экстракцию редкоземельных металлов из азотнокислых растворов экстрагентом с образованием экстрагируемых комплексов и промывку насыщенного экстракта, содержащего комплексы редкоземельных металлов, с использованием каскадной многоступенчатой системы процесса экстракции.

Изобретение относится к способу выделения целевого легкого редкоземельного элемента из водного раствора, содержащего два или более элемента из La, Ce, Pr и Nd, путем контактирования органической фазы, содержащей экстрагент, с водным раствором в противоточном многоступенчатом смесителе-осадителе.

Изобретение относится к технологии экстракционного разделения редкоземельных элементов из азотнокислых растворов. Способ включает экстракцию трибутилфосфатом исходного раствора, содержащего нитраты редкоземельных элементов и высаливатель, промывку и реэкстракцию подкисленной водой.

Изобретение относится к химической технологии получения соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) при комплексной переработке апатитов и может быть использовано в технологии извлечения и концентрирования РЗЭ.
Изобретение относится к металлургии редких и редкоземельных металлов, а именно к способу переработки люминофоров на основе сульфида цинка, и может быть использовано для получения обогащенного по иттрию и европию концентрата.

Изобретения относятся к способам извлечения по меньшей мере одного редкоземельного элемента. Способы включают получение кислой композиции, содержащей по меньшей мере один редкоземельный элемент и по меньшей мере один редкий металл.

Изобретение относится к способу переработки редкометального сырья. Способ включает подготовку шихты в две стадии, на первой усредняют состав фосфатно-силикатного минерального сырья по содержанию основных компонентов.

Изобретение относится к переработке фосфогипса. После водной обработки фосфогипс выщелачивают серной кислотой с переводом концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ) и примесных компонентов в раствор.

Настоящее изобретение относится к обработке алюминийсодержащего материала, в частности к извлечению редкоземельных элементов из алюминийсодержащего материала.

Изобретение может быть использовано при переработке и утилизации облученного ядерного топлива. Способ включает экстрагирование америция из азотнокислой водной фазы посредством циркуляции ее в первом экстракторе, промывание полученной органической фазы во втором экстракторе и селективную реэкстракцию америция в третьем экстракторе.

Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано для обработки золотосодержащих концентратов, преимущественно кварцевых, осуществляемой перед гравитационным обогащением.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения наночастиц металлов для использования в термокаталитических процессах переработки углеводородного сырья.

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке минерального сырья, в частности к скандийсодержащим «хвостам», полученным при обогащении титаномагнетитовых руд методом мокрой магнитной сепарации.
Изобретение относится к способам переработки сидеритовых руд, содержащих большие количества оксида магния (свыше 9 мас.%), и предназначено для одновременного получения двух продуктов - железорудного концентрата с высоким содержанием железа и оксида магния высокой чистоты.

Изобретение относится к технике фракционного разделения суспензий руд. .

Изобретение относится к технике разделения суспензий руд, а именно к блокам гидроциклонов, применяемым в системах фракционного разделения суспензий руд тонкого помола в технологических комплексах переработки руд, и может быть использовано в горно-рудной отрасли, в черной и цветной металлургии, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике разделения суспензий руда, а именно к блокам гидроциклонов, применяемым в системах фракционного разделения суспензий руд тонкого помола в технологических комплексах переработки руд, и может быть использовано в горно-рудной отрасли, в черной и цветной металлургии, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике разделения суспензий руд. .

Изобретение относится к технике фракционного разделения суспензий руд. .

Изобретение относится к технологии получения чистых соединений редкоземельных элементов, а именно нитрата церия (IV), применяемых при производстве катализаторов, присадок к дизельному топливу, люминофоров, а также в оптическом стекловарении.

Изобретение относится к способу извлечения лантана из растворов солей. Способ включает флотоэкстракцию с использованием органической фазы, в качестве которой используют изооктиловый спирт, и собирателя, в качестве которого используют ПАВ анионного типа - додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии: La+3+3NaDSLa3+3Na+, где La+3 - катион лантана, DS- - додецилсульфат-ион. При этом флотоэкстракцию осуществляют при pH6,8-8,5 и соотношении органической и водной фаз 120. Изобретение обеспечивает увеличение степени извлечения лантана. 1 ил.

Наверх