Способ выделения скандия из растворов,содержащих примеси скандия и тория

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (21) 3(52) В 01 D 15/041 ;С 01 F 5/00 C01 F 17 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,180," gQ, Н ABTOPCHOMV СЮЩЕте тВУ (21) 2532173/23-26 : : — СКАНДИЯ И ТОРИЯ, включающий оорбцию (22) 05.10.77 последних на сульфокатионите., после-(46) 07.11.83. Бюл. 9 41 : . . . - дующую его промывку водой и раз(72) Е.А, Казанцев, 20.П. Кудрявский, дельную десорбцию-реакционными агенА.В. Белкин.и В.А. Безворнтний : - . тами, отличающийся тем, (71) Березниковский филиал Всесоюзно- что; с целью пов шения степени очиго научно-исследовательского и проект-,сткй, сорбцию ведут йа пористом сульного института титана . фокатионите в 2I)a+-форме при рН 2,8 (53) 661.183.2(088.8) . . .:,: : 3,5 и темпеРатуре 60-90 С,а раэдель(56) 1. J. "Chromatogr", 1965, 16, ную десорбцию - растворами хлорис21 3, 556-563. того натрия и карбоната натрия соот2. Химический анализ горных пород ветственно . и минералов. Под ред» И.П. Попова : 2. Способ по пп. 1 и 2, о т л ни И.A. Столяровой, М., "Недра", 1974, ч а ю шийся тем, что раздельс. 220-221 (прототип). ную десорбцию скандия и тория ведут

1 н. раствором хлористого натрия (54)(57) 1 ° СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СКАНДИЯ и 1-3 н. раствором карбоната натрия Pg

ИЗ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖЩИХ ПРИМЕСИ соответственно.

703929

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам очистки и разделения металлов с помощью ионообменных смол, и может быть использовано при переработке отходов титанового производства и очистке скандиевых концентратов от тория.

Известен способ разделения скандия и тория на сильноосновном анионите Дауэкс 1х8. Способ заключается в совместной сорбции скандия и тория на анионите из 2-3 М растворов нитрата магния с последующей десорбцией скандия 3 М раствором нитрата магния, а тория 2-4 М раство- 15 ром соляной кислоты или 1 М раствором хлорной кислоты f1).

Недостатками этого способа являются введение на стадии десорбции посторонних ионов магния и необходимость последующей очистки скандия от магния.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является 25 способ выделения скандия из растворов, содержащих примеси скандия и тория, включающий их сорбцию на сульфокатионе с последующей промывкой катионита водой и раздельной десорбцией: скандия 3 н. соляной кислотой, а тория 3 н. раствором оксалата аммония (2 ).

Недостатками этого способа являются невысокая степень очистки скандия от тория и связанная с этим невысокая степень чистоты получаемых продуктов.

Цель изобретейия — повышение степени очистки скандия от тория.

Цель достигается тем, что при осуществлении способа выделения скандия из растворов, содержащих примеси скандия и тория, включающего их сорбцию на сульфокатионите, 45 последующую его промывку водой и раздельную десорбцию реакционными реагентами, сорбцию ведут на пористом сульфокатионите в Na -форме при рН 2,8-3 5 и температуре 60-90 С, а 50 раздельную десорбцию — растворами хлористого натрия и карбоната натрия соответственно.

Кроме того, раздельную десорбцию скандия и тория ведут 1 н. раствором 55 хлористого натрия и 1-3 н. раствором карбоната натрия соответственно.

Технология способа состоит в следующем.

Через сорбционную ионообменную 60 колонку, снабженную обогревом, со слабосшитым пористым сульфополистирольным катионитом с 3-6% дивинилбензола в Na+-форме пропускают раствор, содержащий скандий и торий, рН раствора при сорбции 2,8-3,5, температура 60-90 С. В указанных условиях торий сорбируется катионитом, а скандий проходит в фильтрат.

Сорбцию ведут до "появления". ионов тория в фильтрате, например до достижения концентрации тория в фильтрате 1 мг/л. После этого катионит промывают небольшим количеством воды (2-3 об. на 1 об. смолы) и обрабатывают раствором соли, например 1 н. раствором хлористого натрия. При этом небольшие количества скандия, поглощенные катионитом, удаляются из фазы смолы. Затем осуществляют десорбцию тория 1-3 н. раствором карбоната натрия.

Сопоставительный анализ и сравнение эффективностей очистки скандия от тория по известному и предлагаемому способам приведено в примере, Пример. Раствор с Рн 3,0, содержащий 5,0 5,0 г/л тория, пропускают через сорбционную колонку с 1,0 r слабосшитого макропористого сульфополистирольного катионита с 6% дивинилбензола, предварительно переведенного в На+-форму.

Температура раствора при сорбции

60-90 С. Объем раствора 40 мл. После сорбции колонку промывают 25 мл воды, обрабатывают 50 мл 1 н. раствора хлористого натрия и осуществляют десорбцию тория 50 мл 3 н. раствора карбоната аммония.

Параллельно проводят опыт по очистке скандия от тория по способупрототипу.

Для этого через сорбционную колонку с 1,0 r гелевого сульфополистирольногo катионита с 8% дивинилбензола в водородной форме пропускают при 18-20 С 25 мл 0,4 н. раствора соляной кислоты, затем 40 мл раствора, содержащего 5,0 г/л скандия и

5,0 г/л тория,0,4 н ° по соляной кислоте. После сорбции колонку промывают

25 мл воды, обрабатывают 50 мл 3 н. соляной кислоты и осуществляют десорбцию тория 50 мл 3 н ° раствора. серной кислоты.

Степень очистки скандия от тория по предлагаемому способу составила

2600, а по известному около..14. При этой потери тория и скандия с соответствующими десорбатами составили по предлагаемому способу 0;1 и 1,3%, а по известному — 20 и 37%.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным характеризуется значительно более высокой (. в 200 раз) степенью очистки и отделения скандия от тория, а также малыми потерями скандия и тория на стадиях десорбции.

703.929

Редактор 3 ° Бородкина. Техред М.Кузьма

Корректор A. Дзятко

Заказ 10819/1 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ согласно изобретению может позволить значительно более эффективно проводить выделение скандия и тория при гидрометаллургической переработке отходов титанового производства,