Способ очистки растворов хлоридов редкоземельных металлов от цинка (ii)

(51)5 С 02 - 1/42 17 00 ОПИСК АВТОР ИЕ ИЗОБРЕТЕН У СВИДЕТЕЛЬ ОВ ХЛОЕТАЛЛ ОВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектный институт механической обработки полезных ископаемых "Механобр",Ленинградский технологический институтим,Ленсовета и Иртышский химико-металлургический завод(56) Горбачева Н.АСалдадзе К.М. Поглощениекомплексныханионов цинка наанионитахразличной основности./В кн. Исследование в области ионообменной и распределительнойхроматографии. - М.: изд-во АН СССР, 1980,с,143-150,Изобретение относится к области гидрометаллургии редких металлов, а именно к очистке технологических растворов хлоридов редкоземельных металлов (РЗМ) от цинка .Концентраты редкоземельных металлов, например лопарит, содержат значительные количества (до 0,5 г/дмз) ионов цинка . Кроме того, цинковую пыль используют для восстановления европиядо европия , при этом концентрация ионов цинкав растворе достигает 30 г/дм,Наличие ионов цинкав технологических растворах приводит к загрязнению готовой продукции и окружающей среды соединениями цинка. Кроме того, растворы(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОР РИДОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МОТ ЦИНКА(57) Изобретение относится к области гидро- металлургии редких металлов, а именно к очистке технологических растворов хлоридов редкоземельных металлов (РЗ М) от цинка ( ). Цель - увеличение обьема очищенного продукта на единицу загруженной смолы и повышение глубины очистки. Используют анионит, содержащий в качестве функциональных групп пиридиновый и метилпиридиновый азот, Сорбцию проводят из растворов с концентрацией хлоридов РЗМ 0,5-1,5 моль/дзм и соляной кислоты -310 - 10 моль/дм . 2 табл. после восстановления европияи выделения РЗМ направляют в глухой шламонакопитель, что приводит к дополнительным капитальным затратам и отрицательно сказывается на экологической обстановке.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки никелевых и кобальтовых растворов от цинкана сильноосновных анионитах, содержащих в качестве функциональных групп четвертичные аммониевые основания (ЧАО), например АВх 8, из солянокислых растворов с концентрацией НС 1:3,5 моль/дм .Динамическая обменная емкость (ДОЕ) по цинку составляет 2,38 мг-экв/г(76,2 мг/г для АВ). Кроме того, известныйметод относится к очистке никелевых и кобальтовых растворов, При применении егок растворам РЗМ можно ожидать подобныйэффект, хотя это и не является очевидным.Основными недостатками этого способа являются низкий выходочищенного продукта на единицу загруженной смолы из-занизкой емкости по цинку (76,2 мг/г) и недостаточно высокая глубина очистки (до1,5 мг/л)./Цель изобретения - увеличение объемаочищенного продукта на единицу загруженной смолы и повышение глубины очистки,Поставленная цель достигается использованием сильноосновных анионитов, содержащих в качестве функциональныхгрупп пиридиновый и метилпиридиновыйазот, например ВПАП, а процесс очисткипроводят из растворов с концентрациейхлоридов РЗМ 0,5-1,5 мольдм и солянойкислоты 10 - 10 " моль/дм,Способ основан на селективном извлечении анионных комплексов цинка (П)(2 пСз), образуемых в предлагаемом диапазоне концентраций хлоридов РЗМ, за счетих взаимодействия с указанными функциональными группами анионита ВПАП приотсутствии конкурентной сорбции солянойкислоты в предлагаемом диапазоне ее концентраций.Наличие в анионите пиридинового и метилпиридинового азота приводит к повышению емкости анионита, т,е, к увеличениюколичества очищенного продукта на единицу загруженной смолы, Уменьшение концентрации хлорида РЗМ менее 0,5 моль/дмзприводит к недостаточной глубине очисткиот цинка за счет неполного его связыванияв хлоридные комплексы. Увеличение концентрации хлорида РЗМ более 1,5 моль/дмзприводит к недостаточной глубине очисткиот цинка за счет образования хуже сорбируемых высших хлоридных комплексов цинка(ЕПС 4 ).Уменьшение концентрацзии солянойкислоты менее 10моль/дм приводит квыполнению осадки гидроксидов РЗМ,что препятствует проведению процессасорбациию.Увеличение концентзоации соляной кислотыболее 10 моль/дм приводиткуменьшению выхода очищенного раствора за счетуменьшения емкости анионитов из-за конкурентной сорбции соляной кислоты на пиридиновых группах,П р и м е р 1. Технологический растворхлоридов РЗМ с концентрациейпС 3) = 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0,75 моль/дм Н С 3 = 10 моль/дм, ЕпС 2) = 1 г/дм, пропускают через колонку с объемом анионообменной смолы ВПАП 250 см и сечением колонки 1 см, с линейной скоростью 1 см/мин.П р и м е р 2, Модельный раствор хлоридов РЗМ состава НСЦ = 10 моль/дм, 1 пСз) = 0,28; 0 5; 0,75; 1,5; 1,75 моль/дмз, ЕпС 12 = 1 г/дм, пропускается с линейной скоростью 1 см/мин через сорбционные колонки с анионообразными смолами ВПАП и АВ, объемом 250 см, сечением 1 см.Зависимость выхода очищенного раствора на единицу загруженной смолы (объем раствора до проскока Ч к объему колонки Ч) и глубины очистки (концентрация цинка после очистки, м /дм ) от концентрации хлоридов РЗМ приведена в табл.1.П р и м е р 3, Модельный раствор хлоридов РЗМ состава 1 пСз) = 0,75 моль/дм, ЕпСЦ = 1 г/рм и концентрации соляной кислоты 5 10; 10; 10; 1,2 моль/дм пропускают с линейной скоростью 1 см/мин через сорбционные колонки с анионообменными смолами ВПАП и АВ, объемом 250 см с сечением 1 см .Зависимость выхода очищенного раствора на единицу загруженной смолы (Ч/Ч) и глубины очистки (ЕпС 12, мг/дм ) от концентрации соляной кислоты приведена в табл,2.П р и м е р 4 (известный). Раствор хлорида цинка состава ЕпС 2) = 1 г/дм; НСЦ = 2 моль/дм, пропускается с линейной скоростью 1 см/мин через сорбционную колонку объемом 250 см и сечением 1 см с анионитом АВ. В указанных условиях выход очищенного раствора составляет 9 колоночных объемов, глубина очистки цинка составляет до 1,5 мг/дм .Использование предлагаемого способа позволяет увеличить объем очищенного раствора в 1,8 раза при увеличении глубины очистки до 0,8 мг/дм (т,е. в 1,9 раза),Формула изобретения Способ очистки растворов хлоридов редкоземельных металлов от цинка (1 ) путем его сорбции сильноосновным анионитом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения объема очищенного продукта на единицу загруженной смолы и глубины очистки, используют анионит, содержащий в качестве функциональных групп пиридиновый и метилперидиновый азот, а сорбцию проводят из растворов с концентрацией (моль/дмз) хлоридов редкоземельных металлов - 0,5-1,5 и соляной кислоты - 10 - 101724590 Таблица 1Данные об очистке по примеру 1. Таблица 2 10 20 Составитель А. СлавецкийТехред М.Моргентал Корректор Т. Малец Редактор Н, Яцола Заказ 1146 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101