Экстрагент для разделения иттрия и тяжелых редкоземельных металлов (е l ) из нитратных растворов

(51)5 С 22 В 59/ СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) е ИЕ ИЗО П Изобретение разделения ред (РЗМ) с помощью тов и может быть ления иттрия и (Ег - Ы). ОтнОСИТ оземе орган и ИСПОЛЬЗ тяжеля к технологии ьных металлов ских экстрагенвано для раздех лантаноидов ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТ(71) Государственный научно-исследотел ьский и и роектн ый институт редкометлической промышленностиГиредмет"(56) Патент США ЛЬ 3575687,кл, С 22 В 59/00, 1971,Авторское свидетельство СССРМ 465900, кл, С 01 Е 17/00, 1978,Известна возмо смешанного экстраг новых кислот (Чегза соли четвертичного а (й 4 к) для отделения Эта экстракционная лить иттрий от тяже цесс осуществляе растворах, содержа высаливатель 1 - 4 м жание Уегзабс 9 - 1 В 4 К - 15%, Остальн мер 3, 4). Недостато ключается в малой е низкого значения ф рия с иттербием и эр соответственно, при при рН 4,8, К недоста необходимо отнести т дительность его из-за не жность использования ента на основе карбосс 9 - 11) с добавками ммониевого основания иттрия оттяжелых РЗМ.смесь позволяет отдел ых лантаноидов. П ротся в азотнокислых щих 30 - 320 г/л РЗМ, /л, при рН 2 - 6, Содер в экстрагенте - 4%, ое - разбавитель (прик этого экстрагента заго эффективности из-за актора разделения иттбием, равном 1,7 и 1,86,проведении процесса ткам этого экстрагента акже невысокую произвобольшого содержания Х КСТРАГЕНТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ИТТТЯЖЕЛЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕОВ (Ег - Ы) ИЗ НИТРАТНЫХ РАСТВО.(57) Использование: разделение иттрия и тяжелых редкоземельных металлов (Ег - Ы) из нитратных растворов, Сущность: экстрагент с оде ржи т а-раз ветвле н ную карбоновую кислоту 1,40 - 1,70 м/л, трибутилфосфат 0,55 - 0,37 м/л, и разбавитель до литра, повышает факторы разделения иттрия и тяжелых лантаноидов (Ег - Ец). 1 табл. РЗМ а орг. фазе, которое изменяется от 16,1 г/л до 23,25 г/л при изменении рН водного раствора от 1,8 до 5,46.Наиболее близким по технической сущности является экстрагент на основе а-разветвленных карбоновых кислот с общим числом углеродных атомов 10 - 20. В качестве экстрагента использованы 50% растворы разветвленных органических кислот или редкоземельных мыл этих кислот в керосине, Водная фаза содержит различныеколичест- во нитратов Х РЗМ. Недостаток этого экстрагента заключается в малой его эффективности из-за низких значений факторов разделения между иттрием и эрбием, равных 1,0-1,61 - 2,05 для растворов Х РЗМ, концентрацией 400 - 300 - 354 г/л. В этих условиях фактор разделения иттрий-тулий имеет значения 1.6 Я - 1,9-2,7. Факторы разделения остальных тяжелых РЗМ (УЬ -о) и иттрия изменяются от 2,14 до 2,8,Невысокие значения факторов разделения иттрия с эрбием и тулием не позволяют эффективно провести отделение в первук очередь этих тяжелых элементов от иттрия, 1788058Целью изобретения является повышение эффективности экстрагента за счет увеличения фактора разделения иттрия с тяжелыми РЗМ (Ег - 1 ц).Поставленная цель достигается тем, что экстрагент на основе а-разветвленной карбоновой кислоты дополнительно содержит ТБФ,Отличие йспользуемого экстрагента состоит в тбм, чтосодержание компонентов в экстрагенте варьируется в пределах; а-разветвленная карбоновая кислота 1,4 - 1,70 моль/л, ТБФ - 0,37 - 0,55 моль/л, разбавитель до литра,Приготовленную экстракционную смесь контактируют с раствором нитратов РЗМ концентрацией 200 - 270 г/л по окиси при рН 4,2 - 4,5.Сущность предложенного экстрагента состоит в том, что его использование повышает факторы разделения иттрия с эрбием от 1 - 2,05 до 2,5-2,6, иттрия с тулиемот 1,68 - 2,7 до 4;0 - 4,5, иттрия с иттербием от 2,14 - 2,76 до 5,6 - 8,0, иттрия с лютенцием от 2,24 - 2,8 до 8,36 - 9,46,Заявленное техническое решение и совокупность отличительных признаков соответствует критерию "Новизна", т,к. заявленный составэкстрагента не известен и не описан в источниках информации, характеризующих уровень техники.Заявленный экстрагент соответствует критерию "Положительный эффект", т,к, обеспечивает возможность эффективного отделения иттрия от тяжелых РЗМ (Ег - .ц).Заявленный экстрагент соответствует критерию "Существен ное отличие", т.к. обеспечивает получение нового свойства в системе, а именно предлагаемый экстра- гент повышает факторы разделения иттрия с тяжелыми РЗМ (Ег - 1 о),Обосновайие количества компонентов в экстрагенте. При содержании ТБФ в экстрагенте выше 0,55 моль/л и а-разветвленных карбоновых кислот ниже, 1,4 - моль/л факторы разделения иттрия итяжелых лантаноидов уменьшаются, причем фактор разделения Ег - У снижается до значения 1,75-1,52, что делает такой экстра гент практически не эффективным,При содержании ТБФ в экстрагенте меньше 0,37 моль/л и а-разветвленной карбоновой кислоты выше 1,7 моль/л, факторыразделения иттрия и тяжелых РЗМ такжеуменьшаются, причем факторы разделенияиттрия с эрбием уменьшаются до значения5 1,78-1,68, при котором экстрагент становится не эффективным для разделения иттрияи тяжелых РЗМ,П р и м е р 1, Азотнокислый раствориттрия и тяжелых РЗМ контактировали с10 экстрагентом на основе высших изомерныхкарбоновых кислот (ВИК) с добавками ТБФ.Концентрация Х РЗМ в растворе 200 - 270 г/лпо окиси, рН раствора в равновесном состоянии 4,2 - 4,5. Экстрагентом служила смесь,15 содержащая а-разветвл, карбоновую кислоту в количестве 1,4 моль/л и ТБФ - 0,55моль/л, разбавленная полиалкилбензолом.При этом получены следующие факторыразделения иттрия и тяжелых РЗМ; У - Ег -20 2,6; У - Тгп - 4,5; У - УЬ - 5,6; У - 1 ц - 9,56,В примерах 2, 3, 4, 5, 6, 7 условия использования экстрагента аналогичны, нопри этом варьировался состав экстрагента вуказанных и граничных пределах,25 Полученные значения факторов разделения иттрия и тяжелых РЗМ (Ег -и) приведены в таблице,Описанный состав экстрагента позволяет повысить его эффективность при отделе 30 нии иттрия от тяжелых лантаноидов (Ег -0)за счет увеличения факторов разделения посравнению с прототипом Ег - У с 1,0 - 2,05 до2,5 - 2,6; Та - У от 1,68 - 2,7 до 4,0 - 4,5; УЬ - Уот 2,14 - 2,76 до 5,6-8,0; Ш-У от 2,24 - 2,8 до35 8,36 - 9,46. формула изобретения Экстрагент для разделения иттрия и тяжел ых редкоземельных металлов (Е г - Ы) из 40 нитратных растворов, содержащий а-разветвленную карбоновую кислоту и органический разбавитель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения факторов разделения ит трия итяжелых лантаноидов (Ег -ц), он дополнительно содержит трибутилфофсфат при следующем соотношении компонентов, м/л;а-разветвленная кар 50 боновая кислота 1,40-1,70Три бутилфосфат 0,55 - 0,37 Органический разбавитель До 1 л1788058 10 15 20 50 Составитель Г, РазумоваТехред М,Моргентал Корректор Н, Король Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 Заказ 51 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва,Ж, Раушская наб., 4/5