Способ выделения скандия

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 988901 Союз СоветскикСоциалнстичесникРеспублик(6) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 230431 (21) 3279620/23-26Фс присоединением заявки Нов Р 11 М К з С 25 В 1/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийОпубликовано 15. 01. 846 юллетень Йф 2 Дата опубликования Описания 150183 Б.Н.Ласкорин, В.И.Никойов; И.Н.Глазкова Л.П.Глухова, Н,М.Смирнова, И.А.Захархвнаи Л.Г.Соловьева(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СКАНДИЯ Изобретение относится к гидрометаллургии редких и рассеянных элементов и может быть использованодля извлечения скандия из карбонатных растворов.Известен способ выделения скандияиз карбонатных растворов в виде комплексных карбонатон натрнк На бс(Оафсх 18 Н 0 добавлением карбоната натрия до избыточной концентрацииМаСО 6-15% и охлаждением до 3-5 Со11,Недостатком данного способа является необходимость охлаждения карбонатных растворов до 3-5 фС, чтотребует создания специальных холодильных установок и значительно удорожает процесс выделения скандия.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ выделения скандия ввиде основных карбонатов из аммоний.ных растворов путем нейтрализацииих растворами соляной кислоты илидругими минеральными кислотами споследующим кийячением 2,Однако этот способ имеет следующие недостатки: неполнота вьщеления скандия в осадокне более 8085%); нейтрализация карбонатных растворов приводит к безвознратной потере карбонатов, для нейтрализации кар.бонатных растворов необходим дополнительный и достаточно большой рас 5 ход кислоты,Цель изобретения - повышение степени выделения скандия.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу выделения1 р скандия в виде основного карбонатаскандия из аммонийных растворов,путем их нейтрализации,нейтрализацию ведут путем электродиализа вдвухкамерном электродиализаторе ссильнокислотной катионообменной мембраной с подачей исходного растворав анодную камеру, и электродиализведут до концентрации карбоната амрюнкя в аноднойкамере 0,32 О сб;6 г-экв/л. Кроме того, электродиализ ведут при плотности тока 750-1000 А/мВ качестве диафрагмы выбрана катионовая мембрана ИКК, через которую, катион йН 4 е в процессе электродиализа переносится из анодной камеры в катодную, где происходит накопление йН 4,ОН. Углекислый газ, образую. щийся в анодной камере, собирается на выходе иэ электролиера.Таблица 1,Предлагаемый способ, при плотности Прототип тока, А/м 1000,7 1,0 Плотность тока выбрана в преде" лах 750-1000 А/м так как при более низких плотностях тока невелика скорость выделения скандия. Увеличение плотности тока выше 1000 А/мф" нецелесообразно из-за большого расхода электроэнергии н опасности термического разрушения мембраны.Приводится осаждение скандия в двухкамерном электролизере, оснащенНом катионитовой мембраной МКК. Ка" тод выполнен из нержавеющей стали, анод - из платинированного титана,Данные, представленное в табл,1, показывают, что повышение плотности тока от 250 до 1000 А/м сокращает время проведения процесса и увеличивает скорость выделения скандия. Таким образом, выбранная плотность тока в пределах 750-1000 А/м является оптимальной.По сравнению с прототипом предлагаемый способ осжадения скандия иэ карбонатных растворов повышает на Раствор, содержащий 3,76 г/л 5 с, 132,7 г/л (МН)аСО.и 54 2 г/л %НСОу суммарная карбонатность . 3,44 г-экв/л ), йодается в анодную камеру, катодная камера заполняется раствором щелочи (д 4 г/л ). Процесс проводится при плотности тока в пределах 250-1000 А/м. Сравнительные данные электрохими 1 О ческого осаждения скандия и методанейтрализации приведены втабл. 1. 45 173 полноту его выделения, позволяетутилизировать аммиак и углекислыйгаз, а также исключает расход минеральной кислоты.Степень выделения скандия иэ егокарбонатных растворов зависит от концентрации карбойата аммония и растворе.В табл. 2 приведена зависимостьстепени выделения скаидия в осадокот остаточной концентрации карбонатааммония в растворе.988901 Продолжение табл, 2 1, 03.0,72 0,72 0,59 95,06 98,09 98,75 99,21 99,91 99,46 99,50 0,56 0,55 0,34 формула изобретения Составитель О.ЗобнинТехред Т.фанта Корректор В.Прохнеико Редактор Е.Лазуренко Заказ 10997/36 Тираж 641 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 сФилиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Йз данных, представленных в табл.2, .следует, что максимальное выделе ние скандия в осадок в виде 5 сОН)СОэ 5 НО имеет место при концентрации карбоната аммония в пределах 0,3-0,6 н-экв/л. При концентра. ции карбоната аммония выше О, б г-экв/л У 5 степень выделения скандия в осадок уменьшается. Снижение конечной концентрации карбоната аммония ниже 0,3 г-экв/л нецелесообразно, так как при полном разложении карбоната 3 р аммония происходит снижение рН раствора, и при этом возможно частичное растворение осадка скандия. Кроме того, при понижении концентрации аналита его электропроводность умень- З 5 шается, и резко увеличивается напряжение на аппарате.Использование предлагаемого способа осаждения скандия из карбонатных растворов по сравнению с промышленными экстракционно-осадительными методами обеспечивает более полное выделение скандия, возможность регенерации аммиака и углекислого газадля дальнейшего возврашения их в технологическую схему получения соеди нений скандия. 1. Способ выделения скандия в ви" де основного карбоната скандия из аммонийных растворов путем их нейтрализации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени выделения, нейтрализацию ведут путем злектродиализа в двухкамерном электродиализаторе с сильнокислотной катионообменной мембраной с подачей исходного раствора в анодную камеру, и электродиализ ведут до концеит. рации карбоната аммония в анодиой камере 0,3-0,6 г"экв/л.2. Способ по п.1, о т л и ч а,юц и й с я тем, что электродиализ ведут при плотности тока 750- 1000 А/м Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Комиссаров Л.Н, Исследованияв области химии и технологии соединений скандий. Автореф. дис. на соиск.учен, степени д-ра хим. наук. М.,1970.2, Коган Б.И. и,Названова В.А.Скандий. Изд-во АН СССР, 1963,С.170.