Способ очистки редкоземельных элементов от примесей

17(оо,ф11/04и 1/28,КОМИТЕТ СССРЕТЕНИЙ И ОЗНР аюОЮНЮДЕЛАМ ИЗ ИЕ ИЗОБРЕТ саидещсуау .(21) 3298874/23-26 (54)(57) СПОСОБ ОЧИСТКИ РЕДКОЗЕМЕЛЬ-" (22) 10,06,81 НЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ путем эк- (46) 2305.83. Бюл, В 19 стракции в присутствии роданида ам" (72) А.В.Долгорев, Н.А. Долгорева мония и гомолога диантипирилметана и Я.Г. -Лысан: из кислых растворов, о т л к ч а ю- (53) 546.65 ф 5430561542.61(088.8) щ и и с я тем,.что, с целью повыше- (56) 1, Ахмедли М.К., Грановская П.Б ния степени очистки, в качестве гомо Меликова Э.Г, фЖурнал аналитической лога используют изобутилдиантнпирилхимии", 1973, т. 28, В 7, с. 1304- метан и экстракцию ведут из 4,2- 1312. 5,3 М солянокислой .среды при соотно 2. Химия и химическая технология.-; :шенин изобутилдиантипирилметана и Сборник научных трудов Пермского роданида 1:(30-4,5 ).политехнического института 1970,т. 25, с. 71. И110189112 Способ Отличительныеособенности и показатели способа известный 1 3 Арсеназо идифенилгуанидин Изобутилдиантипирилметани роданид Диантипирилметан и роданид Реагенты Соотношениереагентов От 1,010до 120 иот 1:6до 1:100 От 1:3до 1:4,5в мольныхдолях,1:10-50 Изобретение относится к химической технологии,-конкретно к химииредкоземельных элементов, (РЗЭ ) и может быть использовано при анализе РЗЭ в различных объектах.В современной химии для отделения 5 и анализа РЗЭ используют экстракционные методы.Известен способ выделения РЗЭ, заключающийся в экстракции тройных комплексов в системе: РЗЭ - арсеназо - 10- дифенилгуанидин Г 1 3.Однако данный способ не дает полного отделения РЗЭ от ряда сопутст-. вующих элементов в системе: РЗЭ - арсенаэо -- дифенилгуанидин, в 15 органическую фазу экстрагируются многие элементы, такие как скандий, торий, алюминий, уран, железо (.) и другие, которые образуют цветные комплексы с арсеназо-.20Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ экстракции редкоземельных элементов хлороформом и диантипирилметаном в при 25 сутствии электроотрицательных адден- дов, например иодида, бромида или роданида, при невысокой кислотности в интервале от рН 4 до 0,05 по НС.В Г 21.Однако известному способу прису щи неравноценность экстракции лантана, европия, лютеция, диспрозия и гадолиния ,соответственно 98,8, 18, 28, 3 и 71 в оптимальнйх условиях ), а также недостаточная очистка редкоземельных элементов от титана, тория, скандия, которые извлекаются ри кислотности 0,05 М по йСЙ и при соотношении роданида аммония и диантипирилметана 1:10 соответствен" 40 но на 76, 70 и 87, что создает необходимость в многоступенчатой (до 10 ступеней ) экстракции РЗЭ рля отделения от укаэанных элементов,. Суммарное содержание титана, тория 45 и скандия в очищенном концентрате РЗЭ достигает 6-10.Целью изобретения является повышение степени очистки редкоземельных элементов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки РЗЭ путем экстракции в присутствии роданида аммония и гомолога диантипирилметана, в качестве гомологаиспользуют изобутилдиантипирилметани экстракцию ведут из 4,2-5,3 М соляной среды при соотношении изобутилдиантипирилметана и роданида 1:(3,04,5 ).Сущвость способа заключается втом, что определение сопутствующихэлементов: титана, тория, скандия,вольфрама, молибдена, ванадия, урана и других ведут экстракцией хлороформом, подавая перед экстракционной очисткой в водный раствор изобутилдиантипирилметан и роданид аммония в интервале соотношений 1:34,5 в мольных долях, причем изобутилдиантипирилметан берут в отношении1:10 к весовому количеству сырья ипроцесс ведут при кислотности воднойфазы в интервале 4,2-5,3 М по НС 1при соотношении водной фазы и хлороФорма в интервале 1:1-2РЗЭ остаютсяв водном растворе полностью, апримеси удаляются в экстракте,В кислых растворах, как показалисистематические исследования процесса очистки РЗЭ, в интервале конденсаций НС 1 от 4,2 до 5,3 М изобутилдиантипирилметан и роданид аммонияобразуют нерастворимые в воде комплексные соединения, которые полностью экстрагируются хлороформом .,или дихлорэтаном. Найдены оптималь-,.ные условия, в которых происходитнаибольшее разделение РЗЭ от ионов металлов: титана, тория, урана, ванадия,молибдена, вольфрама, ниобия, железацинка, кадмия, ртути, олова, "платиноидов, тантала, меди, золота, бериллия, кобальта, никеля.Йа чертеже представлены результаты испытаний, из которых следуетчто оптимальными условиями для глубокой экстракционной очистки редкоземельных элементов, концентрируемых затем из водного раствора на гидроокиси алюминия, являются интервалысоотношений изобутилдиантинирилметана с роданидом аммония (б ) и кислотности (а ), соответственно равные 1:34,5 и 4,2-5,3 М по НСЙ.Данные сравнительного анализаприведены в таблице.1 известный 21 предлагаеьайй,из вестныйКислотность, М по НС рН 6,3 От 4,2 до 5,3 От 0,0001до 0,05 Фаэа, в которой очищенныеРЗЭ Органическая Органическая Водная Отделение РЗЭот примесей, % 95,8 99,9 94 с 6 Глубина очистки РЗЭ 83,0 88,0 99 ю 99 от элементов, % 99,99 99,99 76,0 26,5 титан. торий 70,0 89,7 скбндий 99,99 87,0 45,0 уран 99,99 63,6 75,0 Потери РЗЭ, Ъ 1,2 лантан82,0,европий 14,21,2 Нст потерь 1172,0 лютеций97,0 диспрэзий29,0 гадолиний 6,0 33,0 Примеси в РЗЭ, % 6,0 1 исло ступенейочистки 10. П р и м е р 1. К 1 м технологиЭческого раствора, полученного после вскрытия 500 кг сырья, содержащего редкоземельные элементы и сопутствующие им металлы, приливают НС 1 1:"1), создавая кислотность в растворе 4,2 М 55 .по соляной кислоте, добавляют изобутилдиантипирилметан (ИБДМ 1) в количестве 50 кг. После растворения реагента технологический раствор подают З в экстрактор, в который приливают 1 м хлороформа и насыщенный раствор рода нида аммония иэ расчета поддержания соотношения ИБДАИ и роданида 1:3в мольных долях . Экстрагнруют сопутствующие элементы. Экстракт подают на регенерацию ИБДАИ. С водным.концен12,5 суммарно) 0,01-10 3 тратом экстракцию повторяют в последовательности, описанной выше. Из водного остатка концентрируют РЗЭ извест.ным способом, Выход РЗЭ - 99,6.П р и м е р 2. К 1 м 3 технологического раствора, содержащего редкоземельные элементы, приливают раствор НС 1 (1:1) в количестве из расчета создания кислотности 5,0 М по соляной кислоте и 50 кг ИБДАИ в количестве 50 кг. После растворения реагента к раствору приливают дихлорэтан в количестве 1 м Эи 100 кг 34-ного раствора роданида аммония. Проводят экстракцию примесей, оставляя РЗЭ в водной фазе. Далее поступают как описано выше. Выход РЗЭ. - 99,8%.Заказ 3622/17 Тираж 471 Подписное,ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раущская наб.,д.4/5Филиал ППП фПатент", г. Ужгород,ул,Проектная,4 П р и м е р 3. К 1 и технологи-. ческого раствора, содержащего РЗЭ приливают НС 1 1:1 ,из расчета, чтобы кислотность раствора стала 5,3 М по соляной кислоте и 50 .кг ИБДАИ. После растворения реагента в экстрактор,. в который переливают раствор, подают 50 кг 79,5%-ного раствора роанида аммония, экстракцию ведут 1 м. дихлорэтана. Экстрагируют сопутствую.",. щие элементы дважды. Экстракт, содер 1 жащий сопутствующие элементы н примеси, подают на регенерацию реагента известным способом, возвращая реагент в дихлорэтан.в производственный цикл. В оставшейся водной фазе концентрируют РЗЭ известным способом. Выход РЗЭ - 99,7%.ИздЬретениепозволяет отделить РЗЭ от более 38 элементов примесей и увеличить степень очистки РЗЭ от сопутствующих элементов в 100-1000 раз