Способ разделения редкоземельных элементов

(я) 4 В 01 Л 47/О ИСА ЕТЕ 3Водолва, Н в а И ы в цветргия,алл ехнология редтов. - М,: Высс. 117-127. я ит леме 2, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ РЕДКОЗЕ -МЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ из кислых раство-,ров, включающий сорбцию, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью осуществления процесса разделения на стадии сорбции, увеличения коэффициентаразделения, снижения стоимости процесса разделения, сорбцию проводятпри рН 2-6 обработанными кислотой прирН 1,8-2,4 мицелиальными отходамипроизводства антибиотиков, отношениехарактеристического размера циклических структур молекул антибиотиковкоторых к диаметру катиона выделяемого редкоземельного элемента равно1, 48-1, 53.55201 2трукция мицелиальных отходов, призначениях рН, больших 6,0, возможновыпадение гидроокисей РЗЭ.Повышение рН кислотной обработки 5 выше 2,4 приводит к снижению емкостимицелиальных отходов, Нижняя границазначений рН обработки (рН 1,8) обусловлена химической устойчивостью мицелиальных отходов. 1 ОП р и м е р 1. Химическую устойчивость мицелиальных вткодов производства эритромчцина в сернокислых растворах в зависимости от рН среды опреде-15 ляют при следующих условиях: массаобразца 0,5 г, объем раствора 200 мл,продолжительность контакта при постоянном перемешивании 2 ч,Влияние рН раствора на химическую20 устойчивость мицелиальных отходов,1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,2 2,4 2,6 рН Относительная 0,43 0,64 0,95 0,97 1,0 0,98 0,96 0,7 При значениях отношения характеристического размера циклической структуры молекул антибиотика к диаметрукатиона РЗЭ., отличных от 1,48 -1,53,35по-видимому, нарушается стереоспецифичность взаимодействия циклическихструктур молекул антибиотика и ионовРЗЭ,Таблица 1 Обработка Относительная Минеральныеотхбды производства антибиотика емкость, от. ед., при рН кислотой 1,8 2,0 2,2 2,4 4,0 6,0 с Феноксиметилпенициллин Соляная 1,12 1,15 1,15 1,13 1,10 1 05 1,21 1,27 1,25 1,23 1,19 1,13 117 123 121 1,18 1,15 109 Серная Аэотная Окситетрациклин Соляная 116 1, 18 1, 17 1, 15 1, 11 1 23 1,29 1 27 1 25 1 01 1,04 Серная 1,0 112Изобретение относится к бионеорганической химии и может быть использовано для разделения редкоземельных элементов (РЗЭ), например, в аналитической химии.Целью изобретения является осуществление процесса разделения на стадии сорбции, увеличение коэффициента разделения РЗЭ, снижение стоимости процесса разделения,Сорбционное разделение РЗЭ проводят при рН 2-6 на обработанных минеральной кислотой при рН 1,8-2,4 мицелиальных отходах производства антибиотиков, отношение характеристического размера циклической структуры молекул антибиотика которых к диаметру катиона РЗЭ равно 1,48- 1,53.При значениях рН равновесных растворов, меньших 2,0, наблюдается десХимическая устойчивость в диапазо" не рН 1,8-2,4 имеет оптимальную величину. При значениях рН1,8 мицелиальные отходы подвергаются значительной химической деструкции,П р и м е р 2, В сТатическом режиме при соотношении 1 г мицелиальных отходов к О,33 л раствора определеноГвлияние рН обработки растворами минеральных кислот на емкость мицелиальных отходов по РЗЭ (табл. 1), Продолжительность контакта 2 ч, Сорбция проведена при рН 6 иэ сернокислого раствора,Увеличение емкости мицелиальных отходов в зависимости от рН обработки приведено в табл, 1 (эа единицу принята емкость беэ кислотной обработки)1255201 Продолжение табл,1 Относительная емкость, от. ед., при рН Минеральные Обработка отходы про- кислотойизводства ан- тибиотика 18 20 22 24 40 6,0 1,01 1,19 1,25 1,23 1,20 1,04 1,99 2,09 2,06 2,01 1,63 Азотная 1, 18 Линкомицин Соляная Серная 2,03 2, 13 2, 1 О 2,03 1, 66 1,20 Азотная 2 06 2 16 2 14 2 09 1 69 Эритромицин Соляная 3,24 3,40 3,35 2,27 2,31Серная 3 32 3 49 3 43 3 35 2 37 Азотная 3,29 3,45 3,40 3,32 2,35 1,22 1,07 1,09 Таблица 2 Коэффициенты разделенна РЗЗ х/гт Иицелиальныеотходы производства антнбиотнхов Ы/Се Со/Ет2 1 6 2 Т Се/Ет ГСе фенох еницнлли 4,7 6,5 3,9 О,в 2 О,в г,во-г,782 1,г 7-1,з 6 1,5 З ситетрапнхн 3,8 11,1 О,5 13 2,8 1,2 2,782 1,З 6 1,48 1,64 7 ф 72 57 72 Офзз 1 фО 2178 288336 1141 1148 1 ф 53 164 1 е 040 088 1,1 11 2 7 12 З,ОВ 1,51 1,64 1,81 ни оын итро Для мицелиальных отходов всех рассмотренных типов обнаружено повышение емкости после кислотной обработки тем большее, чем меньше значение рН обрабатывающего раствора, Однако нижняя граница значений рН обработки (рН 1,8) обусловлена химической устойчивостью мицелиальных отходов.П р и м е р 3. В статических условиях в одну стадию проведено разделение церия, гадолиния и эрбия мицелиальными отходами различного типа, обработанными раствором серной кислоты при рН 2, Концентрация РЗЭ в исходных сернокислых растворах равняется 5 г/л. Соотношение массы мицелиальных25 отходов и объема раствора составляет 3 г: 1000 мл, продолжительность сорб. ции 2 ч,В табл. 2 представлены значенияхарактеристических размеров Х полостейциклических структур молекул антибиотиков, при производстве которых получены указанные типы мицелиальных отходов и отношения характеристических35размеров Х к диаметрам ионов церия,гадолиния и эрбия 2 г,Составитель С.СеребряковТехрец А,Кравчук Корректор С,Черни Редактор Г.Волкова Заказ 4743/7 Тираж 527 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграФическое предпрятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4 Результаты, представленные ь табл. 2, показывают, что наибольшей селективностью по отношеник к конкретному представителю ряда редкоземельных элементов обладают мицелиальные отходы, полученные при производстве антибиотика, характеристический размер циклической структуры молекулы которого относится к диаметру иона редкоземельного элемента как (1,48- 1,53):1. Так например, отходы производства линкомицина весьма селективно сорбируют гадолиний на фоне равных концентраций церия и эрбия (коэффициенты разделения в зависимости от рН среды составляют 17-72 и 57-72 соответственно), отходы производства эритромицина заметно избирательнее по сравнению с гадолинием и эрбием сорбируют церий (коэффициенты разделения соответственно 2,5-1,1, и 2,7-1,2), отходы производства феноксиметилпенициллина селективны по отношению к га 55201 4долинию и эрбию и отделяют эти элементы от церия с коэффициентом разделения 4,7-6,5 и 1,2-1,25 соответственно,5В известном способе значения коэффициентов разделения в многоступенчатом процессе сорбции-десорбции составляют 1,5-4,2, Предлагаемый способ заодну ступень сорбции позволяет дос О .тичь величин коэффициента разделенияРЗЭ 50-70.Таким образом, предлагаемый способпо сравнению с известным позволяетпровести процесс разделения РЗЭ на 15 стадии сорбции и повысить коэффициентразделения РЗЭ в 12-18 раз, исключитьиспользование дорогостоящих и дефицитных реагентов, решить проблемуиспользования отходов многотоннажного 20 производства антибиотиков и снизитьпредел чувствительности хроматографического метода разделения РЗЭ, применяемого в аналитической химии.