RU2584626C1 - Method for extraction of holmium (iii) from salt solutions - Google Patents
Method for extraction of holmium (iii) from salt solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584626C1 RU2584626C1 RU2014152093/02A RU2014152093A RU2584626C1 RU 2584626 C1 RU2584626 C1 RU 2584626C1 RU 2014152093/02 A RU2014152093/02 A RU 2014152093/02A RU 2014152093 A RU2014152093 A RU 2014152093A RU 2584626 C1 RU2584626 C1 RU 2584626C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- iii
- holmium
- organic phase
- dodecyl sulfate
- Prior art date
Links
- SCKNFLZJSOHWIV-UHFFFAOYSA-N holmium(3+) Chemical compound [Ho+3] SCKNFLZJSOHWIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract description 30
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 8
- BWDBEAQIHAEVLV-UHFFFAOYSA-N 6-methylheptan-1-ol Chemical compound CC(C)CCCCCO BWDBEAQIHAEVLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 abstract description 33
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 abstract description 21
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 23
- -1 rare-earth sulfates Chemical class 0.000 description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 6
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 5
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 3-(4-ethylcyclohexyl)propanoic acid 3-(3-ethylcyclopentyl)propanoic acid Chemical compound CCC1CCC(CCC(O)=O)C1.CCC1CCC(CCC(O)=O)CC1 HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003701 inert diluent Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 150000003754 zirconium Chemical class 0.000 description 2
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000823778 Homo sapiens Y-box-binding protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQTIWNLDFPPCIU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+) Chemical compound [Ce+3] XQTIWNLDFPPCIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- WDVGLADRSBQDDY-UHFFFAOYSA-N holmium(3+);trinitrate Chemical compound [Ho+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O WDVGLADRSBQDDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N iminodiacetic acid Chemical group OC(=O)CNCC(O)=O NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007783 nanoporous material Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N oxophosphane Chemical compound P=O AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B59/00—Obtaining rare earth metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обогащению, в частности к способам получения редкоземельных металлов (РЗМ) или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода флотоэкстракции.The invention relates to enrichment, in particular to methods for producing rare earth metals (REM) or their oxides from poor or man-made materials using the method of flotation extraction.
Известен способ экстракционного извлечения и разделения твердых полимерных электролитов (ТПЭ) и редкоземельных элементов (РЗЭ) из азотнокислых растворов (патент РФ №2106030, опубликован 27.02.1998 г.). Извлечение и разделение ТПЭ и РЗЭ из азотнокислых жидких отходов проводят экстракцией раствором циркониевой соли фосфорорганической кислоты, преимущественно дибутилфосфорной кислоты (ДБФК) в нейтральном фосфорорганическом реагенте. В качестве органического реагента используют преимущественно трибутилфосфат концентрации 5-45 об. % в инертном разбавителе. В процессе экстракции молярное соотношение Zr/ ДБФК=1/50-1/4. Экстрагент является совместимым с экстракционной технологией "Пурекс-процесса". ТПЭ и РЗЭ разделяют путем промывки экстрагента раствором азотной кислоты концентрации 3-12 моль/л, после чего проводят реэкстракцию РЗЭ. Оборотной экстрагент регенерируют путем удаления циркониевой соли фосфорорганической кислоты карбонатно-щелочной промывкой.A known method of extraction extraction and separation of solid polymer electrolytes (TPE) and rare earth elements (REE) from nitric acid solutions (RF patent No. 2106030, published 02.27.1998). The extraction and separation of TPE and REE from nitric acid liquid waste is carried out by extraction with a solution of zirconium salt of organophosphorus acid, mainly dibutylphosphoric acid (DBPK) in a neutral organophosphorus reagent. As an organic reagent, tributyl phosphate of a concentration of 5-45 vol.% Is mainly used. % in an inert diluent. During the extraction process, the molar ratio Zr / DBPC = 1 / 50-1 / 4. The extractant is compatible with the Purex Process extraction technology. TPE and REE are separated by washing the extractant with a solution of nitric acid at a concentration of 3-12 mol / L, after which REE is reextracted. The reverse extractant is regenerated by removal of the zirconium salt of the organophosphorus acid by carbonate-alkaline washing.
Недостатком является слабая избирательность метода и невозможность дальнейшего разделения индивидуальных РЗЭ исключительно в кислотных средах.The disadvantage is the poor selectivity of the method and the impossibility of further separation of individual REEs exclusively in acidic media.
Известен способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп (патент РФ №2484162, опубликован 10.06.2013 г.). Способ извлечения редкоземельных элементов из растворов, содержащих железо (III) и алюминий, включает сорбцию редкоземельных элементов на сорбенте. В качестве сорбента используют амфолит с иминодиацетатными функциональными группами. Сорбцию проводят после предварительной нейтрализации или подкисления раствора до pH=4-5 любым щелочным или кислым агентом с дальнейшим введением амфолита в полученную пульпу без отделения твердой части. Сорбцию осуществляют при соотношении амфолит: пульпа 1:50-1:150, времени контакта фаз 3-6 часов и в присутствии восстановителя.A known method of extracting rare earth elements from technological and productive solutions and pulps (RF patent No. 2484162, published on 06/10/2013). A method for extracting rare earth elements from solutions containing iron (III) and aluminum includes sorption of rare earth elements on a sorbent. Ampholyte with iminodiacetate functional groups is used as a sorbent. Sorption is carried out after preliminary neutralization or acidification of the solution to pH = 4-5 with any alkaline or acidic agent, followed by the introduction of ampholyte into the resulting pulp without separation of the solid part. Sorption is carried out with an ampholyte: pulp ratio of 1: 50-1: 150, a contact time of phases of 3-6 hours, and in the presence of a reducing agent.
Недостатком способа является длительное время контакта фаз.The disadvantage of this method is the long contact time of the phases.
Известен универсальный способ селективного извлечения солей переходных, редкоземельных и актиноидных элементов из многокомпонентных растворов с помощью нанопористых материалов (патент РФ №2472863, опубликован 20.01.2013 г.), включает селективное извлечение солей в объемах нанопор электропроводящих материалов за счет эффекта электростатического взаимодействия дипольных моментов сольватированных ионных комплексов переходных, редкоземельных и актиноидных элементов с электрическим полем двойного электрического слоя границы раздела "стенка нанопоры - раствор". Способ ведут путем последовательного заполнения нанопор нанопористого электропроводящего материала раствором, содержащим ионные комплексы переходных, и/или редкоземельных, и/или актиноидных элементов, вытеснения из нанопор слабо локализованных ионных комплексов переходных, редкоземельных и актиноидных элементов.There is a universal method for the selective extraction of salts of transition, rare earth and actinide elements from multicomponent solutions using nanoporous materials (RF patent No. 2472863, published January 20, 2013), includes selective extraction of salts in the volumes of nanopores of electrically conductive materials due to the effect of the electrostatic interaction of the solvated dipole moments ionic complexes of transition, rare-earth and actinoid elements with an electric field of a double electric layer of the wall interface nanopores - solution. " The method is carried out by sequentially filling nanopores of a nanoporous electrically conductive material with a solution containing ionic complexes of transitional, and / or rare earth, and / or actinoid elements, displacing weakly localized ionic complexes of transitional, rare earth, and actinoid elements from nanopores.
Недостатком способа является сложность реализации предложенных технологических решений в промышленных или укрупненно лабораторных масштабах.The disadvantage of this method is the difficulty in implementing the proposed technological solutions on an industrial or enlarged laboratory scale.
Известен способ выделения гадолиния экстракцией фосфорорганическими соединениями (патент № RU 2518619, опубл. 10.06.2014 г.), включающий извлечение тербия, диспрозия и более тяжелых РЗЭ в органическую фазу, промывку и реэкстракцию на первой стадии, отличающийся тем, что из полученного рафинатного раствора на второй стадии извлекают в органическую фазу гадолиний, оставляя европий, самарий, неодим и остальные цериевые РЗЭ в водной фазе. Из полученной органической фазы извлекают гадолиний в реэкстракт, причем весь реэкстракт, содержащий гадолиний, возвращают на стадию промывки и ведут процесс до достижения требуемого содержания самария и европия в гадолиний, выводят полученный раствор гадолиния и процесс повторяют вновь.A known method of isolation of gadolinium by extraction with organophosphorus compounds (patent No. RU 2518619, publ. 06/10/2014), including the extraction of terbium, dysprosium and heavier REE in the organic phase, washing and re-extraction in the first stage, characterized in that from the obtained raffinate solution at the second stage, gadolinium is extracted into the organic phase, leaving europium, samarium, neodymium and other cerium REEs in the aqueous phase. Gadolinium is recovered from the obtained organic phase into a reextract, the entire reextract containing gadolinium is returned to the washing stage and the process is carried out until the desired content of samarium and europium is reached in gadolinium, the resulting gadolinium solution is removed and the process is repeated again.
Недостатком является сложность предложенных технологических решений в стадии промывки реэкстракта.The disadvantage is the complexity of the proposed technological solutions in the washing stage of the reextract.
Известен способ извлечения редкоземельных металлов (РЗМ) из разбавленных водных кислых растворов, (заявка на изобретение РФ №2013109742, опубл. 10.09.2014 г.), включающий последовательные стадии жидкофазной экстракции РЗМ в органическую фазу и реэкстракции РЗМ из органической фазы, отличающийся тем, что реэкстракция осуществляется осаждением РЗМ в твердую фазу в виде малорастворимой соли сильной кислоты (pKa<0), в качестве органической фазы используют экстрагенты, выбранные из группы, включающей фосфиноксид в керосине, трибутилфосфат в керосине, ди-2-этилгексил фосфорной кислоты (Д2ЭГФК), малорастворимой солью РЗМ являются сульфаты РЗМ.A known method of extracting rare earth metals (REM) from dilute aqueous acidic solutions (application for invention of the Russian Federation No. 2013109742, publ. 09/10/2014), comprising successive stages of liquid-phase extraction of REM into the organic phase and reextraction of REM from the organic phase, characterized in that reextraction is carried out by precipitation of rare-earth metals into the solid phase in the form of a sparingly soluble salt of a strong acid (pKa <0), extractants selected from the group consisting of phosphine oxide in kerosene, tributyl phosphate in kerosene, di- 2-ethylhexyl phosphoric acid (D2EGFK), a sparingly soluble salt of rare-earth metals are rare-earth sulfates.
Недостатком данного метода является то, что реэкстракция РЗМ из органической фазы осуществляется осаждением РЗМ в твердую фазу в виде малорастворимой соли сульфата.The disadvantage of this method is that the re-extraction of rare-earth metals from the organic phase is carried out by precipitation of rare-earth metals into the solid phase in the form of a sparingly soluble sulfate salt.
Известен способ экстракционной очистки нитратных растворов, содержащих редкоземельные металлы (РЗМ) (патент РФ №2517651, опубл. 27.05.2014 г.), включающий многоступенчатую противоточную экстракцию примесей из водного азотнокислого раствора трибутилфосфатом (ТБФ), отличающийся тем, что очистке подвергают раствор с концентрацией РЗМ 100-150 г/л, при этом проводят 5 ступеней экстракции с отношением органической и водной фаз O:В=1:1,1, после которой проводят 3-5 ступеней промывки с отношением О:В=10:1 и 5 ступеней реэкстракции в системе 100%-ный ТБФ - водный раствор азотнокислых солей.A known method of extraction purification of nitrate solutions containing rare earth metals (REM) (RF patent No. 2517651, publ. 05/27/2014), including multi-stage countercurrent extraction of impurities from an aqueous nitric acid solution with tributyl phosphate (TBP), characterized in that the solution is purified with the concentration of REM 100-150 g / l, while 5 stages of extraction are carried out with the ratio of organic and aqueous phases O: B = 1: 1.1, after which 3-5 stages of washing with a ratio of O: B = 10: 1 and 5 are carried out steps of stripping in the
Недостатком метода является многоступенчатость предложенной технологии, включая процессы очистки, промывки и реэкстракции.The disadvantage of this method is the multistage nature of the proposed technology, including the processes of cleaning, washing and re-extraction.
Известен способ извлечения редкоземельных металлов из водных растворов (патент РФ №2484163, опубл. 03.04.2012 г.), включает экстракцию катионов редкоземельных металлов органической фазой, содержащей раствор экстрагента в инертном разбавителе. В качестве экстрагента используют нафтеновую кислоту. В качестве инертного растворителя используют керосин. Экстракцию ведут в три стадии при соотношении объемов органической и водной фаз O:В=1:(9-11) на каждой стадии. При этом на первой стадии извлекают катионы европия (III) при содержании 10-13 об.% нафтеновой кислоты в керосине и pH водного раствора 5,0-5,1. На второй стадии извлекают катионы самария (III) при содержании 13-16 об. % нафтеновой кислоты в керосине и pH водного раствора 4,6-4,7. На третьей стадии извлекают катионы церия (III) и лантана (III) при том же содержании экстрагента и pH 5,0-5,1.A known method of extracting rare earth metals from aqueous solutions (RF patent No. 2484163, publ. 03.04.2012), includes the extraction of rare earth metal cations with an organic phase containing an extractant solution in an inert diluent. As an extractant, naphthenic acid is used. Kerosene is used as an inert solvent. Extraction is carried out in three stages with a volume ratio of organic and aqueous phases O: B = 1: (9-11) at each stage. In this case, in the first stage, europium (III) cations are recovered with a content of 10-13 vol.% Naphthenic acid in kerosene and a pH of an aqueous solution of 5.0-5.1. At the second stage, samarium (III) cations are recovered at a content of 13–16 vol. % naphthenic acid in kerosene and the pH of the aqueous solution of 4.6-4.7. In the third stage, cerium (III) and lanthanum (III) cations are recovered at the same extractant content and pH 5.0-5.1.
Недостатком способа является многостадийность процесса и низкая чистота полученных растворов индивидуальных РЗЭ.The disadvantage of this method is the multi-stage process and low purity of the obtained solutions of individual REEs.
Известен способ извлечения редкоземельных металлов из разбавленных водных растворов (Известия Академии наук. Серия химическая. №5. «Флотоэкстракция ионов церия из разбавленных водных растворов», опубл. 2012 г.), принятый за прототип, который является комбинацией флотации ионов и жидкостной экстракцией катионов редкоземельных металлов органической фазой. В качестве собирателя используют додецилсульфат натрия. В качестве органической фазы используют изо-октиловый спирт. Флотоэкстракцию катионов церия ведут в течение 2 часов при соотношении объемов органической и водной фаз O:В=1:40.A known method of extracting rare-earth metals from dilute aqueous solutions (Izvestiya Akademii Nauk. Chemical series. No. 5. "Flotoextraction of cerium ions from dilute aqueous solutions, publ. 2012), adopted as a prototype, which is a combination of ion flotation and liquid extraction of cations rare earth metal organic phase. Sodium dodecyl sulfate is used as a collector. Iso-octyl alcohol is used as the organic phase. Flotoextraction of cerium cations is carried out for 2 hours at a ratio of volumes of organic and aqueous phases O: B = 1: 40.
Недостатком метода является выбор соотношения органической фазы к водной и узкий диапазон области pH, при котором происходит извлечение РЗМ.The disadvantage of this method is the choice of the ratio of the organic phase to the aqueous and a narrow range of the pH region at which rare-earth metals are extracted.
Техническим результатом изобретения является увеличение степени извлечения катионов гольмия (III).The technical result of the invention is to increase the degree of extraction of holmium cations (III).
Технический результат достигается тем, что в качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, а в качестве собирателя используют поверхностно-активные вещества (ПАВ) анионного типа додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции:The technical result is achieved by the fact that isooctyl alcohol is used as the organic phase, and anionic surfactants of the anionic type sodium dodecyl sulfate are used as a collector in a concentration corresponding to the reaction stoichiometry:
Но+3+3NaDS=Ho(DS)3+3Na+,But +3 + 3NaDS = Ho (DS) 3 + 3Na + ,
где Но+3 - катион гольмия (III),where But +3 is holmium (III) cation,
NaDS - додецилсульфат натрия,NaDS - sodium dodecyl sulfate,
при этом флотоэкстракцию осуществляют при pH от 5,3 до 9,5 и соотношении органической и водной фаз от 1/20 до 1/40.while flotation is carried out at a pH of from 5.3 to 9.5 and a ratio of organic and aqueous phases from 1/20 to 1/40.
Способ поясняется следующим чертежом:The method is illustrated by the following drawing:
фиг. 1 - экспериментальная зависимость коэффициентов распределения ионов гольмия (III) от pH водных растворов солей при флотоэкстракции с применением додецилсульфата натрия.FIG. 1 - experimental dependence of the distribution coefficients of holmium (III) ions on the pH of aqueous solutions of salts during flotoextraction using sodium dodecyl sulfate.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
К водному раствору соли гольмия (III) добавляют поверхностно-активное (ПАВ) анионогенное вещество, перемешивают, доводят pH от 5,3 до 9,5. В качестве ПАВ анионного типа используют додецилсульфат натрия, концентрация которого соответствует стехиометрии указанной реакции. Флотоэкстракцию проводят в течение 120 мин. После проведения процесса флотоэкстракции раствор анализируют на содержание катионов гольмия (III).A surface-active (surfactant) anionic substance is added to the aqueous solution of holmium (III) salt, stirred, the pH is adjusted from 5.3 to 9.5. As anionic type surfactants, sodium dodecyl sulfate is used, the concentration of which corresponds to the stoichiometry of this reaction. Flotoextraction is carried out for 120 minutes After the process of flotation, the solution is analyzed for the content of holmium (III) cations.
Способ поясняется примером. Проводят флотоэкстракцию в колонке, выполненной в виде цилиндра, дном которого служил фильтр Шотта. К 200 мл раствора нитрата гольмия (III) концентрацией 0,001 моль/л добавляли ПАВ анионного типа - додецилсульфат натрия. Водный раствор доводили до соответствующего pH. Процесс флотоэкстракции проводили в течение 120 мин. Раствор, оставшийся в колонке, через определенный интервал времени анализировали на содержание катионов гольмия (III). Соотношение органической фазы к водной составляет от 1/20 до 1/40.The method is illustrated by an example. Flotation is carried out in a column made in the form of a cylinder, the bottom of which was a Schott filter. Anionic surfactants, sodium dodecyl sulfate, were added to 200 ml of a solution of holmium (III) nitrate with a concentration of 0.001 mol / L. The aqueous solution was adjusted to the appropriate pH. The flotation process was carried out for 120 minutes. The solution remaining in the column was analyzed after a certain time interval for the content of holmium (III) cations. The ratio of organic phase to water is from 1/20 to 1/40.
На фиг. 1 представлена экспериментальная зависимость коэффициентов распределения ионов гольмия (III) от pH водных растворов солей при флотоэкстракции с применением додецилсульфата натрия. Эксперимент показал, что при значении pH=7,5 извлечение катионов гольмия (III) из раствора достигает не менее 98%.In FIG. Figure 1 shows the experimental dependence of the distribution coefficients of holmium (III) ions on the pH of aqueous solutions of salts during photo-extraction using sodium dodecyl sulfate. The experiment showed that at pH = 7.5, the extraction of holmium (III) cations from solution reaches at least 98%.
Таким образом, способ позволяет достигнуть увеличения степени извлечения гольмия (III) из раствора его солей.Thus, the method allows to achieve an increase in the degree of extraction of holmium (III) from a solution of its salts.
Claims (1)
где Ho3+ - катион гольмия (III),
NaDS - додецилсульфат натрия,
HoDS - додецилсульфат гольмия,
при этом флотоэкстракцию осуществляют при pH от 5,3 до 9,5 и соотношении органической и водной фаз от 1/20 до 1/40. A method for extracting holmium (III) from aqueous phases, including flotoextraction using an organic phase and a collector, characterized in that isooctyl alcohol is used as the organic phase and anionic surfactant NaDS sodium collector is used as a collector in a concentration corresponding to stoichiometry reactions:
where Ho 3+ is the holmium (III) cation,
NaDS - sodium dodecyl sulfate,
HoDS - holmium dodecyl sulfate,
while flotation is carried out at a pH of from 5.3 to 9.5 and a ratio of organic and aqueous phases from 1/20 to 1/40.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014152093/02A RU2584626C1 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Method for extraction of holmium (iii) from salt solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014152093/02A RU2584626C1 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Method for extraction of holmium (iii) from salt solutions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2584626C1 true RU2584626C1 (en) | 2016-05-20 |
Family
ID=56012227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014152093/02A RU2584626C1 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Method for extraction of holmium (iii) from salt solutions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2584626C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735017C1 (en) * | 2020-04-27 | 2020-10-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Method for separation of holmium (iii) and cerium (iii) with an anionic surfactant from an aqueous solution of nitrates thereof |
| RU2737769C1 (en) * | 2020-04-16 | 2020-12-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Apatite ore dressing method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5015447A (en) * | 1989-07-18 | 1991-05-14 | Alcan International Limited | Recovery of rare earth elements from sulphurous acid solution by solvent extraction |
| US5639433A (en) * | 1995-12-13 | 1997-06-17 | Cytec Technology Corp. | Extraction of rare earth elements using alkyl phosphinic acid or salt/alkyl or aryl phosphonic acid or ester blends as extractant |
| WO2001004366A1 (en) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Cytec Technology Corp. | Stripping lanthanide-loaded phosphonic/phosphinic extractant solutions in the presence of phosphine oxide |
| EP1071828A1 (en) * | 1999-02-12 | 2001-01-31 | Baotou Iron And Steel (Group) Co., Ltd. | Processing route for direct production of mixed rare earth metal oxides by selective extraction |
| RU2426599C2 (en) * | 2009-04-06 | 2011-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method of extracting samarium and europium ions via ionic floatation using sodium dodecylsulphate |
| RU2481141C1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Method of extracting samarium (iii) cations |
-
2014
- 2014-12-22 RU RU2014152093/02A patent/RU2584626C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5015447A (en) * | 1989-07-18 | 1991-05-14 | Alcan International Limited | Recovery of rare earth elements from sulphurous acid solution by solvent extraction |
| US5639433A (en) * | 1995-12-13 | 1997-06-17 | Cytec Technology Corp. | Extraction of rare earth elements using alkyl phosphinic acid or salt/alkyl or aryl phosphonic acid or ester blends as extractant |
| EP1071828A1 (en) * | 1999-02-12 | 2001-01-31 | Baotou Iron And Steel (Group) Co., Ltd. | Processing route for direct production of mixed rare earth metal oxides by selective extraction |
| WO2001004366A1 (en) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Cytec Technology Corp. | Stripping lanthanide-loaded phosphonic/phosphinic extractant solutions in the presence of phosphine oxide |
| RU2426599C2 (en) * | 2009-04-06 | 2011-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method of extracting samarium and europium ions via ionic floatation using sodium dodecylsulphate |
| RU2481141C1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Method of extracting samarium (iii) cations |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2737769C1 (en) * | 2020-04-16 | 2020-12-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Apatite ore dressing method |
| RU2735017C1 (en) * | 2020-04-27 | 2020-10-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Method for separation of holmium (iii) and cerium (iii) with an anionic surfactant from an aqueous solution of nitrates thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1131326C (en) | Technological process for directly producing mixed rare earth oxide | |
| EP2964794B1 (en) | A method for re-extraction of rare-earth metals from organic solutions and preparing concentrate of rare-earth metals | |
| Larsson et al. | Separation of rare earths by split-anion extraction | |
| CN101787451B (en) | Method for improving efficiency of acidic organophosphorus extractant for extraction separation of rare-earth elements | |
| CN104131164B (en) | Neutral phosphonic acid amides extraction agent is used for purposes and the method for extracting and separating thorium | |
| RU2014141795A (en) | METHOD FOR RARE-EARTH ELEMENTS AND RARE METAL EXTRACTION | |
| JP5499353B2 (en) | Extraction and separation method of rare earth elements | |
| BR112017001370B1 (en) | method for recovery of rare earths by fractional extraction | |
| JP2756794B2 (en) | Rare earth element separation method | |
| RU2584626C1 (en) | Method for extraction of holmium (iii) from salt solutions | |
| RU2546739C2 (en) | Method of purifying working leaching solutions from phosphates and fluorides | |
| CN103305708A (en) | Method for separating scandium from thorium in organic phase by means of back extraction | |
| JP2022501506A (en) | Use of a synergistic mixture of extractants to extract rare earth elements from aqueous media containing phosphoric acid | |
| CN104561612B (en) | Two enter three methods going out fully loaded fractional extraction rare-earth separating | |
| RU2640479C2 (en) | Method of extracting rare earth metals from wet-process phosphoric acid when processing apatite concentrates | |
| CN102605199A (en) | Method for recovering scandium from zirconium oxychloride acid pickle, and extracting agent for method | |
| RU2602112C1 (en) | Method for extraction of lanthanum(iii) from salt solutions | |
| RU2190677C2 (en) | Method of extraction separation and concentration of zirconium and hafnium | |
| JPH0755825B2 (en) | Separation method of rare earth elements by liquid-liquid extraction | |
| RU2610500C1 (en) | Method for zinc sulphate solutions cleaning from chloride ion | |
| US2937925A (en) | Solvent extraction process for uranium from chloride solutions | |
| RU2188157C2 (en) | Method of recovering thorium from aqueous solutions containing rare-earth metals | |
| RU2685833C1 (en) | Method of extracting scandium concentrate from scandium-containing acidic solutions | |
| RU2612107C2 (en) | Method of extracting scandium from scandium-bearing product solution | |
| RU2548836C1 (en) | Method of extracting samarium (iii) cations from water phases |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191223 |