RU2690129C1 - СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Gd (3+) ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТОМ НАТРИЯ - Google Patents

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Gd (3+) ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТОМ НАТРИЯ Download PDF

Info

Publication number
RU2690129C1
RU2690129C1 RU2018136293A RU2018136293A RU2690129C1 RU 2690129 C1 RU2690129 C1 RU 2690129C1 RU 2018136293 A RU2018136293 A RU 2018136293A RU 2018136293 A RU2018136293 A RU 2018136293A RU 2690129 C1 RU2690129 C1 RU 2690129C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extraction
cations
flotation
ion
solution
Prior art date
Application number
RU2018136293A
Other languages
English (en)
Inventor
Ольга Леонидовна Лобачева
Наталья Владимировна Джевага
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority to RU2018136293A priority Critical patent/RU2690129C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2690129C1 publication Critical patent/RU2690129C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00Obtaining rare earth metals
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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

Изобретение относится к способам получения редкоземельных металлов (РЗМ) или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода ионной флотации. Процесс ионной флотации осуществляли в лабораторной флотационной машине механического типа 137 В-ФЛ. Для выделения катионов Gd (3+) в качестве модельного использовали водный раствор нитрата Gd (3+) с концентрацией 10моль/л. В качестве ПАВ использовали додецилсульфат натрия, концентрация которого соответствовала стехиометрии реакцииМе+3NaDS=Me[DS]+3Na,где Me- катион Gd (3+), DS- додецилсульфат ион.В результате проведения процесса ионной флотации пенный продукт, полученный разрушением пены 1 М серной кислотой, и камерный остаток анализировали на содержание катионов Gd (3+). Техническим результатом является увеличение степени извлечения Gd (3+) до 99,5% и достижение рН максимального извлечения. 2 ил., 3 табл.

Description

Изобретение относится к обогащению, в частности к способам получения редкоземельных металлов (РЗМ) или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода ионной флотации.
Известен способ концентрирования и извлечения веществ из растворов (патент RU №2010006, опубл. 30.03.1994). Извлечение проводили из водных растворов с использованием в качестве поверхностно-активного вещества хлорида цетилпиридиния, а в качестве флотореагента использовали азот, аммиак или хлор.
Недостатками способа являются необходимость проведения униполярной обработки воды для получения протонов и гидроксид-ионов, использования отдельно поверхностно-активного вещества и флотореагента, строгие требования к радиусу частиц флотореагента.
Способ, предложенный в работе (Скрылев Л.Д., Нилова О.В., Меньчук В.В. Флотационное выделение урана (VI) из кислых сточных вод с помощью калиевых мыл диалкилфосфиновых кислот // Журнал прикладной химии. - 1991. - Т. 64. - №5. - С. 1039-1043), предполагает взаимодействие смеси собирателей (0,03-0,08% водных растворов дигептил-, диоктил- и дидецилфосфината калия) с ионами урана (VI) с образованием коллоидных растворов труднорастворимых мыл - сублатов. Наиболее полно флотационное выделение ионов урана (VI) происходит в области значений рН 2,0-5,0.
К недостаткам метода относятся высокая стоимость флотореагентов, возможность извлечения катионов металла из растворов с низким значением рН и сложный состав смеси собирателей.
Известен способ извлечения стронция из водных растворов (патент RU №2251535, опубл. 10.05.2005). Извлечение проводили путем ионной флотации из водных растворов типа хлоридно-кальциевых вод. Реагент-собиратель вводили в количестве, меньшем стехиометрического по отношению к стронцию. В качестве реагента-собирателя использовали олеиновую кислоту с расходом 0,5 г/г Sr2+. Процесс проводили при рН=8.
Недостатком способа является неэффективное извлечение целевого компонента из водных растворов.
Известен способ извлечения ионов кобальта, где в качестве собирателя использовали хлорид цетилпиридиния, бромид цетилтриметиламмония, додециламмоний и додецилсульфат натрия (Зоубоулис А.И., Матис К.А., Соложенкин П.М., Небера В.П. Флотация ионов кобальта из водных растворов // Цветные металлы, №12, 2002, с. 10-12). Концентрация додецил амина составляла 5 мг/л, додецилсульфата натрия - 50 мг/л. Наибольшее извлечение наблюдается при рН 3-10 при флотации додецилом амина.
Недостатками способа являются необходимость предварительного осаждения катионов кобальта и недостаточно полное их извлечение с применением собирателей различного типа.
Известен способ извлечения редкоземельных элементов из водных растворов (авторское свидетельство SU №1691307, опубл. 15.11.1991), включающий введение в раствор реагента-собирателя, пропускание воздуха через раствор и отделение образовавшегося осадка. В качестве реагента-собирателя использовали разбавленные водные растворы натриевых солей диалкилфосфиновых кислот (в алкильной цепи 8-10 атомов С) в мольном соотношении собиратель : металл равном 3:1. Процесс вели из растворов при рН=1-2 и температуре 10-60°С.
Недостатками способа являются неэффективное извлечение редкоземельных элементов из водных растворов, возможность извлечения только из кислых сред и необходимость проведения дополнительной операции по отделению осадка.
Способ, предложенный в работе (Джевага Н.В., Лобачева О.Л. Ионная флотация - перспективный способ переработки редкометалльного сырья // Естественные и математические науки в современном мире: сб. ст. по матер. VIII междунар. науч.-практ. конф. №8. - Новосибирск: СибАК, 2013), принятый за прототип, предусматривает извлечение катионов церия (III) из водных растворов его солей методом ионной флотации анионным поверхностно-активным веществом.
Техническим результатом изобретения является определение рН максимального извлечения и увеличение степени извлечения катионов Gd (3+).
Технический результат достигается тем, что перемешивание исходного раствора проводят в течение не более трех минут, время выдержки исходного раствора составляет не менее 30 минут, а термостатирование проводят при температуре от 22 до 24°С.
Способ поясняется следующими фигурами:
фиг. 1 - технологическая схема способа;
фиг. 2 - график зависимости коэффициента распределения от рН равновесной водной фазы.
Способ осуществляется следующим образом. В водный раствор нитрата гадолиния (III) добавляют сухой додецилсульфат натрия. Полученный исходный раствор помещают на магнитную мешалку и перемешивают в течение не более трех минут, затем исходный раствор выдерживают не менее 30 минут. При этом достигают однородности раствора и установления требуемого значения рН водной фазы. Далее выдержанный исходный раствор термостатируют в термостате при температуре от 22 до 24°С. Далее проводят процесс ионной флотации. В результате полученную пену отделяют от камерного остатка и разрушают серной кислотой. Пенный продукт и камерный остаток направляют на химический анализ на определение концентрации катионов гадолиния (III).
Параметром извлечения катионов Gd (3+) является коэффициент распределения Кр. Величину Кр между камерным остатком и пенным продуктом рассчитывают по отношению концентрации [Gd+3]org в пенном продукте к концентрации [Gd+3]aq в камерном остатке соответственно формуле: Кр=[Gd+3]org/[Gd+3]aq.
Экспериментально установлено, что величина коэффициента распределения катионов Gd (3+) между камерным остатком и пенным продуктом зависит от рН раствора. Осуществление ионной флотации при рН не менее 6,5 обеспечивает увеличение степени извлечения Gd (3+) до 99,5% и достижение рН максимального извлечения.
Способ поясняется примером. Процесс ионной флотации осуществляют в лабораторной флотационной машине механического типа 137 В-ФЛ с объемом камеры 1,0 л, диаметром импеллера 55 мм и скоростью засасывания воздуха 0,05 л/с. Для выделения катионов Gd (3+) в качестве модельного использовали 200 мл водного раствора нитрата Gd (3+) с концентрацией 10-3 моль/л. В качестве ПАВ использовали додецилсульфат натрия, концентрация которого соответствовала стехиометрии реакции. Раствор нитрата Gd (3+) и додецилсульфат натрия перемешивали в течение трех минут, выдерживали полученный раствор не менее 30 минут.
В таблице 1 приведены данные о степени извлечения Gd (3+) после различных интервалов выдержки исходных растворов при рН=7,0:
Figure 00000001
Растворы термостатировали при температуре от 22 до 24°С, т.к. экспериментально было установлено, что именно в данном интервале температур извлечение максимально. В таблице 2 представлены данные о степени извлечения Gd (3+) в различных интервалах температур.
Figure 00000002
В результате проведения процесса ионной флотации пенный продукт, полученный разрушением пены 1 М серной кислотой, и камерный остаток анализировали на содержание катионов Gd (3+).
На Фиг. 1 представлена зависимость коэффициентов распределения катионов Gd (3+) от рН раствора. В таблице 3 представлены экспериментальные данные по флотации катионов Gd (3+) из растворов его солей с применением додецилсульфата натрия. Эксперимент показал, что при значении рН=7,0 извлечение катионов Gd (3+) из нитратного раствора достигает 99,5%.
Figure 00000003

Claims (4)

  1. Способ извлечения катионов Gd (3+) додецилсульфатом натрия, включающий добавление в раствор реагента-собирателя в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции
  2. Ме+3+3NaDS=Me[DS]3+3Na+,
  3. где Ме+3 - катион Gd (3+), DS- - додецилсульфат ион,
  4. перемешивание, выдержку раствора, термостатирование, проведение процесса ионной флотации, отделение и разрушение пены серной кислотой, анализ пенного продукта и камерного остатка, отличающийся тем, что перемешивание исходного раствора проводят в течение не более 3 мин, время выдержки исходного раствора составляет не менее 30 мин, а термостатирование проводят при температуре от 22 до 24°C.
RU2018136293A 2018-10-15 2018-10-15 СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Gd (3+) ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТОМ НАТРИЯ RU2690129C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018136293A RU2690129C1 (ru) 2018-10-15 2018-10-15 СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Gd (3+) ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТОМ НАТРИЯ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018136293A RU2690129C1 (ru) 2018-10-15 2018-10-15 СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Gd (3+) ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТОМ НАТРИЯ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2690129C1 true RU2690129C1 (ru) 2019-05-30

Family

ID=67037316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018136293A RU2690129C1 (ru) 2018-10-15 2018-10-15 СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Gd (3+) ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТОМ НАТРИЯ

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2690129C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111659530A (zh) * 2020-06-16 2020-09-15 昆明理工大学 一种连生型铜铅锌硫化矿的选冶回收与分离方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1257334A (fr) * 1959-05-06 1961-03-31 Oesterr Studien Atomenergie Procédé d'enrichissement de composés métalliques, notamment de métaux rares
US4104358A (en) * 1976-06-11 1978-08-01 Mitsubishi Chemical Industries Ltd. Selective extraction of yttrium ions
RU2034070C1 (ru) * 1992-01-09 1995-04-30 Производственное объединение "Приднепровский химический завод" Способ разделения иттрия и редкоземельных элементов
RU2373299C1 (ru) * 2008-06-26 2009-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Способ извлечения и разделения ионов церия и иттрия
RU2482201C1 (ru) * 2011-11-10 2013-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Способ извлечения европия (iii) из растворов солей

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1257334A (fr) * 1959-05-06 1961-03-31 Oesterr Studien Atomenergie Procédé d'enrichissement de composés métalliques, notamment de métaux rares
US4104358A (en) * 1976-06-11 1978-08-01 Mitsubishi Chemical Industries Ltd. Selective extraction of yttrium ions
RU2034070C1 (ru) * 1992-01-09 1995-04-30 Производственное объединение "Приднепровский химический завод" Способ разделения иттрия и редкоземельных элементов
RU2373299C1 (ru) * 2008-06-26 2009-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Способ извлечения и разделения ионов церия и иттрия
RU2482201C1 (ru) * 2011-11-10 2013-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Способ извлечения европия (iii) из растворов солей

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111659530A (zh) * 2020-06-16 2020-09-15 昆明理工大学 一种连生型铜铅锌硫化矿的选冶回收与分离方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101160263B (zh) 酸性氧化锆溶胶和其制备方法
EA200801438A1 (ru) Способы производства металлооксидных наночастиц и наночастицы и вещества, полученные этими способами
WO2011132729A1 (ja) 煙灰からの結晶性ヒ酸鉄原料液の製造方法
CN110395919B (zh) 一种含砷石膏资源化处理的方法及处理所得低砷石膏的应用
RU2690129C1 (ru) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТИОНОВ Gd (3+) ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТОМ НАТРИЯ
CN109641747A (zh) 稳定的碱性电解质材料和包含其的溶液材料
US20220396482A1 (en) Systems for Production of Metal Peroxides
El-Hefny et al. Extraction and separation of thorium (IV) and praseodymium (III) with Cyanex 301 and Cyanex 302 from nitrate medium
CN108726555B (zh) 一种基于离子液的沉淀回收稀土的方法
Dremicheva Studying the sorption kinetics on peat ions of iron (III) and copper (II) from wastewater
RU2760693C1 (ru) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ La (III) ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА НИТРАТА ЛАНТАНА (III), ПОЛУЧЕННОГО ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ МОНАЦИТА
Belova et al. New binary extractants and prospects of their application
Xia et al. Extraction of rare earth metal samarium by microemulsion
RU2735017C1 (ru) Способ разделения гольмия (iii) и церия (iii) анионным поверхностно-активным веществом (пав) из водного раствора их нитратов
Vigdorovich et al. Effect of indifferent electrolyte concentration, sorbent thermal treatment, pH, and the nature of ligands on the sorption of Cu (II) cations by glauconite from nitrate solution
RU2601333C1 (ru) Способ осаждения тяжелых цветных металлов из промышленных растворов и/или стоков
EP1825027A2 (en) Process for the recovery of acids
Mahmoud et al. Enhanced solvent extraction of cadmium and iron from phosphoric acid in chloride media.
JP2004337748A (ja) 金属回収・分離剤、それを用いた金属の回収・分離方法
CN107151027B (zh) 一种砷酸钙和/或亚砷酸钙的酸解方法
CN105906098B (zh) 一种处理含镍络合物工业废水的方法
RU2339106C2 (ru) Способ получения магнитной жидкости
RU2742757C1 (ru) Способ снижения эмиссии в водную среду химических элементов из гальванических шламов
RU2613519C1 (ru) Способ получения сорбента мышьяка
CN110451598B (zh) 一种腐殖酸强化去除酸性废水中三价砷的方法