СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЛАНТАНОИДОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ Российский патент 2012 года по МПК C01F17/00 

Описание патента на изобретение RU2443630C1

Изобретение относится к способам выделения концентрата лантаноидов из экстракционной фторсодержащей фосфорной кислоты, получаемой в дигидратном процессе переработки апатитового концентрата, и может быть использовано в химической и сопутствующих отраслях промышленности.

При переработке апатитового концентрата, содержащего около 1 мас.% лантаноидов и до 2,7 мас.% фтора, на экстракционную фосфорную кислоту (ЭФК) широко используется сернокислотный метод, который реализован в промышленности в виде полугидратного или дигидратного процессов. В дигидратном процессе в отличие от полугидратного до 25-40% лантаноидов апатитового концентрата переходит в экстракционную фосфорную кислоту, содержащую до 16,5 г/л фтора. Согласно принятой схеме переработки апатитового концентрата получаемая экстракционная фосфорная кислота подразделяется при одинаковом ее составе на продукционную и оборотную в отношении 3:7 в пересчете на P2O5. Лантаноиды в экстракционной фосфорной кислоте дигидратного процесса обогащены иттрием и лантаноидами иттриевой группы: диспрозием, гольмием, эрбием, иттербием, что делает ЭФК привлекательной для извлечения РЗЭ. Однако известные способы не обеспечивают их эффективного извлечения.

Известен способ извлечения лантаноидов из экстракционной фосфорной кислоты (см. авт. свид. СССР №1641775, МКИ5 C01F 17/00, 1991), в том числе оборотной, содержащей кальций и другие примесные компоненты, согласно которому фосфорную кислоту с концентрацией 12-26 мас.% в пересчете на P2O5, содержащую 0,04-0,11% РЗЭ, пропускают через слой гранулированной спеченной или прессованной затравки из гексагонального полуводного фосфата церия или безводного моноклинного фосфата суммы лантаноидов и осаждают фосфаты лантаноидов. Процесс ведут в течение 5-15 мин при температуре 90-100°С и массовом соотношении (2-4):1 фосфорной кислоты и затравки. Способ позволяет получать продукт с содержанием фосфатов лантаноидов до 70% (49 мас.% ΣLn2O3) при степени извлечения до 72%.

Недостатком данного способа является относительно невысокое извлечение лантаноидов в концентрат и осаждение их в виде водонерастворимых фосфатов. Используемая затравка быстро пассивируется, и осаждение РЗЭ на ней сначала замедляется, а затем прекращается полностью. Расход затравки высок и для извлечения 1 кг РЗЭ составляет 910-1250 кг. Приготовление же затравки требует проведения конверсии фосфатов РЗЭ в водорастворимые нитраты, что сложно и дорого. Дальнейшее извлечение лантаноидов из осадка затруднительно, так как получающийся фосфатный концентрат лантаноидов требует сложной химической конверсии в нитраты или хлориды для последующего разделения лантаноидов.

Известен также принятый в качестве прототипа способ извлечения лантаноидов из экстракционной фосфорной кислоты (см. патент РФ №2381178, МПК C01F 17/00, С01В 25/237 (2006.01), 2010), включающий введение при температуре 65-80°С в оборотную фосфорную кислоту с концентрацией 31,0-38,5 мас.% раствора карбоната натрия с образованием суспензии. Карбонат натрия вводят в количестве, обеспечивающем его содержание в очищенной фосфорной кислоте 5-10 г/л в пересчете на Na2O. В качестве соединения натрия может быть также использован его сульфат или хлорид. Образовавшийся осадок кристаллов гексафторсиликата натрия Na2SiF6 отделяют фильтрацией от очищенной фосфорной кислоты, вводят в нее серную кислоту до обеспечения ее концентрации 10-15 мас.% и выдерживают полученную смесь кислот в течение 1-5 часов с кристаллизацией осадка двойных сульфатов лантаноидов и натрия. Осадок отделяют фильтрацией от кислотного раствора и промывают серной кислотой с концентрацией не менее 36%. Способ обеспечивает извлечение 72,9-87,7% лантаноидов, в том числе иттрия и лантаноидов иттриевой группы, в виде их двойных сульфатов с натрием.

Известный способ характеризуется недостаточно высоким извлечением лантаноидов, включая иттрий и лантаноиды иттриевой группы, является многостадийным и длительным, что обусловлено необходимостью предварительного отделения осадка гексафторсиликата натрия и проведения двух кристаллизаций и фильтраций. Это приводит к повышенным энергозатратам и увеличению числа единиц используемого оборудования. Способ не позволяет извлекать лантаноиды из продукционной фосфорной кислоты, в которой нельзя создавать концентрацию серной кислоты 10-15 мас.%.

Настоящее изобретение направленно на достижение технического результата, заключающегося в повышении степени извлечения лантаноидов, в том числе иттрия и лантаноидов иттриевой группы, упрощении способа и сокращении его длительности, а также в расширении области использования способа за счет выделения лантаноидов как из оборотной, так и продукционной экстракционной фосфорной кислоты.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения лантаноидов из экстракционной фосфорной кислоты, содержащей примесные компоненты фтора, алюминия, кремния, титана и железа, включающем введение в нагретую кислоту реагента-осадителя с образованием суспензии и переводом основной части лантаноидов и части примесных компонентов в твердую фазу, отделение твердой фазы от фосфорнокислого раствора и ее промывку, согласно изобретению в качестве реагента-осадителя используют растворимое в фосфорной кислоте соединение, содержащее фторид-ион, при этом реагент-осадитель вводят в кислоту в концентрации, которую в пересчете на фторид-ион определяют из соотношения:

А = n · (2,235а1 + 1,9а2 + 1,425а3 + 1,425а4 + 0,348а5 - а6), (1)

где А - концентрация фторид-иона, г/л,

n - коэффициент стехиометрии, n=1-3,

a1, а2, а3, a4, а5, a6 - исходные концентрации в кислоте соответственно Al2O3, SiO2, TiO2, Fe2O3, ΣLn2O3 и фтора, г/л.

Достижению технического результата способствует то, что в качестве соединения, содержащего фторид-ион, используют фторид или бифторид аммония.

Достижению технического результата способствует также то, что суспензию выдерживают в течение не более 1 часа.

Сущность изобретения заключается в том, что согласно проведенным исследованиям при создании определенной концентрации фторид-иона в ЭФК кристаллизуются малорастворимые фториды лантаноидов. При пониженном содержании фторид-иона он связывается в растворимые комплексы с присутствующими в ЭФК примесями алюминия, кремния, титана и железа. При дальнейшем увеличении количества введенного фторид-иона образуются малорастворимые в ЭФК, выпадающие в осадок фториды лантаноидов. Установлено, что эффективность осаждения фторидов лантаноидов зависит не только от количества введенного фторид-иона, но и от вида вводимого в ЭФК соединения, содержащего фторид-ион. При одинаковом количестве введенного фторид-иона степень осаждения лантаноидов увеличивается в ряду NH4F>NH4F·HF>>HF. Это обусловлено повышением кислотности раствора при переходе в этом ряду от NH4F к HF и связанным с этим увеличением растворимости фторидов лантаноидов. При использовании в качестве источника фторид-ионов фторидов щелочных металлов, которые в большей степени, чем NH4F, уменьшают кислотность раствора ЭФК, эффективность осаждения фторидов лантаноидов, тем не менее, снижается из-за образования более растворимых двойных фторидов лантаноидов и щелочных металлов. В результате образования малорастворимых гексафторсиликатов натрия, кальция, магния и снижения кислотности ЭФК вместе с лантаноидами в осадок переходит ряд примесных компонентов, прежде всего натрий, кремний, алюминий, кальций и магний, а также торий 232Th. Получаемый концентрат лантаноидов не радиоактивен, однако при его дальнейшей переработке с обогащением до 100% ΣLn2O3 редкоземельный продукт может быть отнесен к II классу материалов с повышенным содержанием природных радионуклидов.

Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют функции и соотносятся с результатом следующим образом.

Введение в фосфорную кислоту содержащего фторид-ион соединения в концентрации, которую в пересчете на фторид-ион определяют из соотношения (1): А=n·(2,235а1+1,9а2+1,425а3+1,425а4+0,348а56), обеспечивает высокую степень связывания лантаноидов, в том числе иттрия Y и лантаноидов иттриевой группы: диспрозия Dy, гольмия Но, эрбия Er, иттербия Yb, в их малорастворимые фториды и, как следствие, высокую степень их извлечения. Расчетная концентрация фторид-иона, вводимого с соединением, зависит от коэффициента стехиометрии n, который может изменяться в пределах 1-3, и исходных концентраций в кислоте оксидов Al2O3, SiO2, TiO2, Fe2O3, ΣLn2O3 и фтора (соответственно a1, a2, а3, a4, a5, a6). При величине коэффициента стехиометрии n<1 снижается извлечение лантаноидов в концентрат, а при n>3 не достигается технологически оправданного повышения извлечения лантаноидов. Значения множителей a1, а2, а3, а4, а5 определяются массовым соотношением фтора и оксидов алюминия, кремния, титана, железа и лантаноидов в соответствующих фторкомплексах.

В предлагаемом способе по сравнению с прототипом образуется только одна твердая фаза, для отделения которой необходима одна операция фильтрации, что упрощает способ, сокращает его длительность и количество необходимого оборудования. Поскольку основная часть вводимого в ЭФК фтора выделяется во фторсодержащий продукт при ее дальнейшем использовании в обороте или переработке на минеральные удобрения, способ применим для извлечения лантаноидов как из оборотной, так и продукционной ЭФК.

Совокупность вышеуказанных признаков в заявленном способе необходима и достаточна для повышения степени извлечения лантаноидов, в том числе иттрия и лантаноидов иттриевой группы, с одновременным упрощением способа и сокращением его длительности, а также для расширения области использования способа за счет выделения лантаноидов как из оборотной, так и продукционной экстракционной фосфорной кислоты.

В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие конкретные операции и режимные параметры.

Использование фторида или бифторида аммония в качестве соединений, содержащих фторид-ион, определяется их высокой эффективностью и доступностью. Доступность этих реагентов определяется возможностью их получения аммиачным гидролизом SiF4, который выделяется при упаривании продукционной ЭФК. При выделении лантаноидов из оборотной ЭФК введенный фтор остается в процессе.

Выдержка суспензии позволяет осуществить кристаллизацию концентрата лантаноидов с требуемой полнотой и облегчает его последующее отделение фильтрацией. Выдержка суспензии в течение не более 1 часа обусловлена тем, что этого времени достаточно для получения хорошо фильтрующегося осадка концентрата лантаноидов.

Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют осуществить способ в оптимальном режиме с точки зрения получения более высоких технологических показателей процесса.

Сущность заявляемого изобретения и его преимущества могут быть пояснены следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Берут 1000 мл экстракционной фосфорной кислоты с концентрацией 39,8 мас.% и плотностью ρ=1,252, содержание примесных компонентов в которой приведено в таблице 1.

Таблица 1 Компонент Na2O K2О MgO CaO Al2O3 Fe2O3 Содержание, г/л 3,05 0,40 1,06 1,22 3,82 2,76 Компонент SiO2 TiO2 F SO42- Y2O3 La2O3 Содержание, г/л 5,2 1,25 5,2 3,85 0,108 0,200 Компонент Се2О3 Pr2O3 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3 Содержание, г/л 0,346 0,044 0,171 0,030 0,0094 0,0353 Компонент Tb2O3 Dy2O3 Ho2O3 Er2O3 Yb2O3 ΣLn2O3 Содержание, г/л 0,004 0,019 0,003 0,008 0,005 0,985

Концентрацию вводимого с реагентом-осадителем фторид-иона при коэффициенте стехиометрии n=1 рассчитывают согласно зависимости (1). Исходные концентрации в кислоте оксидов примесных компонентов Al2O3, SiO2, TiO2, Fe2O3, ΣLn2O3, а также фтора приведены в таблице 1. Расчетная концентрация А фторид-иона составляет: 1·(2,235·3,82+1,9·5,2+1,425·1,25+1,425·2,76+0,348·0,985-5,2)=19,3 г/л или 28,9 г/л в пересчете на бифторид аммония NH4F·HF. Бифторид аммония вводят в нагретую до 80°С ЭФК с образованием суспензии, которую выдерживают в течение 1 часа, после чего отделяют образовавшийся осадок фильтрацией. Масса промытого водой осадка составляет 19,4 г.

Остаточное содержание лантаноидов в маточном растворе ЭФК приведено в таблице 2.

Таблица 2 Оксид лантаноида Y2O3 La2O3 Ce2O3 Pr2O3 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Содержание, мг/л 20,1 18,6 46,7 5,8 24,0 6,2 2,2 Оксид лантаноида Gd2O3 Tb2O3 Dy2O3 Ho2O3 Er2O3 Yb2O3 ΣLn2O3 Содержание, мг/л 6,9 0,99 5,5 0,89 2,4 1,5 143,4

Извлечение индивидуальных лантаноидов в осадок, в том числе иттрия и лантаноидов иттриевой группы: Dy, Но, Er, Yb, приведено в таблице 3.

Таблица 3 Оксид лантаноида Y2O3 La2O3 Се2О3 Pr2O3 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Степень осаждения, % 81,4 90,7 86,5 86,8 86,0 79,5 76,6 Оксид лантаноида Gd2O3 Tb2O3 Dy2O3 Но2О3 Er2O3 Yb2O3 ΣLn2O3 Степень осаждения, % 80,8 75,4 71,1 74,2 70,0 68,2 85,4

Состав осадка концентрата лантаноидов приведен в таблице 4.

Таблица 4 Содержание, мас.% Na2O MgO CaO Al2O3 SiO2 TiO2 MnO Fe2O3 F ΣLn2O3 2,5 4,60 2,60 8,2 7,3 0,29 0,041 0,42 18,1 4,41

Концентрат имеет суммарную удельную эффективную активность Aэфф=81±11 Бк·кг-1 и не радиоактивен.

Пример 2. Берут 1000 мл экстракционной фосфорной кислоты с концентрацией 39,8 мас.% и плотностью ρ=1,252, содержание примесных компонентов в которой приведено в таблице 1. Концентрацию вводимого с реагентом-осадителем фторид-иона при коэффициенте стехиометрии n=2 рассчитывают согласно зависимости (1). Исходные концентрации в кислоте оксидов примесных компонентов Al2O3, SiO2, TiO2, Fe2O3, ΣLn2O3, а также фтора приведены в таблице 1. Расчетная концентрация А фторид-иона составляет: 2·(2,235·3,82+1,9·5,2+1,425·1,25+1,425·2,76+0,348·0,985-5,2)=38,6 г/л или 75,6 г/л в пересчете на фторид аммония NH4F. Фторид аммония вводят в нагретую до 65°С ЭФК с образованием суспензии, которую выдерживают в течение 0,45 часа, после чего отделяют образовавшийся осадок фильтрацией. Масса промытого водой осадка составляет 26,8 г. Остаточное содержание лантаноидов в маточном растворе ЭФК приведено в таблице 5.

Таблица 5 Оксид лантаноида Y2O3 La2O3 Се2О3 Pr2O3 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Содержание, мг/л 7,1 11,1 24,0 2,9 10,4 2,0 0,73 Оксид лантаноида Gd2O3 Tb2O3 Dy2O3 Ho2O3 Er2O3 Yb2O3 ΣLn2O3 Содержание, мг/л 2,20 0,30 1,50 0,20 0,70 0,39 63,52

Извлечение индивидуальных лантаноидов в осадок, в том числе иттрия и лантаноидов иттриевой группы, приведено в таблице 6.

Таблица 6 Оксид лантаноида Y2O3 La2O3 Ce2O3 Pr2O3 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Степень осаждения, % 93,4 94,5 93,1 93,4 93,9 93,4 92,2 Оксид лантаноида Gd2O3 Tb2O3 Dy2O3 Ho2O3 Er2O3 Yb2O3 ΣLn2O3 Степень осаждения, % 93,8 92,5 92,1 94,0 91,2 91,9 93,6

Состав осадка концентрата лантаноидов приведен в таблице 7.

Таблица 7 Содержание, мас.% Na2O MgO CaO Al2O3 SiO2 TiO2 MnO Fe2O3 F ΣLn2O3 1,4 3,58 3,40 8,15 9,30 1,04 0,078 1,04 22,4 3,30

Концентрат имеет суммарную удельную эффективную активность Аэфф=58,5±8 Бк·кг-1 и не радиоактивен.

Пример 3. Берут 1000 мл экстракционной фосфорной кислоты с концентрацией 39,8 мас.% и плотностью ρ=1,252, содержание примесных компонентов в которой приведено в таблице 1. Концентрацию вводимого с реагентом-осадителем фторид-иона при коэффициенте стехиометрии n=3 рассчитывают согласно зависимости (1). Исходные концентрации в кислоте оксидов примесных компонентов Al2O3, SiO2, TiO2, Fe2O3, ΣLn2O3, а также фтора приведены в таблице 1. Расчетная концентрация А фторид-иона составляет: 3·(2,235·3,82+1,9·5,2+1,425·1,25+1,425·2,76+0,348·0,985-5,2)=57,9 г/л или 112,75 г/л в пересчете на фторид аммония NH4F. Фторид аммония вводят в нагретую до 75°С ЭФК с образованием суспензии, которую выдерживают в течение 0,25 часа, после чего отделяют образовавшийся осадок фильтрацией. Масса промытого водой осадка составляет 37,8 г. Остаточное содержание лантаноидов в маточном растворе ЭФК приведено в таблице 8.

Таблица 8 Оксид лантаноида Y2O3 La2O3 Ce2O3 Pr2O3 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Содержание, мг/л 4,4 4,9 9,6 1,4 5,4 1,00 0,35 Оксид лантаноида Gd2O3 Tb2O3 Dy2O3 Ho2O3 Er2O3 Yb2O3 ΣLn2O3 Содержание, мг/л 1,40 0,14 0,69 0,12 0,30 0,19 29,9

Извлечение индивидуальных лантаноидов в осадок, в том числе иттрия и лантаноидов иттриевой группы, приведено в таблице 9.

Таблица 9 Оксид лантаноида Y2O3 La2O3 Ce2O3 Pr2O3 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Степень осаждения, % 95,9 97,6 97,2 96,2 96,8 96,7 96,3 Оксид лантаноида Gd2O3 Tb2O3 Dy2O3 Ho2O3 Er2O3 Yb2O3 ΣLn2O3 Степень осаждения, % 96,0 96,5 96,4 96,4 96,2 96,0 97,0

Состав осадка концентрата лантаноидов приведен в таблице 10.

Таблица 10 Содержание, мас.% Na2O MgO CaO Al2O3 SiO2 TiO2 MnO Fe2O3 F ΣLn2O3 1,5 2,54 2,64 5,97 9,80 1,12 0,095 2,17 24,8 2,50

Концентрат имеет суммарную удельную эффективную активность Аэфф=41,8±5,7 Бк·кг-1 и не радиоактивен.

Как видно из приведенных примеров, способ согласно изобретению обеспечивает извлечение 85,4-97,0% лантаноидов по сравнению с 72,9-81,6% в прототипе. По предлагаемому способу извлекается 68,2-96,4% иттрия и лантаноидов иттриевой группы, вдвое сокращается число операций фильтрации и промывки и в 4-20 раз - время, необходимое для выделения концентрата лантаноидов. Заявляемый способ относительно прост и может быть реализован для извлечении лантаноидов как из оборотной, так и продукционной ЭФК на базе стандартного оборудования с использованием фторсодержащих соединений фтора, получаемых при дигидратной переработке апатитового концентрата. В получаемый концентрат лантаноидов переходит из ЭФК незначительная часть фтора, основная его часть выделяется во фторсодержащий продукт при дальнейшем использовании или переработке ЭФК.

Похожие патенты RU2443630C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ 2013
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
  • Калинников Владимир Трофимович
RU2509169C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЛАНТАНОИДОВ ИЗ АПАТИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА 2010
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Иваненко Владимир Иванович
  • Тареева Ольга Альбертовна
  • Корнейков Роман Иванович
RU2430885C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОГИПСА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОНЦЕНТРАТА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (РЗЭ) И ГИПСА 2011
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
  • Калинников Владимир Трофимович
RU2458999C1
Способ получения стеклокристаллического материала с наноразмерными кристаллами ниобатов редкоземельных элементов 2015
  • Жилин Александр Александрович
  • Дымшиц Ольга Сергеевна
  • Алексеева Ирина Петровна
  • Запалова Светлана Сергеевна
RU2616648C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ХИБИНСКИХ АПАТИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ 2011
  • Глущенко Юрий Григорьевич
  • Шестаков Сергей Владимирович
  • Нечаев Андрей Валерьевич
  • Козырев Александр Борисович
  • Сибилев Александр Сергеевич
  • Левин Борис Владимирович
RU2528692C2
Стекло 2017
  • Федоров Юрий Кузьмич
  • Никоноров Николай Валентинович
  • Асеев Владимир Анатольевич
  • Москалева Ксения Сергеевна
  • Тузова Юлия Вячеславовна
RU2661959C1
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СКАНДИЯ ИЗ КОНЦЕНТРАТОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 2016
  • Костикова Галина Валерьевна
  • Краснова Ольга Геннадьевна
  • Цивадзе Аслан Юсупович
  • Жилов Валерий Иванович
RU2626206C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ 2011
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
RU2465207C1
ДОБАВКА К СТЕКЛУ 1997
  • Ситников А.М.
  • Райков А.Ю.
  • Пичков А.В.
  • Павлушкина Т.К.
RU2131402C1
ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИЙ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ 2020
  • Сигаев Владимир Николаевич
  • Наумов Андрей Сергеевич
  • Савинков Виталий Иванович
  • Лотарев Сергей Викторович
RU2756886C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЛАНТАНОИДОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способам выделения концентрата лантаноидов из экстракционной фторсодержащей фосфорной кислоты и может быть использовано в химической и сопутствующих отраслях промышленности. Способ извлечения лантаноидов из экстракционной фосфорной кислоты, содержащей примесные компоненты фтора, алюминия, кремния, титана и железа, включает введение в нагретую кислоту реагента-осадителя с образованием суспензии и переводом основной части лантаноидов и части примесных компонентов в твердую фазу, отделение твердой фазы от фосфорнокислого раствора и ее промывку. В качестве реагента-осадителя используют растворимое в фосфорной кислоте соединение, содержащее фторид-ион. При этом реагент-осадитель вводят в кислоту в концентрации, которую в пересчете на фторид-ион определяют из соотношения: А=n·(2,235а1+1,9а2+1,425а3+1,425а4+0,348а56), где А - концентрация фторид-иона, г/л, n - коэффициент стехиометрии, n=1-3, а1 а2, а3, а4, a5, a6 - исходные концентрации в кислоте соответственно Аl2О3, SiO2, TiO2, Fе2О3, ∑Ln2O3 и фтора, г/л. Изобретение позволяет упростить и сократить длительность извлечения лантаноидов и реализовать извлечение лантаноидов как из оборотной, так из продукционной экстракционной фосфорной кислоты. 2 з.п. ф-лы, 10 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 443 630 C1

1. Способ извлечения лантаноидов из экстракционной фосфорной кислоты, содержащей примесные компоненты фтора, алюминия, кремния, титана и железа, включающий введение в нагретую кислоту реагента-осадителя с образованием суспензии и переводом основной части лантаноидов и части примесных компонентов в твердую фазу, отделение твердой фазы от фосфорнокислого раствора и ее промывку, отличающийся тем, что в качестве реагента-осадителя используют растворимое в фосфорной кислоте соединение, содержащее фторид-ион, при этом реагент-осадитель вводят в кислоту в концентрации, которую в пересчете на фторид-ион определяют из соотношения:
A=n·(2,235a1+1,9a2+1,425a3+1,425a4+0,348a5-a6),
где А - концентрация фторид-иона, г/л;
n - коэффициент стехиометрии, n=1-3;
a1, а2, а3, a4, a5, a6 - исходные концентрации в кислоте соответственно Аl2О3, SiO2, TiO2, Fе2О3, ∑Ln2О3 и фтора, г/л.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединения, содержащего фторид-ион, используют фторид или бифторид аммония.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что суспензию выдерживают в течение не более 1 ч.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2443630C1

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЛАНТАНОИДОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ 2008
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
RU2381178C1
Способ выделения фосфатов редкоземельных элементов из фосфорной кислоты 1988
  • Чиркст Дмитрий Эдуардович
  • Дибров Игорь Александрович
  • Чалиян Карина Николаевна
  • Сомин Михаил Лазаревич
  • Чемеров Сергей Захарович
  • Поздняков Владимир Сергеевич
SU1641775A1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЛАНТАНОИДОВ ИЗ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ 2007
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
  • Калинников Владимир Трофимович
RU2337881C1
US 5279806 A, 18.01.1994
Устройство для обслуживания запросов 1982
  • Крылов Николай Иванович
  • Соколов Василий Васильевич
SU1056196A1

RU 2 443 630 C1

Авторы

Локшин Эфроим Пинхусович

Тареева Ольга Альбертовна

Даты

2012-02-27Публикация

2010-08-02Подача