СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ Российский патент 2012 года по МПК C01F17/00 C22B59/00 

Описание патента на изобретение RU2465207C1

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

При переработке на экстракционную фосфорную кислоту (ЭФК) апатитового концентрата, содержащего около 1 мас.% оксидов редкоземельных элементов (РЗЭ) и около 0,002 мас.% тория, широко используется сернокислотный метод, который реализован в промышленности в виде полугидратного или дигидратного процессов. В дигидратном процессе до 25-40% РЗЭ апатитового концентрата и практически весь торий переходят в экстракционную фосфорную кислоту. Содержание РЗЭ в экстракционной фосфорной кислоте дигидратного процесса составляет около 1,2-1,3 г/л, и по сравнению с РЗЭ лопаритового концентрата, являющегося единственным источником получения РЗЭ в России, а также с исходным апатитовым концентратом их сумма обогащена иттрием и лантаноидами иттриевой группы: диспрозием, гольмием, эрбием, иттербием. Это делает ЭФК особенно привлекательной для извлечения РЗЭ. Однако известные способы не обеспечивают их эффективного извлечения.

Известен способ извлечения редкоземельных элементов из экстракционной фосфорной кислоты, содержащей РЗЭ и торий (см. а.с. 1641775 СССР, МКИ5 С01F 17/00, 1991), согласно которому фосфаты РЗЭ кристаллизуют из ЭФК с концентрацией 16,6-35,9 мас.% на гранулированных спеченных или прессованных затравках, изготовленных из гексагонального фосфата церия или безводного моноклинного фосфата суммы РЗЭ. Кристаллизацию ведут при пропускании через слой затравки потока кислоты с температурой 90-100°C в течение 5-15 мин при массовом соотношении кислоты и затравки 2-4:1. По этому способу на фосфатной затравке осажден продукт с содержанием фосфата РЗЭ 30-72% состава (мас.%): Ln2O3 50,67, P2O5 27,7, SO3 5,13, F менее 0,1, CaO 2,59, MgO 1,24, Al2O3 2,14, Fe2O3 0,1, SiO2 0,15. Содержание тория не определялось.

Данный способ имеет ряд недостатков. В производственных условиях ЭФК дигидратного процесса на разных предприятиях имеет температуру не более 85°C, поэтому при использовании данного способа требуется дополнительный ее нагрев, что увеличивает энергозатраты и усложняет способ. Используемые затравки быстро пассивируются и осаждение РЗЭ на них сначала замедляется, а затем прекращается. Оценка экспериментальных данных (см. Дибров И.А., Чиркст Д.Э., Черемисина О.В., Чалиян К.Н. Кристаллизация фосфатов и фторидов лантаноидов из экстракционной фосфорной кислоты // ЖПХ. 1999. Т.72. №2. С.179-184) показывает, что до пассивации затравок удается получить осадки, масса которых составляет лишь 4,5-6,25% от массы исходной затравки. Состав суммы РЗЭ в осадке, как и содержание в продукте тория, не указаны, тогда как содержание тория в ЭФК может достигать 19,6 мг/л ThO2 или 1,52 мас.% от суммы оксидов РЗЭ. Кроме того, в ЭФК содержание большинства РЗЭ, кроме лантана, церия и неодима, в 4,2-282 раз меньше их равновесной растворимости, что исключает возможность их спонтанной кристаллизации. То есть, при использовании данного способа не извлекаются наиболее ценные РЗЭ, срок службы затравок до пассивации мал, а рекуперация затравок требует предварительного проведения конверсии фосфатов или фторидов РЗЭ в водорастворимые соединения, что сложно и дорого.

Известен также способ извлечения редкоземельных элементов из экстракционной фосфорной кислоты, содержащей РЗЭ и торий (см. Локшин Э.П., Иваненко В.И., Тареева О.А., Корнейков Р.И. Извлечение лантаноидов из фосфорнокислых растворов с использованием сорбционных методов // ЖПХ. 2009. Т.82. №4. С.544-551), согласно которому экстракционную фосфорную кислоту с концентрацией 28,5 мас.% нейтрализуют аммиаком до pH 1,5-1,7, после чего выделяют РЗЭ сорбцией в течение 1 ч при температуре 70°C сорбентами на основе гидратированного фосфата титанила в виде гранул крупностью 0,3-0,7 мм с последующей их промывкой водой и десорбцией РЗЭ раствором 3М HNO3. Максимальное извлечение РЗЭ, достигнутое при использовании указанного сорбента, модифицированного цирконием, составило 53%, при этом все РЗЭ сорбировались в сопоставимой степени.

К недостаткам способа следует отнести необходимость проведения предварительной нейтрализации ЭФК аммиаком, что усложняет процесс ее переработки, и относительно невысокое извлечение РЗЭ. В известном способе не решается вопрос выделения концентрата РЗЭ из десорбата, а также отделения тория и других содержащихся в ЭФК примесей при сорбции и десорбции.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении степени извлечения редкоземельных элементов из экстракционной фосфорной кислоты с получением нерадиоактивных концентратов РЗЭ.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения редкоземельных элементов из экстракционной фосфорной кислоты, содержащей РЗЭ и торий, включающем сорбцию РЗЭ, промывку насыщенного сорбента водой и десорбцию РЗЭ с образованием десорбата, согласно изобретению, в качестве сорбента используют сульфоксидный катионит и осуществляют сорбцию РЗЭ и тория при температуре 20-85°C, десорбцию РЗЭ и тория проводят концентрированным раствором сульфата аммония, после чего осуществляют обработку десорбата аммонийсодержащим осадителем в виде карбоната аммония или газообразного аммиака, который вводят в две стадии, при этом на первой стадии осадитель вводят до обеспечения pH 4,5-5,0 с осаждением и отделением торийсодержащего осадка, а на второй стадии - до обеспечения pH не менее 7 с осаждением и отделением концентрата РЗЭ.

Достижению технического результата способствует то, что используют экстракционную фосфорную кислоту с концентрацией 28-38,5 мас.%.

Достижению технического результата способствует также то, что промывку насыщенного катионита водой ведут до обеспечения содержания фосфат-иона в промывной воде не более 2 г/л.

На достижение технического результата направлено то, что десорбцию ведут раствором сульфата аммония с концентрацией 200-300 г/л (NH4)2SO4.

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

Использование в качестве сорбента сульфоксидного катионита, сохраняющего химическую стойкость при нагреве до 150°C и способного сорбировать катионы из растворов с повышенной кислотностью, позволяет извлекать РЗЭ как из ЭФК с нормальной температурой, так и горячей ЭФК без ее предварительной нейтрализации аммиаком. Это значительно упрощает извлечение РЗЭ, т.к. в противном случае возникает необходимость увеличения числа единиц оборудования, используемых для нейтрализации ЭФК при ее переработке на аммофос. Как показали исследования, при сорбции сульфоксидным катионитом наиболее эффективно сорбируются катионы РЗЭ, затем катионы щелочноземельных (кальция и магния) и щелочных (натрия и калия) элементов, в то время как поглощение сорбирующихся в начале процесса катионов трехвалентных (алюминий, железо) и четырехвалентных элементов (титан, торий) по мере насыщения сорбента уменьшается и они в значительной степени остаются в ЭФК. Таким образом, при проведении сорбции до начала проскока РЗЭ на стадии сорбции удается отделить значительную часть примесей, в том числе основную часть тория. В качестве сульфоксидного катионита могут использоваться катиониты марок КУ-2, КУ-2-8, КУ-2-8 ЧС, КУ-2-4, которые имеют одинаковые сорбционные свойства по отношению к катионам РЗЭ в фосфорной кислоте и отличаются лишь структурой полистирольной матрицы, являющейся носителем сорбционно-активной группы - SO3H с константой ионизации, примерно равной 1 (см. Вулих А.И. Ионообменный синтез. М.: Химия, 1973, 232 с.).

Осуществление сорбции РЗЭ и тория при температуре 20-85°C позволяет исключить излишние энергетические затраты при использовании предлагаемого способа непосредственно для извлечения РЗЭ как из оборотной, так и продукционной ЭФК перед переработкой последней на аммофос, а также применять способ для извлечения РЗЭ из ЭФК, направляемой на переработку для получения других фосфорсодержащих материалов, в частности, очищенной фосфорной кислоты. Проведение сорбции при температуре менее 20°С технологически нецелесообразно, так как при этом повышается вязкость ЭФК и снижаются коэффициенты диффузии катионов, в результате чего ухудшается кинетика сорбции. Сорбция при температуре выше 85°C, не повышая эффективности, потребует дополнительных энергетических затрат на нагрев ЭФК при снижении химической устойчивости сорбента.

Проведение десорбции РЗЭ и тория концентрированным раствором сульфата аммония обеспечивает эффективный перевод РЗЭ и тория в десорбат, в то время как значительная часть присутствующего в сорбенте кальция не десорбируется из-за низкой растворимости сульфата кальция в десорбате.

Двухстадийная обработка десорбата аммонийсодержащим осадителем позволяет вначале выделить торий в торийсодержащий осадок и отделить его, а затем осадить и отделить концентрат РЗЭ. Использование аммонийсодержащего осадителя в виде карбоната аммония или газообразного аммиака позволяет сохранить состав десорбата для повторного использования и обеспечивает получение карбонатного и гидроксидного концентратов, удобных для последующей переработки на индивидуальные РЗЭ.

При введении на первой стадии аммонийсодержащего осадителя до обеспечения pH 4,5-5,0 проходит гидролиз сульфатов тория и железа с осаждением и отделением торийсодержащего осадка в виде малорастворимого соединения тория, в то время как РЗЭ и кальций остаются в десорбате. При этом повышается степень извлечения тория с получением в итоге нерадиоактивных концентратов РЗЭ. Введение осадителя до обеспечения pH менее 4,5 и более 5 нежелательно, поскольку в первом случае снижается степень осаждения тория, а во втором - повышаются потери РЗЭ с торийсодержащим осадком.

Введение на второй стадии аммонийсодержащего осадителя до обеспечения pH не менее 7 позволяет максимально полно осадить и отделить концентрат РЗЭ. При этом дополнительно образуется сульфат аммония, в то время как кальций остается в десорбате, откуда он может быть осажден при pH не менее 9.

Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в повышении степени извлечения РЗЭ из экстракционной фосфорной кислоты с получением нерадиоактивных концентратов РЗЭ.

В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие режимные параметры.

Использование экстракционной фосфорной кислоты с концентрацией 28-38,5 мас.% позволяет применить способ не только для переработки продукционной, но и оборотной экстракционной фосфорной кислоты.

Промывка насыщенного катионита водой до обеспечения содержания фосфат-иона в промывной воде не более 2 г/л обеспечивает удаление основной части фосфат-иона перед проведением десорбции, исключая образование в десорбате малорастворимых фосфатов РЗЭ.

Использование для десорбции раствора сульфата аммония с концентрацией 200-300 г/л (NH4)2SO4 обеспечивает эффективную десорбцию РЗЭ, в то время как значительная часть присутствующего в сорбенте кальция не десорбируется из-за низкой растворимости сульфата кальция в десорбате.

Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют осуществить способ в оптимальном режиме с точки зрения повышения степени извлечения РЗЭ из экстракционной фосфорной кислоты с получением нерадиоактивного концентрата РЗЭ.

Сущность и преимущества заявленного способа могут быть более наглядно проиллюстрированы следующими примерами.

В примерах извлечение РЗЭ вели из экстракционной фосфорной кислоты ЗАО «Метахим» (г.Волхов, Ленинградской обл.) и ОАО «Аммофоса (г.Череповец Вологодской обл.), получаемой в дигидратном процессе переработки апатитового концентрата. Содержание РЗЭ и примеси тория в жидких фазах анализировали масс-спектрометрометрическим методом с использованием системы «ELAN 9000 DRC-e».

Пример 1. Берут 1 л экстракционной фосфорной кислоты ЗАО «Метахим» с концентрацией 38,5 мас.%, содержащей, г/л: 1,292 ∑Tr2O3, 0,0196 ThO2, 1,24 Na2O, 0,39 K2O, 0,21 MgO, 0,92 CaO, 0,15 SrO, 5,02 Al2O3, 8,56 SiO2, 1,3 TiO2, 16,5 F, 2,52 Fe2O3. Кислоту пропускают при температуре 80°C со скоростью 1,5 м/ч через изготовленную из полипропилена термостатированную сорбционную колонку, содержащую 400 г сульфоксидного катионита КУ-2-8 ЧС, имеющего динамическую обменную емкость 1,63 ммоль/см3. Количество РЗЭ, сорбированных катионитом, составило 23,5 мг-экв, тория - 0,053 мг-экв. Сорбция РЗЭ составила 99,9%, тория - 27,0%. Насыщенный катионит промывают 800 мл воды до обеспечения содержания фосфат-иона в промывной воде 2 г/л. Затем производят десорбцию РЗЭ и тория 1 л раствора сульфата аммония с концентрацией 300 г/л (NH4)2SO4 с образованием 1 л десорбата, имеющего pH 3. Извлечение катионов РЗЭ и тория в десорбат составило соответственно 98% и 99%. В полученный десорбат вводят в две стадии осадитель в виде карбоната аммония. На первой стадии карбонат аммония вводят до обеспечения pH 5,0 с осаждением и отделением торийсодержащего осадка фильтрацией. На второй стадии карбонат аммония вводят до обеспечения pH 7,35 с осаждением и отделением фильтрацией карбонатного концентрата РЗЭ. Извлечение РЗЭ и тория из десорбата в торийсодержащий осадок составило 0,09% и 97,5%, а в карбонатный концентрат - 99,2% и 2,4%. Остаточное содержание тория относительно суммы РЗЭ в карбонатном концентрате РЗЭ равно 0,01 мас.%, что соответствует удельной эффективной радиоактивности Аэфф=533 Бк/кг, т.е. карбонатный концентрат РЗЭ относится к 1 классу материалов (Аэфф≤740 Бк/кг), обращение с которыми в производственных условиях осуществляется без каких-либо ограничений. Сквозное извлечение РЗЭ из ЭФК в нерадиоактивный карбонатный концентрат составило 97,1%.

Пример 2. Берут 1 л экстракционной фосфорной кислоты ЗАО «Метахим» с концентрацией 38,5 мас.%, содержащей, г/л: 1,292 ∑Tr2O3, 0,0196 ThO2, 1,24 Na2O, 0,39 K2O, 0,21 MgO, 0,92 CaO, 0,15 SrO, 5,02 Al2O3, 8,56 SiO2, 1,3 TiO2, 16,5 F, 2,52 Fe2O3. Кислоту пропускают при температуре 60°C со скоростью 1,5 м/ч через изготовленную из полипропилена термостатированную сорбционную колонку, содержащую 400 г сульфоксидного катионита КУ-2-8 ЧС, имеющего динамическую обменную емкость 1,63 ммоль/см3. Количество сорбированных катионитом РЗЭ составило 23,5 мг-экв, тория - 0,068 мг-экв. Сорбция РЗЭ составила 99,9%, тория - 34,6%. Насыщенный катионит промывают 800 мл воды до обеспечения содержания фосфат-иона в промывной воде 2 г/л. Затем производят десорбцию РЗЭ и тория 1 л раствора сульфата аммония с концентрацией 280 г/л (NH4)2SO4 с образованием 1 л десорбата, имеющего pH 3,1. Извлечение катионов РЗЭ и тория в десорбат составило соответственно 98,2% и 99,3%. В полученный десорбат вводят в две стадии осадитель в виде карбоната аммония. На первой стадии карбонат аммония вводят до обеспечения pH 4,7 с осаждением и отделением торийсодержащего осадка фильтрацией. На второй стадии карбонат аммония вводят до обеспечения pH 7,0 с осаждением и отделением фильтрацией карбонатного концентрата РЗЭ. Извлечение РЗЭ и тория из десорбата в торийсодержащий осадок составило 0,08% и 97,3%, а в карбонатный концентрат - 99,1% и 2,3%. Остаточное содержание тория относительно суммы РЗЭ в карбонатном концентрате РЗЭ равно 0,0123 мас.%, что соответствует удельной эффективной радиоактивности Аэфф=658 Бк/кг, т.е. карбонатный концентрат РЗЭ относится к 1 классу материалов (Аэфф≤740 Бк/кг), обращение с которыми в производственных условиях осуществляется без каких-либо ограничений. Сквозное извлечение РЗЭ из ЭФК в нерадиоактивный карбонатный концентрат составило 97,2%.

Пример 3. Берут 1 л экстракционной фосфорной кислоты ЗАО «Метахим» с концентрацией 28,0 мас.%, содержащей, г/л: 0,996 ∑Tr2O3, 0,017 ThO2, 3,00 Na2O, 0,69 K2O, 0,21 MgO, 0,93 CaO, 0,15 SrO, 3,70 Al2O3, 5,50 SiO2, 0,99 TiO2, 10,3 F, 2,29 Fe2O3. Кислоту пропускают при температуре 85°C со скоростью 1,5 м/ч через изготовленную из полипропилена термостатированную сорбционную колонку, содержащую 400 г сульфоксидного катионита КУ-2, имеющего динамическую обменную емкость 1,74 ммоль/см3. Количество сорбированных катионитом РЗЭ составило 18,1 мг-экв, тория - 0,054 мг-экв. Сорбция РЗЭ составила 99,9%, тория - 31,6%. Насыщенный катионит промывают 600 мл воды до обеспечения содержания фосфат-иона в промывной воде 1,6 г/л. Затем производят десорбцию РЗЭ и тория 1 л раствора сульфата аммония с концентрацией 200 г/л (NH4)2SO4 с образованием 1 л десорбата, имеющего pH 3,2. Извлечение катионов РЗЭ и тория в десорбат составило соответственно 98,4% и 99,0%. В полученный десорбат вводят в две стадии осадитель в виде газообразного аммиака. На первой стадии аммиак вводят до обеспечения pH 4,7 с осаждением и отделением торийсодержащего осадка фильтрацией. На второй стадии аммиак вводят до обеспечения pH 7,2 с осаждением и отделением фильтрацией гидроксидного концентрата РЗЭ. Извлечение РЗЭ и тория из десорбата в торийсодержащий осадок составило 0,06% и 97,5%, а в гидроксидный концентрат - 99,1% и 2,5%. Остаточное содержание тория относительно суммы РЗЭ в гидроксидном концентрате РЗЭ равно 0,0118 мас.%, что соответствует удельной эффективной радиоактивности Аэфф=633 Бк/кг, т.е. гидроксидный концентрат РЗЭ относится к 1 классу материалов (Аэфф≤740 Бк/кг), обращение с которыми в производственных условиях осуществляется без каких-либо ограничений. Сквозное извлечение РЗЭ из ЭФК в нерадиоактивный гидроксидный концентрат составило 97,4%.

Пример 4. Берут 1 л экстракционной фосфорной кислоты ОАО «Аммофос» с концентрацией 34,0 мас.%, содержащей, г/л: 1,12 ∑Tr2O3, 0,018 ThO2, 2,22 Na2O, 0,72 K2O, 0,3 MgO, 0,90 CaO, 0,14 SrO, 4,70 Al2O3, 6,50 SiO2, 0,78 TiO2, 16,0 F, 3,45 Fe2O3. Кислоту пропускают при температуре 20°C со скоростью 1,5 м/ч через изготовленную из полипропилена термостатированную сорбционную колонку, содержащую 400 г сульфоксидного катионита КУ-2-8 ЧС, имеющего динамическую обменную емкость 1,63 ммоль/см3. Количество сорбированных катионитом РЗЭ составило 20,37 мг-экв, тория - 0,052 мг-экв. Сорбция РЗЭ составила 99,9%, тория - 28,8%. Насыщенный катионит промывают 800 мл воды до обеспечения содержания фосфат-иона в промывной воде 1,6 г/л. Затем производят десорбцию РЗЭ и тория 1 л раствора сульфата аммония с концентрацией 300 г/л (NH4)2SO4 с образованием 1 л десорбата, имеющего pH 2,8. Извлечение катионов РЗЭ и тория в десорбат составило соответственно 98,1% и 98,6%. В полученный десорбат вводят в две стадии осадитель в виде газообразного аммиака. На первой стадии аммиак вводят до обеспечения pH 4,8 с осаждением и отделением торийсодержащего осадка фильтрацией. На второй стадии аммиак вводят до обеспечения pH 7,5 с осаждением и отделением фильтрацией гидроксидного концентрата РЗЭ. Извлечение РЗЭ и тория из десорбата в торийсодержащий осадок составило 0,08% и 97,7%, а в гидроксидный концентрат - 99,2% и 2,3%. Остаточное содержание тория относительно суммы РЗЭ в гидроксидном концентрате РЗЭ равно 0,011 мас.%, что соответствует удельной эффективной радиоактивности Аэфф=587 Бк/кг, т.е. гидроксидный концентрат РЗЭ относится к 1 классу материалов (Аэфф≤740 Бк/кг), обращение с которыми в производственных условиях осуществляется без каких-либо ограничений. Сквозное извлечение РЗЭ из ЭФК в нерадиоактивный гидроксидный концентрат составило 97,2%.

Из приведенных Примеров видно, что заявляемый способ позволяет извлекать из экстракционной фосфорной кислоты 97,1-97,4% РЗЭ, что в 1,8 раза выше, чем в прототипе. При этом получают нерадиоактивный карбонатный или гидроксидный концентрат РЗЭ, дальнейшая переработка которого на индивидуальные соединения РЗЭ может быть осуществлена известными методами.

Похожие патенты RU2465207C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ 2013
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
  • Калинников Владимир Трофимович
RU2525947C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ФОСФАТНО-ФТОРИДНОГО КОНЦЕНТРАТА РЗЭ 2013
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
  • Калинников Владимир Трофимович
RU2523319C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОГИПСА 2014
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
  • Ким Владимир
  • Ефимов Юрий Семёнович
  • Костинец Александр Михайлович
RU2552602C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОПОЛУГИДРАТА 2012
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
RU2507276C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОГИПСА 2015
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
RU2590796C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОГИПСА 2014
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
  • Ким Владимир
  • Ефимов Юрий Семёнович
  • Костинец Александр Михайлович
RU2551292C2
Способ обработки фосфатного концентрата РЗЭ 2015
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
RU2612244C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ НИТРОФОСФАТНОГО РАСТВОРА ПРИ АЗОТНОКИСЛОТНОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ АПАТИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА 2014
  • Осьмак Андрей Валерьевич
  • Николаева Ирина Ивановна
  • Базюкина Татьяна Викторовна
  • Маклашина Елена Александровна
RU2559476C1
Способ обработки фосфатного концентрата редкоземельных элементов 2017
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
RU2669031C1
Способ переработки фторидного редкоземельного концентрата 2016
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
RU2630989C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способам выделения концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ) из экстракционной фосфорной кислоты, получаемой в дигидратном процессе переработки апатитового концентрата, и может быть использовано в химической и сопутствующих отраслях промышленности. Способ включает сорбцию РЗЭ и тория, содержащихся в экстракционной фосфорной кислоте, при температуре 20-85°C, причем в качестве сорбента используют сульфоксидный катионит, промывку насыщенного сорбента водой, десорбцию РЗЭ и тория концентрированным раствором сульфата аммония, с образованием десорбата, и обработку десорбата аммонийсодержащим осадителем в виде карбоната аммония или газообразного аммиака, который вводят в две стадии, при этом на первой стадии осадитель вводят до обеспечения pH 4,5-5,0 с осаждением и отделением торийсодержащего осадка, а на второй стадии - до обеспечения pH не менее 7 с осаждением и отделением концентрата РЗЭ. Изобретение обеспечивает повышение степени извлечения РЗЭ, при этом получается нерадиоактивный концентрат РЗЭ. 3 з.п. ф-лы, 4 пр.

Формула изобретения RU 2 465 207 C1

1. Способ извлечения редкоземельных элементов из экстракционной фосфорной кислоты, содержащей РЗЭ и торий, включающий сорбцию РЗЭ, промывку насыщенного сорбента водой и десорбцию РЗЭ с образованием десорбата, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют сульфоксидный катионит и осуществляют сорбцию РЗЭ и тория при температуре 20-85°C, десорбцию РЗЭ и тория проводят концентрированным раствором сульфата аммония, после чего осуществляют обработку десорбата аммонийсодержащим осадителем в виде карбоната аммония или газообразного аммиака, который вводят в две стадии, при этом на первой стадии осадитель вводят до обеспечения pH 4,5-5,0 с осаждением и отделением торийсодержащего осадка, а на второй стадии - до обеспечения pH не менее 7 с осаждением и отделением концентрата РЗЭ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют экстракционную фосфорную кислоту с концентрацией 28-38,5 мас.%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что промывку насыщенного катионита водой ведут до обеспечения содержания фосфат-иона в промывной воде не более 2 г/л.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что десорбцию ведут раствором сульфата аммония с концентрацией 200-300 г/л (NH4)SO4.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2465207C1

СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ 1997
  • Завизион П.Я.
  • Классен П.В.
  • Казак В.Г.
  • Олифсон А.Л.
RU2132303C1
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОГИПСА 2004
  • Колокольников В.А.
  • Титов В.М.
  • Шатов А.А.
RU2258036C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ФОСФОГИПСА 1996
  • Вальков А.В.
  • Вальков Д.А.
RU2104938C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ФОСФОГИПСА 1996
  • Дмитриев А.О.
  • Яковлева Е.Ю.
  • Шемякин В.С.
  • Мартынов А.И.
RU2109686C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ФОСФАТНОЙ РУДЫ 1991
  • Горный Юрий Георгиевич
RU2031842C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОГИПСА, СОДЕРЖАЩЕГО СОЕДИНЕНИЯ ФОСФОРА И ЛАНТАНОИДЫ 2007
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Гришин Николай Никитович
  • Сергиенко Владимир Сергеевич
  • Тареева Ольга Альбертовна
  • Калинников Владимир Трофимович
RU2337879C1
CN 101186284 A, 28.05.2008.

RU 2 465 207 C1

Авторы

Локшин Эфроим Пинхусович

Тареева Ольга Альбертовна

Даты

2012-10-27Публикация

2011-07-11Подача