Способ очистки диспрозия от примесей других лантаноидов Советский патент 1983 года по МПК C01F17/00 

Q

N5 4 Иаобрегение относится к способам очистки редкоэемедьного элемента - дис прозия, используемого в радиотеаагаке к электронике. Известен способ очистки диспрозия от примесей ед)угих лантаноидов методом ионообменной кроматогр(а4йИр за ключа кяцнйся в том, что раствор хлоридо лантаноидов пропускают через козюнку, заполненную катионитом Дауэкс-бО в Н форме, После сорбции проводят фракционное элкдарование 5%чым цитратным буфером (рН 3,25-3,33) при температуре около со скоростью 2 мл/см мин. Извлечение диспрозия составляет 40% при содержании основного вещества 99 мас.% HI. Недостатком способа является загрязнение технолгагического раствора продукт ми декструкции ионообменных смш, котО рая при идет весьма интенсивно, необходимость использования технологиче ких растворов с низкой коцентращией лан таноидов и, как следствие, их боньнще объемы,большие объемырегенерируюамх растворов, нeoi5xoдимocть их ути,г1иаации и обезвреживания, потери лантаноидов с регенератом, высокие энергозатраты, а также низкий выход целевого продукта. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является спосзоб очистки диспрозия от примесей дру1их лантаноидов из смеси оксидов, содержа щих 56,25 мас.% 1)у.,5кристащизацией в виде антипиринового производного eix иодида, предварительно полученного по, следующей методике; смесь оксидов лантаноидов растворяют в избытке концентрированной (плотность 1,7 г/см) иоди стоводородной кислоты с последукяиим удалением иода при нагревании на водяной бане или осаждением антипирином После этого смесь иодидов растворяют в горячей воде, обрабатывают раствором антипирина при массовом соотношеНИИ-иодид лантанонда;антипирин 1;0,27. Лля получения концентрата диспр10зия, содержащего 74,СО мас. требу ется 1750 операций кристаллизации, Вы ход концентрата оксида диспрозия состав ляет 86,0%. 2-J. Недостатками известного спосюба яв ляются сложность процесса связи с этим, большие затраты времени, матери™ алов и энергоресурсов, а также низкое извлечение диспрозия. Целью изобретения является упрощение процесса за счет сокращения числа перекристаллиза-дай и повьпиения вызсо-: да конечного продукта, Посгйвленная цель достигается тем,что согласно способу очистки диспрозия от приОлесей других лантаноидов смесь окислш лантаноидов растворяют в иодистоводо -, родной кислоте, проводят кристаллизш1кю, йориды лантаноидов растворяют в этаноле, полученный, раствор обрабатывают раствором антипирина в этаноле при соотношении оксид диспрозия:антипирин 11(1,47-1587), и растворяют антипириHOEiOe соединение диспрозия в диметилформамиде с последующей отгонкой разба вителя под вакуумом, Способ осущестгэтяется обраа.ом Очищенный диспрозиевый концентрат, содержащий не менее 15 первЕ-одят ОДНИМ из известных способов в иодид. Смесь кристаллогидратов иодидов лантаноидов растворяют в этаноле IVIK ацетоне, К полученному раствору иоди- дов лантаноидов добавляют раствор антипирина (АП) в этаноле или ацетоне, причем массовое отношение иодид лантаноидагантипирин 1;(i ,47-1,87), Сладок антипирйновых производных иодидов лантаноидов Отделяют от маточника, сушат на фильтре, а затем растворяют в минималь-, ном объеме диметилформамида (ДМФ), Затем ведут отгонку 20-60% введенного . растворителя вакуумированием при остаточном давлении .БЮ мм рт. ст, и температуре О-2.3-С, В результате получается продукт с выходом 90,0-96,8% содержащий не менее 99,6О . Проведение осандаения антипиринового соединения диспрозия в среде неводного растворителя (этиловый спирт или ацетон) способствует ловьш1ени1о коэф4Х1аиента очистки диспрозия до 2,5- что поэ- воп,яет за одну операцию осаждения достигнуть высокой эффективности очистки диспрозия. Коэффициент очисг ки диспрозия в димегилформамиде также всюраста- ет до 4-14 по сравнению с проведением очистки перекристаллизацией в водном растворе, где он сектавляет 1507-1,09, Уменьшение соотнощения оксиД диспро зия.антипирин менее 1,47 приводит к снижению выхода конечного продукта, а Повышение соогнош.енйя 1|87 при- водат к увеличению числа перекристал лизаций антипирине, диспрозия в .аиметил- формамиде с целью очистки от лантаноидов.

Пример 1. lO.OO г диспроаи.евого концентра га, содержащего 98,50% оксида диспрозия, растворяют в 5О мг 57%-й иодистоводороднсй кислоты. Выделившуюся после концентрирования раствора выпаркой смесь кристаллогидратов иодидов лантаноидов промывают два раза топуодом для удаления избытка иода, а затем растворяют в 5О мл этанола. К полученному раствору добавляют при перемешивании раствор 44 г АП в 67 мл этанола (массовое соотношенне ЬиЦ : Ай 4:1,47). Выделившийся после перемешивания осадок кристаллов антипирнновых производных иодидов лантаноидов отделяют от маточного раствора вакуумным фильтрованием и сушат на фильтре. Полученный продукт растворяют в 177 мл ДМФ и ведут кристаллизацию отгонкой растворттепя в .вакууме (остаточное давление 5-10 мм рт;ст., температура ). После отгонки 60 мас.% растворителя осадок отделяют от маточника вакуумным фильтрованием, сушат на фильтре, а затем растворяют в 122 мл ДМФ. После этого раствор сноеа подвергают, вакуумированию, как указано клше. Затем отфильтрованный осадок растворяют в , 105 мл ДМФ и Т1ойт фяют опера1ши по вакуумированию н отделенню осадка, затем снова производят растворение в ДМФ (1ОО ми) и вакуумирование раствора, клделиБшийся после отделения 6О% расгвор1теля осадок отделяют вакуумным фильгрованием и сушат на филыре. Маточные растворы от вакуумного фильтрования смесей кристаллического продукта и ДМФ возвращают на предыдущие стадии крвоталлизации.

Выход очищенного оксвда днспро- зия 96,1%, содержание 3).4i. О 3 около. 99,95 мас.%.

Пример 2. 100,00 г диспрооиевого конценграта,содержешего 95,60 мас,% DY;2.3 перевод-т в иодиды еналогично примеру 1, затем растворяют его в 5Омл этанола. К полученному раствору при перемешивании добаЕяяют раствор 43,5О г антипирина в 56 мл этанола (массовое отношение иодид лантаноида:антипирин (1:1,87). Выделившиеся кристаллы аитипириновых производных иодидов лантаноидов отделяют вакуумным фильтрованием, сушат на фильтре, а затем ристворя1ЮТ в 20Омл ДМЛ. После отгонки около ёО мас.% растворителя вакуумированием при остаточном давлении 3 1О мм рт.ст. и температуре 2 С полученный осадок антипириновых производных иодидов лантаноидов отделяют вакуумньпи фильтрованием, сушат на фильтре, а затем растворяют в 124 ьдя ди.етилфо); амида. После 01ГОНКИ 6О мас.% раствори теля (остаточное давиевиё 3-1О- мм рт. ст., температура 25С) полученные кристаллы отделяют вакуумным фильтрован1{ем.

и сушат на фильтре. Выход около 95,8 мас,%, содержание основного вещества 99,7О мас.%.

Таким образов, предлагаемь1й способ позволяет получить оксид дис-

прозия с сод жаннем DY/, О оксио 99,60-99,95 wac.% гфотив 74% по известному способу, с к 1Ходом готового продукта 9О-96,8%, примерно на 1О% выше, чем по известному способу. Кроме того, предлагаемый способ сущеет веяно упрощает процесс кристаллизационного выделения очищенного оксида двепрозия и сводит его к 2-5 стадиям (против 175О по извести ому способу). Тем самым

существенно сокращаются затраты времени на проведение очистки диспрозневого кондентрата от примесей.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ДйСПРОЭЯ Я ОТ ПРИМЕСЕЙ ДРУГИХ ЛАНТАНОИДОВ, включающий растворение исхооно- го продукта в иошстоводорошюй кнспоте,: кристеллиэашю иодидов, растворение их и обработку раствором антипирина, оггделение осадка и перекристаллизацию, о тличаюшийся тем, что, с целью упрощения np Miecca за счет сокращения числа перек{жсталлиэации и повышения степени извлечения конечного продукта, иодиды лантаншдов растворяют в этаноле, полученный раствор обрабатвают растворе антипирина в атаноле при соотношении оксид диспрозия: автипирин 1:( 1,47-1,87) и растворяют антипириновое соединение диспрозия в диметилформамиде с поспедукшеЯ отгонкой разбавителя под вакуумом. Ш