Способ хроматографического выделения иттрия из растворов,содержащих соединения тяжелых редкоземельных элементов Советский патент 1983 года по МПК B01D15/08 C01F17/00 

ел Изобретение относится к разцепению бпизких; по свойствам элементов с помощ ионообменных: материапов и может быть использовано в аналитической и препаративной химии цпя получения чистых солей металлов из их смесей. Известен способ хроматографического выделения иттрия из растворов, содержащих тяжелые редкоземельные элементы с помощью неселективных стиролдивинилбенаольных сульфокатионитов, основанный на применении растворов различных комплексообразующик реагентов, которые образуют комплексные соединения различной прочности с разделяемыми элементами Cl Недостатки известного способа - высокая стоимость применяемых комплексообразующих реагентов, а также необходимость последующего их отделения. . Наибопее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ хроматографического выделения иттрия из растворов содержащих соединения тяжелых редкоземепьных эпементов, включающий сорбцию последних и иттрия на стиролциьинил бензольном супьфокатионите с поспедук щей их десорбцией вымыванием комплекс образуюиими реагентами этиленаиаминдиизопропипфосфоновой и гидроксиэтилэтипендиаминтриуксусной кислотами (.2 J . Недостатками известного способа явпяются высокая стоимость используемых комплексообразующих реагентов, необходимость последующего отделения иттрия и тяжелых редкоземельных элементов от комппексонов, сложность выделения комплексонов из отработанных растворов и сточных вод, а также сравнительно малая иХ растворимость даже в слабокислых растворах, приводящая к выпадению осадков в сорбционных колоннах. Цель изобретения - упрощение и уа&шевление процесса выделения солей иттри из раетворов, содержащих соединения тяжелых редкоземельных эпементов. Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу хроматографического выделения иттрия из растворов содер жащих соединения тяжелых редкоземельных элементов, включающему сорбцию последних и иттрия ионитом с последук щей их десорбцией растворами кислот, в качестве ионита используют сетчатый полимер 5-винилпиколиновой кислоты, и десорбцию ведут разбавленными растворами минеральных киспот при 70-95 3 в иве стадии: сначала вымывают иттрий, 1 61 затем-гяжелыеРЗЭ О,05-О,О8 н. и 0,1-0,3 н. растворами кислот соответ. ственно. По предлагаемому способу разделение иттрия и смеси тяжелых РЗЭ осуществляют путем пропускания раствора смеси солей РЗЭ и иттрия через колонку, содержащую винилпикопиновый ионит, прецваритегсьно приведенный в равновесие с раствором минеральной кислоты (соляной, азотной и др.) концентрации Ю ,, т. е. концентрации, соответствующей концентраций раствора, из которого осуществляют сорбцию РЗЭ, а процесс вымывания растворами минеральных кислот ведут при 70-9 5 °С,. Селективность предложенного ионита обусловлена различием в устойчивости комплексных форм, образуемых иттрием и тяжелыми РЗЭ с пиколиновой группойе ионита. При осуществлении вымывания минеральными кислотами, пропускаемыми через слой ионита, происходит раэрущение комплексных форм и первым извлекается иттрий, образующий наименее прочное комплексное соепинвние с ионитом. Дальнейший порядок извпече- ния тяжелых РЗЭ соответствует порядку повышения прочности комплексных соеди- , образующихся в фазе ионнта. При осуществлении процесса десорбции при температуре происходит;, размывание зон вследствии ухудшения кинетич воких свойствионита; при температуре 95с разделение проводить невозможно из-за кипения растворов. Выбранные концентрации цесорбирующих растборов обусловлены тем, что при концент рации кислоты .0,05 н. иттрий не десорбируется ,а при концентрации Х),08 н. вместе с иттрием начинают десорбироваться тяжелые РЗЭ. Использование для вымывания тяжелых РЗЭ кислоты с концентрацией 40,1 н. привбаит к размыванию зоны тяжелых РЗЭ и увеличению врем&ни, зат рачиваемого на вымывание. Уве личение концентрации кислоты выше 0,3 н. нецелесообразно, так как при этой КСМЕСцентрашга полностью вымываются тяж&лые РЗЭ„ Пример. Отделение иттрия от смеси тяжелых РЗЭ.проводят на винилпиколнновом амфолите АНКБ-2 с использованием раствора соляной кислоты. Через колонку с сечением 0,5 см, содержащуто 4 г амфолита АНКБ-2 (размер частиц 6О-90меш,высота слоя ионига 36см), пропускают 100 мл раствора смеси хлоридов 3 , ТЪ , DV , , Ег , Згп и J Yb со скорсхзтью 1 см/мин. Соотношени иттрия и суммы тяжелых РЗЭ в разцепя мой смеси составпяет 1:1. Дпя иаентифякации иттрия в сорбируемую смесь .вводят изотоп-91. : Сорбцию проводят при . Суммар ное заполнение ионита иттрием и тяже1ШМИ РЗЭ составпяет 20% от емкости используемого сорбента - (емкость иони та АНКБ-2-3,4 мг-экв/г). Десорбцию иттрия и тяжепык РЗЭ проводят при 0,075-14, и О,1 н. раствором НО соответственно при скорости пропускания раствора 1 . Вымывание иттрия контролируют до удельной активности радиоизотопа 91. Суммарную концентрацию иттрия и.тяжепык РЗЭ в десорбируемом растворе определяют комппексометрическим тит рованнем раствором ЭДТА с мурексидом в качестве индикатора. 61 В результате проведенного разделения получен иттрий со степенью чистогы 99,9%, примесь иттрия в тяжепь1Х РЗЭ составляет 5%. П р и м е р 2. Отделение иттрия от смеси тяжелых РЗЭ проводят на винилпиколиновом амфолите АНКБ-2 с исполь зованием растворов азотной кислоты. Условия сорбции и десорбции анапогрчны УСЛОВИ51М сорбции и десс рбшга в приме ре 1, В .результате проведенного разделения получен иттрий со степенью чистоты 99,9% примесь иттрия в тяжелых РЗЭ составляет 5%.. 7ехншсо-экономическая эффективность вреааагаемого способа обусловлена уде шевпением процесса путем исключения яоюпьзования комплексообразующих реагентов и получением иттрия с высокой степенью чистоты.

СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ИТТРИЯ ИЗ РАСТВОРОВ .СОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, включающий сорбцию поспец- них и иттрия ионитом с посшеаующей ик цесорбцией растворами кислот, отличающийся тем, что с цепью упрощения и уцешезпения процесса, в качеств ве ионита используют сетчатый полимер 5винилпикопиновой кислоты, а аесорбцию ведут разбавленными растворами минеральных кислот при 70-95 С в две стадии: сначала вымывают иттрий, затем- тяжелые РЗЭ 0,05-0,08 Н. и 0,1-0,3 н. растворами кислот соответственно.