Способ хроматографического концентрирования примесей редкоземельных элементов Советский патент 1983 года по МПК G01N1/44 G01N31/00 

о ел

со со J. Изобретение относится к анплиги чес-ко химии, а именно к способам хроматографического концентрирования редкоземных элементов, и может быть использовано осуществления аналитического конт poj-ffl процессов переработки природных объектов. Известны способы концентрирования примесей редкоземельных элементов (РЗЭ из природных объектов, основанные на toe осаждении в виде оксалатов, гидрооки сей или фторидов Л . Недостатком способа, основанного на осаждении РЗЭ в виде оксалатов являетс неполное выделение РЗЭ из-за повышенной растворимости иттриевой группы, а способы, основанные на осаждении РЗЭ в виде гидроокисей шга фторидов, характеризуются недостаточной селективностью по отношению к железу, алюминию и другим элементам. Это обусловливает необходимость проведения ряда допотга тельных операций по доочистке РЗЭ, что значительно повьпыает трудоемкость стадии концентрирования. Известен способ концентрирования при месей РЗЭ, включающий их экстракционное извлечение диактипирилметаном (ДАМ из солянокислых растворов. Согласно это му способу JC навеске горной породы добавляют растворы носителей лактана и скандия, обрабатывают смесью минеральных кислот, содержащих фтористоводородную кислоту, упаривают. Обработку фтори товодородной кислотой повторяют,добавляя серную кислогу,н раствор снова упаривают досуха. Остаток обрабатывают концентрированной соляной кислотой, добавляют воду и упаривают до влажннос солей, которые растворяют в разбавленной салнной кислоте, добавляют раствор хлорного железа и осаждают гидроокиси. Осадок отфильтровывают, промывают расвором гидроокиси натрия и растворяют в соляно кислоте. Солянокислый раствор переносят в делительную воронку, хюбавляют .1О%-ный раствор ДАМ в хлороформе, вьщерживают 2О-30 мин, добавляют раствор NN4 SCN и встряхивают в течение 1 мин. Органический слой отбрасывают и экстракцию по&торяют. Затем водную фазу промьшают 1 2 раза хлорформом и фильтруют в кювету для последующего определения . примесейНедостаток указанного способа состоит в применении длительных и трудоемких операций. Время выделения суммы РЗЭ составляет 5 ч. 902 Наиболее близким к П1зо,и1агаемому по технической сущности и достогаемому эффекту является способ хрома то графического концентрирования примесей РЗЭ на катионообменной смоле До//ех 50 8 ХСз. (согласно этому способу навеску пробы . горной породы обрабатывают смесью минеральн1з1х кислот, содержащих фтористоводородную кислоту. Осадок растворяют в соляной кислоте, paci-Bop декантируют, обработку нерастворившегося остатка повторяют, Операцию растворения пробы повторяют 3-4 раза. Солянокислые растворы объедидают и пропускают через колонку, звлолненную катионообменной смолой Долех 5О 8 X со скоростью 10 мл/ч. Для элюирования нередкоземельных примесей колонку промывают 330 мл 3 н. соляной кислоты со скоростью 15 мл/ч. Примеси РЗЭ элюируют 500 мл 6 н. соляной кислоты со скоростью 20 мл/ч. Недостатком такого способа является длительность предварительной подготовки хроматографируемого раствора, обусловленная необходимостью многократной обработки нераствориЕшегося остатка, низкая скорость хроматографирования раствора (не более 20 мл/ч), в результате чего весь цикл хроматографического концентрирования РЗЭ на катионообменной Смоле занимает л, 50 ч. Цель изобретения - сокращение времени процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу хромагографического концентрирования примесей редкоземельных элементов преимущественно для их последующего аналитического определения, включающему обработку пробы смесью минеральных кислот, содержащей фтористоводородную кислоту, отделение осадка и его обработку, для обработки используют смесь,, состоящую из 1,3-1,7 М раствора н 1трата алю(ми1тя в 1,0-3,0 М азотной кислоте и 3,О-3,5 М водного раствора нитрата лития, взятых в объемном соотношении 1:3,5-4,5;к полученному раствору добавляют винную кислоту и насыщенный раствор гидроокиси лития в 3,0-3,5 М растворе нитрата лития до рН 1,5-2,5, затем пропускают через колонку, заполненную инертным носителем с нанесенш:.1М на него, трибутилфосфатом. При соотношении нитрата (1,7 М) в азотной кислоте (ЗМ) и водного j CTBopei нитрата лития (3,5 М) вьпяе 1:4,5 осадок фторидов растворяется не похгаосгью, при соотношении ниже 1:3,5 примеси РЗЭ не полностью выделяются

31О57790f

рГГ;Г ал±ГГ„ГТзТГзогП --- полцен,

ной кислоты менее 1 М осадок гопипг.Г nponj Kawr через сгеклянрасгворязп:я „е полное Г Пр„

рации расгвора ниграга лигия менее 3 МпГ сорбентом 6.О г

и значении рй мен 1 5 Р выГпя еиликонизированного крзттнопористого сися в концентрат не пол;«:. nZtГзТмл

нение распоров нитрата б п есорбентТа Гсм о ti.

I-.7 М, нитрата лития более 35 М А-,П« о« 4.,и см;, со скгростью

ной кислоты более 3 М возможно ,л - «P«« ««налом работы на

целесообразно, так как при этом ;..ели °Т промывают 40 мл 3,5 М

чивается расход реагентов без улучшенияпрш Гпя ития. После

результатов. При значении рН более 2 .кания раствора npoui колонку

хроматографироГание затруд е Гнэ-зар ГГГат:

гидролиза алюминия.S игия. Элюагы отбрасывают.

Пример. Навеску анализ.ру Р пускают 4О мл

мого апатита массой ОД г ТТ Г («онцекгво фторопластовую чашку, добавляют 5 м« стеклянный стакан,

концентрированной соляной кислотыпТГ вьщеляегся более 99,0% РЗЭ. и 10 мл смеси фтористоводородной кисло- ,„ рез колон ™ концентрата РЗЭ ч ты. азотной кислоты и перекиси водорода пропускают 4О мл 1.5 М

в соотношении 1:1:0.1 и упар.ва.т довойГ Т1 Г - «яирован.

влажных солей, добавляют 5 мл концентри-п Л отбрасывают,

рованной фтористоводородной кислоты иго апй « е р 2. Навеска анализируемовновь упирают до влажных солей, добав- ,„г I ° Д/ последовательляюг 10 мл 10%-ной фтористоводороднойпГ Т аналогична примеру 1.

кислоты и осадок фильтруют через фильтр Док фторидов обрабатывают .15 мл

белая лента. Осадок на фильтре промы- и. состоящей из 1.3 М раствора

вают 50 мл 10%-ной фтористоводороднойГ 1Г ъ I М. азотной кислоте

кюлоты и переносят в стеклянный стакан,-f раствора нитрате лития, взятых

15млсмеси.состоя1цейиз1,7М раствора °объемном соотношении 1:4,5. Раствор

нитрата алюминия в 3 М азотной кислоте инейтрализуют до рН 1,5 насыщенным

3.5 М водного .раствора нитрата лития. гидроокиси лития в 3 М раствзятых в объемном соотношении 1:4,5, нитрата лития. Хроматографирование

Содержимое стакана нагревают до пол- Ро одят так, как в примере 1.

ного растворения осадка.Растворобрабаты- 5приведенных примерах продолжнтельвают винной кислотой в количествеконцентрирования. примесей РЗЭ

0.020 г на 1 мл смеси. После раствора составляет 2-2,5 ч.

ния винной кислоты раствор нейтрализуют ™ образом, предлагаемый способ

насыщенным раствором гидроокиси лития с известными позволяет в

3.5 М водном растворе нитрата лития до ±, Г ° время-процесса концентрН 2. Контрольпроводят по универсаль-менгов примесей редкозексепьных эле

СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЮ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ПРИМЕСЕЙ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ преимзшхественно Для тк последующего .аналитического определения, включающий обработку пробы смесью минеральных ;квслот, содержащей фтористоводородную кислоту, отделение осадка и его офабо ку, отличаюшийса тем, что, с целью сокращения времени прояесса, для обработки осадка используют смесь, состоящую из 1,3-1,7 М раствора нитрата алюминия в 1,О-3,О М азотной кислоте и 3,0-3,5 М врднса о раствора нитрата лития, взятых в объемном соотношении 1:3,5-4,5, к-полученному раствору до-. бавляют винную кислоту н насыщенный (Л раствор гвдрооквсн лития в 3,0-3,5 М растворе нитрата лития до рН 1,5-2,5, затем пртускают черва колонку, запотн ненную инертным насителем с нанесенным Ъа него трибугилфосфатом.