Способ извлечения редкоземельных элементов из водных растворов Советский патент 1991 года по МПК C01F17/00 

Изобретение относится к способам извлечения редкоземельных элементов из водных растворов и может быть использовано при получении соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) из бедных руд, а также в процессе переработки апатитов и фосфоритов.

Цель изобретения - повышение степени извлечения и концентрирования редкоземельных элементов и сокращение времени процесса при извлечении редкоземельных элементов непосредственно из кислых водных растворов.

П р и м е р 1. В камеру флотационной машины марки 136В-ФЛ помещают 1 л сернокислого раствора, содержащего 50 мг/л лантана.

В раствор с рН 1 и температурой 10°С при интенсивном перемешивании вводят 0,1 %-ный водный раствор диоктилфосфина- та натрия из расчета 3 моль на 1 моль лантана. Раствор продувают воздухом (расход воздуха 300 мл/мин) в течение 10 мин. Всплывающий на поверхность лантансо- держащий продукт удаляют скребком. В результате степень выделения из раствора доставила 96%, а коэффициент концентрирования 4800.

П р и м е р 2. Условия проведения процесса аналогичны примеру 1 за исключением: раствор - азотнокислый.собиратель - динонилфосфинат натрия, рН раствора 1,5, температура 35°С.

О

ю

со

о VJ

В результате степень выделения лантана из раствора составила 96%, а коэффициент концентрирования - 4800.

П р и м е р 3. Условия проведения процесса аналогичны за исключением: раствор - солянокислый, собиратель - дидецилфос- финат натрия; рН раствора 2, температура 60°С.

В результате степень выделения лантана из раствора составила 96%, а коэффициент концентрирования - 4800.

Экспериментальные данные, полученные в процессе изучения эффективности предлагаемого способа и способа-прототипа при изменении параметров в широком диапазоне сведены в таблицу.

Весь процесс выделения РЗЭ, включая операции введения собирателя, продувки воды воздухом и одновременное удаление всплывающего сублата, занимает 10 мин.

Указанным способом флотации извлекается та часть РЗЭ, которая связывается собирателем в труднорастворимое соединение. Использование в качестве собирателя натриевых солей диалкилфосфиновых кислот с длиной углеводородной цепи, содержащей менее 8 атомов углерода, не приводит к образованию труднорастворимого осадка с извлекаемым элементом. Натриевые соли диалкилфосфиновых кислот с углеродной цепью, содержащей более 10 углеродных атомов, плохо растворимы в воде, что резко уменьшает их собирательную способность,

Введение в раствор, содержащий редкоземельные элементы, менее 3 моль собирателя на 1 моль металла не обеспечивает связывания всего содержащегося в нем извлекаемого элемента в труднорастворимый продукт. Избыток собирателя (более 3 моль на 1 моль извлекаемого металл) приводит к гидрофилизации коллоидных частиц осадка, что вызывает их неполное извлечение из раствора.

В очено кислых средах (рН С1) собиратель находится а кислотной форме, что затрудняет его взаимодействие с катионами металла. Падение степени выделения РЗЭ из растворов с связано с наличием отрицательного заряда у частиц металлсодержащего осадка, плохо закрепляющихся на поверхности отрицательно заряженных пузырьков воздуха. Использование раствора собирателя с концентрацией менее

0,07% влечет за собой заметное разбавление обрабатываемых вод, что создает определенные сложности. В растворе с концентрацией собирателя более 0,13% калиевые соли диалкилфосфиновых кислот с

длиной углеводородного радикала 8-10 атомов углерода существуют в мицеллярной (малорастворимой) форме, что значительно снижает их собирательные свойства.

Превышение температуры растворов

60°С увеличивает растворимость образующегося осадка, снижая этим степень извлечения. При температуре растворов ниже 10°С взаимодействие извлекаемого элемента с собирателем и коагуляция частиц

сублата резко замедляется. В этом случае необходимо значительное увеличение времени агитации растворов и времени их флотационной обработки.

Таким образом, при осуществлении

изобретения повышается степень извлечения редкоземельных элементов из кислых растворов в2-4 раза, степень концентрирования - в 76-150 раз и сокращается в 2-4 раза длительность процесса по сравнению

со способом-прототипом.

Формула изобретения

1.Способ извлечения редкоземельных элементов из водных растворов, включающий введение в раствор реагента-собирателя, продувание раствора воздухом и отделение образовавшегося осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения и концентрирования редкоземельных элементов и сокращения

времени процесса при извлечении непосредственно из кислых водных растворов, в качестве реагента-собирателя используют 0,07-0,13%-ные водные растворы натриевых солей диалкилфосфиноаых кислот, содержащих в алкильной цепи от 8 до 10 атомов углерода в количестве 3 моль на 1 моль редкоземельных элементов и извлечение ведут из растворов при рН 1-2.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что извлечение ведут при 10-60 С.

Предлагаемый спосоР

Изобретение относится к способам извлечения редкоземельных элементов из. водных растворов и позволяет повысить степень извлечения и концентрирования редкоземельных элементов, а также сократить длительность процесса при их извлечении из кислых водных растворов. В камеру флотационной машины помещают 1 л кислого (азотно-соляно-или сернокислого) раствора, содержащего 50 мг/л. В раствор с рН 1-2 при температуре 10-60°С при интенсивном перемешивании вводят 0,07-0,13%-ный раствор натриевой соли диалкилфосфино- вых кислот из расчета 3 моль на 1 моль редкоземельных элементов. Раствор продувают воздухом в течение 10 мин. Всплывший на поверхность осадок, содержащий редкоземельные элементы, отделяют от раствора. Извлечение редкоземельных элементов в осадок составило 96% с коэффициентом концентрирования 4800. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. ел