Способ выделения скандия из растворов,содержащих примеси скандия и тория Советский патент 1983 года по МПК B01D15/04 C01F15/00 C01F17/00 

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам очистки и разделения металлов с помощью ионообменных смол, и может быть использовано при переработке отходов титанового производства и очистке скандиевых концентратов от тория.

Известен способ разделения скандия и тория на сильноосновном анионите Дауэкс 1x8. Способ заключается в совместной сорбции скандия и тория на анионите из 2-3 М растворов нитрата магния с последующей десорбцией скандия 3 М раствором нитрата магния, а тория 2-4 М раствором соляной кислоты или 1 М раствором хлорной кислоты Г1.

Недостатками этого способа являются введение на стадии десорбции посторонних ионов магния и необходимость последующей очистки скандия от магния.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ выделения скандия из растворов , содержащих примеси скандия и тория, включающий их сорбцию на сулфокатионе с последующей промывкой катионита водой и раздельной десорбцией: скандия 3 н. соляной кислотой а тория 3 н. раствором оксалата аммония С2 .

Недостатками этого способа являются невысокая степень очистки скандия от тория и связанная с этим невысокая степень чистоты получаемых продуктов ,

Цель изобретейия - повышение степени очистки скандия от тория.

Цель достигается тем, что при осуществлении способа выделения скандия из раств-оров, содержащих примеси скандия и тория, включающего их сорбцию на сульфокатионите, последующую его прсдаплвку водой и раздельную десорбцию реакционными реагентами, сорбцию ведут на пористом сульфокатионите в Na -форме при рН 2,8-3,5 и температуре 60-90 0, а раздельную десорбцию - растворами хлористого натрия и карбоната натрия соответственно.

Кроме того, раздельную десорбцию скандия и тория ведут 1 н. растворо хлористого натрия и 1-3 н. растворо карбоната натрия соответственно.

Технология способа состоит в следующем .

Через сорбционную ионообменную колонку, снабженную обогревом, со слабосшитым пористым сульфополистирольным катионитом с 3-6% дивинилбензола в Na-форме пропускают раствор, содержащий, скандий и торий/ рН

раствора при сорбции 2,8-3,5, температура 60-90 0. В указанных условиях торий сорбируется катионитом, а скандий проходит в фильтрат.

Сорбцию ведут до появления ионов тория в фильтрате, например до достижения концентрации тория в фильтрате 1 мг/л. После этого катионит промывают небольшим количеством воды (2-3 об. на 1 об. смолы) и обрабатывают раствором соли, например 1 н. раствором хлористого натрия. При этом небольшие количества скандия, поглощенные катионитом, удаляются из фазы смолы. Затем осуществляют десорбцию тория 1-3 н. раствором карбоната натрия.

Сопоставительный анализ и сравнение эффективностей очистки скан0 дин от тория по известному и предлагаемому способам приведено в примере,

Приме р. Раствор с Рн 3,0, содержащий 5,О г/л скандия и 5,0 г/л

5 тория, пропускают через сорбционную колонку с 1,0 г слабосшитого макропористого сульфополистирольного катионита с 6% дивинилбензола, предварительно переведенного в Ма -форму.

0 Температура раствора при сорбции 60-90°С. Объем раствора 40 мл. После сорбции колонку промывают 25 мл воды, обрабатывают 50 мл 1 н. раствора хлористого натрия и осуществляют

(- десорбцию тория 50 мл 3 н. раствора карбоната аммония.

Параллельно проводят опыт по очистке скандия от тория по способу.прототипу.

Для этого через сорбционную колонку с 1,0 г гелевого сульфополистирольного катионита с 8% дивинилбензола в водородной форме пропускают при 18-20°С 25 мл 0,4 н. раствора соляной кислоты, затем 40 мл раствора, содержащего 5,0 г/л скандия и 5,0 г/л тория,О,4 н. по соляной кислоте. После сорбции колонку промывают 25 мл воды, обрабатывают 50 мл 3 н. соляной кислоты и осуществляют десорбцию тория 50 мл 3 н. растворасерной кислоты.

Степень очистки скандия от тория по предлагаемому способу составила 2600, а по известному около 14. При

5 этой потери тория и скандия с соответствующими десорбатами составили по предлагаемому способу 0;1 и 1,3%, а по известному - 20 и 37%.

Таким образом, предлагаемый споQ соб по сравнению с известным характеризуется значительно более высокой ( л/в 200 раз) степенью очистки и отделения скандия от тория, а также малыми потерями скандия и тория на , стадиях десорбции.

л701929

Способ согласно изобретению мо- и тория пригидрометаллургической

жет позволить значительно более эф- переработкеотходов титанового профективно проводить выделение скандия изводства.