Шулин Сергей Станиславович Разделение концентратов редкоземельных элементов среднетяжелой группы смесями экстрагентов из нитратных сред

brief description

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский химико-технологический университет
имени Д. И. Менделеева»
На правах рукописи
Шулин Сергей Станиславович
РАЗДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАТОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СРЕДНЕТЯЖЕЛОЙ ГРУППЫ СМЕСЯМИ ЭКСТРАГЕНТОВ ИЗ НИТРАТНЫХ
СРЕД
05.17.02 - Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель
доктор химических наук, профессор
Чижевская Светлана Владимировна
Москва - 2020

bibliography

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1) На примере отечественных концентратов РЗЭ СТГ, выделенных из лопаритового и апатитового концентратов, обоснована и изучена целесообразность применения на разных этапах экстракционного разделения РЗЭ СТГ из азотнокислых растворов, смесей ряда новых промышленно выпускаемых экстрагентов разных классов - Cyanex®572, Aliquat®336, Versatic®10 с ТБФ. Определены показатели экстракционного разделения.
2) Установлено, что наиболее высокие значения коэффициентов разделения РЗЭ средней группы по линии Eu/Gd (1.9) при экстракции из растворов с рН 1-2 и РЗЭ СТГ при экстракции из растворов с рН 2 по линиям Er/Gd, Gd/Ho, Ho/Dy, Dy/Y обеспечивает смесь Aliquat®336 - ТБФ состава 0,6:0,4 (1.9; 1.6; 2.0; 1.8 соответственно), а при разделении по линиям Eu/Er и Dy/Y - смесь Aliquat®336 - ТБФ состава 0,35:0,65 (1.8 и 2.1 соответственно).
3) Показано, что разделение РЗЭ СТГ с помощью Versatic®10 без добавок ТБФ возможно по линиям Y/Eu (1.9) и Tb/Eu (1.8). Добавки ТБФ приводят к снижению коэффициентов разделения по всем линиям, кроме коэффициента разделения по линии Ho/Dy. Найдены составы смесей Versatic®10 - ТБФ (0.2:0.8 - 0.1:0.9) для выделения Y из концентрата РЗЭ СТГ в составе апатитового концентрата.
4) Установлено, что Cyanex®572 обладает высокими показателями разделения по линиям Tb/Gd (4.2), Dy/Tb (2.1), Y/Ho (2.7), Er/Y (2.2). Показано, что добавка ТБФ к 1М Cyanex®572 в количестве, не превышающем 0.37М, увеличивает вдвое емкость экстрагента при несущественном снижении коэффициентов разделения. Предложен режим промывки насыщенных экстрактов 1М Cyanex®572 и 1М Cyanex®572 - 0.37М ТБФ в каскаде разделения разбавленной HNO3 по эффективности превосходящий промывку по схеме рефлакс-процесса.
5) Результаты лабораторных исследований подтверждены опытно-промышленными испытаниями предлагаемых вариантов разделения РЗЭ на каскадах центробежных экстракторов. Отработаны режимы разделения по линиям Eu/Sm, Tb/Gd, Dy/Tb. Предложены варианты схем разделения концентрата РЗЭ СТГ в составе из лопаритового и апатитового концентратов с получением Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Y и концентрата, содержащего Er, Tm, Yb и Lu.
Получены образцы Sm2O3, содержащие 99.5-99.9 масс. % основного вещества, а также концентрат РЗЭ средней группы (Sm, Eu, Gd), содержащий < 0.01 масс. % тяжелых РЗЭ.