Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Выщелачивание La из продуктов электрогидролиза осуществляли разбавленными растворами HNO 3 или HCl с концентрациями 5-10 г/л и 2-кратным избытком относительно стехиометрии реакции образования нормальной водорастворимой соли в течение 15 мин без нагревания (табл.1). Установлено, что дегидратация CeO2 H2O приводит к снижению растворимости CeO2. Так, при обработке порошков, высушенных при 80оС, растворами азотной кислоты извлечение церия в раствор составляет 5-19%. После термообработки выше 400оС - уменьшается до 0.03-0.26%. В то же время растворимость гидроксидных соединений лантана с повышением температуры термообработки несколько повышается. Наиболее эффективное разделение Ce и La наблюдается при обработке разбавленными растворами кислот осадков, подвергнутых предварительной термообработке при температурах от 400оС. Как установлено выше, продукты при этом представляют собой смесь дегидратированного диоксида церия и аморфизированную смесь продуктов дегидратации соединений лантана, включая оксогидроксид лантана LaOOH, отличающийся слабой кристалличностью. Формирование в осадках полуторного оксида лантана с повышением температуры до 700оС вновь снижает эффективность извлечения лантана в раствор выщелачивания. Следует заметить, что в опыте 400* (табл.1) выщелачивание лантана из продукта электрогидролиза солянокислого раствора не было эффективным. В таблице 2 и на рис.3 представлены результаты выщелачивания РЗЭ разбавленной азотной кислотой 50 г/л HNO3 из продукта электрогидролиза раствора от переработки апатита, содержавшего, г/л: 172.3 ЕРЗЭ, 37.7 La 2 O 3 , 88.01 Ce 2 O 3 , 7.85 Pr 2 O 3 , 25.68 Nd 2 O 3 , 2.95 Sm 2 O 3 , 0.859 Eu 2 O 3 , 4.2 Y 2 O 3 , 3.39 Gd 2 O 3 , 0.001 Tb 2 O 3 , 1.17 Dy2O3, 0.062 Ho2O3, 0.347 Yb2O3, 0.113 Er2O3. Свободная удельная поверхность продуктов электрогидролиза колеблется примерно от 15 до 120 м2/г и указывает на высокую дисперсность порошков - не более 60 нм. Термообработка порошков при температурах 400-800оС сопровождается укрупнением кристаллитов до 80 нм. Таблица 1. Извлечение Ce и La в раствор выщелачивания в зависимости от термообработки продуктов электрогидролиза их азотнокислого раствора (Се/La) и условий выщелачивания (отношение Т:Ж = 1:25) t,°C Состав по РФА Се/La, С, Извлечение в раствор, % моль/моль г/л Ce La 80 CeO2H2O, La(OH ) 3 1:1 5 15 24 10 19 27 80 CeO2H2O, La(OH)3-0,5H2O 3:1 5 5.0 37 10 6.4 52 400 CeO2, LaOOH 1:1 5 0.24 37 10 0.26 33 400* - 1:1 10 16 29 400 CeO2, LaOOH 3:1 5 0.03 55 10 0.05 66 700 CeO2, La2O3, LaOOH 1:1 5 0.17 32 10 0.27 26 700 CeO2, La2O3 3:1 5 0.09 59 10 0.07 54 80 CeO2H2O, La(OH)3 1:1 5 18 26 10 34 42 80 CeO2H2O, La(OH)3 0.5H2O 3:1 5 10 85 10 12 99 400 CeO2, LaOOH 1:1 5 0.07 99 10 0.11 86 700 CeO2, La2O3, LaOOH 1:1 5 0.35 26 10 0.54 37 700 CeO2, La2O3 3:1 5 0.09 56 10 0.17 69 Максимальному концентрированию церия в осадке, 90.2% Се (табл.2), соответствует и наибольший его переход в раствор - 10.3%. При этом в раствор выщелачивания переходит 91.7% трехвалентных РЗЭ. Далее этот показатель падает до 20.8% при обработке осадков при 600оС. Таблица 2. Зависимость извлечения церия и РЗЭ в азотнокислый раствор из продукта электрогидролиза в зависимости от температуры его предварительной термообработки t, oC М, г V, мл Содержание в % Се к ЕРЗО в фильтрате Извлечение в фильтрат, % фильтрате, г/л осадке, мас.% ЕРЗЭ СеО2 ЕРЗЭ СеО2 ЕРЗЭ Се 80 0.41 19 23.6 2.7 9.82 90.2 10.3 91.7 10.2 300 0.48 19 17.3 0.98 33.6 66.4 5.36 67 3.7 400 0.59 19 13.2 0.12 41 59 0.90 50.4 0.45 600 0.87 20 50 0.05 44.4 55.6 0.99 20.8 0.2 199