Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

Окончание таблицы 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Апатитовый концентрат (4-7 — хибинский, 8 — ловозёрский) 4 5 мас. % Н 3 РО 4 20 10,4 15,2 30,3 142 237 1,64 3,51 3,28 - - - - 3,23 0,62 714 5 10 мас. % Н 3 РО4 20 11,2 17,6 17,6 88,6 178 2,02 3,19 2,65 - - - - 1,90 0,45 178 6 38 мас. % Н 3 РО4 20 5,1 4,3 5,6 7,1 112 0,78 4,98 1,91 - - - - 0,064 0,07 4,61 7 38 мас. % Н 3 РО4 80 3,3 2,00 1,43 4,7 - 0,07 0,42 0,63 - - - - 0,17 0,43 2,64 8 5 мас. % Н 3 РО 4 20 8,1 4,9 11,7 51,2 152 2,44 8,07 9,27 - - - - 6,47 2,28 682 Эвдиалитовый концентрат 9 2 мас. % HNO 3 80 3,95 42,7 503 51,3 48,5 756 42,4 1238 74,5 41,0 7,08 65,2 2830 348 1903 10** 2 мас. % HNO 3 80 3,07 25,6 325 33,1 104 283 52,6 456 275 151 44,1 43,5 1050 203 1089 11** 2 мас. % HNO 3 80 4,19 14,8 351 33,0 116 293 24,0 329 209 164 27,7 30,2 370 148 584 12 2 мас. % H 2 SO 4 80 4,48 40,3 512 85,1 114 771 11,6 123 7,95 22,1 1,63 102 454 164 659 13 2 мас. % H 2 SO 4 80 6,58 29,7 214 40,4 329 780 10,0 145 5,11 16,6 0,46 124 243 104 1516 Иттрофлюоритовый концентрат 14 2,5 мас. % HNO 3 80 2,16 - 0,12 90,2 108 1,38 3,11 87,7 0,21 - - - 119 10,7 1040 15 1 мас. % HF 80 - - - 346 - - - - - - - - 240 7,6 688 *Предварительно концентрат термообработан при температуре 95 0С. **Сорбент в КН 4 +-форме. Из данных таблицы следует. 1. При 80 0С для процесса сорбционной конверсии эвдиалитового концентрата раствором 2 мас. % HNO 3 K f° уменьшается в ряду РЗЭ ~ Th > Fe > Al ~ Mg > Zr ~ U > Hf > Sr > Mn > Ti ~ Nb ~ Са > K >> Та > Na. 2. В процессе сорбционной конверсии апатитового концентрата растворами НзРО4 Kd щелочных, щелочноземельных, редкоземельных элементов, тория и урана сильно зависит от концентрации Н 3 РО 4 , а алюминия, титана, железа зависит от концентрации Н3РО4 в меньшей степени. Влияние концентрации Н3РО4 определяется двумя факторами: изменением состава образуемых катионами комплексов и в меньшей степени конкуренцией протона по реакции (1). При этом для тория и урана в растворе 38 мас. % Н 3 РО 4 при 20 0С доминирующей формой являются анионные комплексы, переходящие при нагревании в катионную форму. При сорбционной конверсии хибинского апатитового концентрата в растворах Сн ро = 5-38 мас. % Kd20 уменьшается в ряду РЗЭ > Sr > Са > Mg > K > Na > Ti > Fe > Al > U, а при сорбционной конверсии ловозёрского апатитового концентрата Kd20образует ряд РЗЭ > Sr > Са > Mg > Fe > Na = Ti > K > Al ~ U. Kd20Th при CHpo = 5-10 мас. % примерно равен Kd20Fe, при Сн po = 38 мас. % Kd20Th и U очень мал (< 0,07). Kd80в растворах Сн ро = 38 мас. % уменьшается в ряду Са > Na > РЗЭ > K > Mg > Fe > Ti > Th = U > Al. Следует учитывать, что в апатитовом концентрате есть фтор, который при недостатке в растворе гидратированного кремнезёма может связывать фторакцепторные примеси в анионные комплексы. 3. При сорбционной конверсии осаждённого из азотнокислотной вымороженной вытяжки фосфатного концентрата в растворе, содержавшем 2,5 мас. % HNO3 и переменное количество фтор-иона, Kd80 РЗЭ уменьшается в ряду РЗЭ >> Th ~ Sr > Са ~ Fe >> U > Ti > Na > Al >> Mg. 4. При сорбционной конверсии эвдиалитового концентрата в растворе 2 мас. % H2SO4 Kdso уменьшается в ряду РЗЭ > Al > Th ~ Mg > Sr > Fe~ Mn ~ U > Са > K > Hf > Ti > Zr > Na > Nb, а для осаждённого из ЭФК фторфосфатного редкоземельного концентрата Kd20уменьшается в ряду РЗЭ > Th > Са > Mg > Na > Fe ~ Al ~ U. 5. При сорбционной конверсии иттрофлюоритового концентрата в среде 1 мас. % HF K / 0 уменьшается в ряду РЗЭ > Th > Са >> U. Таким образом, величины коэффициентов распределения зависят от состава исходного кислотного раствора, его изменения в процессе конверсии; состава концентрата, в том числе от соотношения концентраций сорбируемых компонентов, содержания анионных примесей, таких как фтор и фосфор, а также температуры получения концентрата; температуры процесса. Во всех случаях (исключение — сорбция из 38 мас. % Н3РО4) наибольшая величина Kd у РЗЭ. Для РЗЭ минимальное значение Kd имеет место в содержащих фосфат-ион растворах (использование для разложения растворов фосфорной кислоты, разложение фосфатных концентратов низкоконцентрированным азотнокислым раствором). Это указывает на образование в таких растворах трудносорбируемых, достаточно прочных комплексов с фосфатными лигандами. В растворах 2-2,5 мас. % HNO 3 , 2 мас. % H 2 SO 4 , 5-10 мас. % Н 3 РО 4 и 1 мас. % HF, как правило, величины Kd щелочноземельных металлов достаточно велики, уступая только Kd редкоземельных элементов. 157