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

редкоземельных элементов, алюминия и железа значительно уменьшается при повышении температуры процесса от 20 до 80 0 С, а тория значительно увеличивается при повышении температуры до 80 0С и уменьшается при небольшом подкислении десорбата. Повышение концентрации NaNO 3 до 7 М снижало эффективность десорбции щелочноземельных элементов, алюминия и железа. Таблица 6 Зависимость эффективности десорбции от условий её проведения № опыта Сорбент t, 0С Десорбент Десорбция, отн. % № Я К р Ь 5 К р К Mg Ca Sr Al Ti Fe ZTr Th U 1 3 2 0 1 7 0,36 90,2 84,0 94,3 87,2 78,2 3,7 68,7 72,9 1 0 ,6 8 ,6 2 1 80 1 7 0 ,1 58,8 55,5 66,9 65,7 72,5 1,5 3,9 42,0 76,6 1 2 ,2 3 3 2 0 2 7 0 ,6 91,4 84,5 93,0 81,9 77,2 3,3 50,7 61,8 8,9 4,2 4 1 80 2 7 0,16 90,0 45,7 69,3 72,9 6 8 ,8 1,4 15,1 41,4 76,7 7,3 5 1 80 3 7 0,18 86,5 29,6 58,8 67,2 49,0 1,5 8,4 45,4 72,4 59,6 6 2 80 4 1 ,6 0,04 61,1 40,9 96,0 62,4 70,7 1 ,2 1 0 ,6 41,8 9,1 1 0 ,0 7 2 80 5 1 ,8 0,28 59,6 23,9 97,0 78,4 47,2 0,3 1 2 ,1 38,6 6,3 1 1 ,0 В элюатах концентрация фосфора в пересчёте на P 2 O 5 не превышала 20,4, фтора — 0,006 мгл-1, следовательно, отмывка водой катионита гелевой структуры от фосфорной кислоты проходит эффективно. При нейтрализации содовым раствором до рН 5 из элюата на основе 5 М раствора NaNO 3 98,2 % РЗЭ выделяется в продукт с содержанием ZTr 2 O 3 относительно суммы оксидов других элементов 6,7 мас. %, при этом основной примесью является карбонат кальция. В оптимальных условиях проведения нейтрализации при рН = 8,0 степень осаждения кальция составляла 98,2-98,8 %, в то время как 77,3-78,1 % стронция оставалось в растворе. При нейтрализации до рН = 9,0 с выходом > 77 % были получены стронциевые концентраты, содержавшие 68,5-74,5 мас. % SrO относительно суммы SrO и СаО. Осаждение компонентов при нейтрализации элюата на основе хлорида натрия протекало сходным образом. Разделение РЗЭ и щелочноземельных элементов, а также кальция и стронция при использовании для нейтрализации раствора гидроксида натрия оказалось менее эффективным. При использовании для десорбции солей натрия получается сульфокатионит в Na+'форме. Исследовали возможность проведения сорбционной конверсии апатитового концентрата с использованием сульфокатионита в Na+- и К+-формах. Судя по величинам коэффициентов распределения при сорбции из кислых растворов, полизарядные катионы образуют более прочные связи с функциональной группой -SO3 сорбента, чем катионы натрия или калия. Поэтому предположили, что сорбция полизарядных катионов будет проходить в приемлемой степени. Условия и результаты опытов приведены в табл. 7-9. Таблица 7 Условия проведения опытов, извлечение кальция в сорбент и раствор, степень разложения апатитового концентрата в Опыт Ж : Т Расход сорбента а, % Форма сорбента Температура, 0С Извлечение кальция, отн. % в, отн. % в сорбент в раствор 1 12 115 Na+ 20 73,3 15,8 89,1 2 12 170 Na+ 20 83,1 6,6 89,7 3 12 115 Na+ 50 78,3 20,0 98,3 4 17 115 Na+ 50 90,2 9,3 99,5 5 12 115 K+ 20 72,8 8,0 80,8 6 12 165 K+ 20 90,2 5,6 95,8 Примечание. Исходная концентрация фосфорной кислоты во всех опытах 32 мас. %. Таблица 8 Извлечение металлов в сорбент Опыт Извлечение, % Na К Mg Ca Sr Al Ti Fe Th U ZTr 1 - 74,2 69,2 73,3 82,9 35,5 74,0 56,9 0,66 11,1 64,8 2 - 70,0 48,2 83,1 79,6 31,6 63,8 54,8 6,63 24,7 70,1 3 - 23,6 31,3 78,3 83,9 9,12 69,2 57,8 22,1 24,8 52,0 4 - 59,7 40,8 90,2 83,7 7,50 66,9 59,4 16,3 23,1 55,3 5 12,6 - 46,8 72,8 72,9 26,2 67,4 57,4 22,8 29,4 59,6 6 77,7 - 78,0 90,2 93,4 42,7 77,4 67,1 32,1 27,1 84,4 178