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

Данные таблицы 2 указывают на возможность достижения со временем практически полного извлечения из солевого раствора в католит катионов Na+ и K+ (> 99,9 %) с соизвлечением ионов Mg, Ca, Sr, Mn до 90-95 % и около 50 % ZTr, Th, U, F Al, Ti, Si, Fe. Однако одновременно в анолит мигрирует только около 34 % фосфат- ионов с формированием в нем фосфорной кислоты и около 60 % фторид-ионов до остаточного содержания в солевом растворе около 0,3 г-л-1F, остающегося далее неизменным. Таблица 2 Доля компонентов, извлечённых в католит и анолит из фосфатного раствора центральной камеры электродиализатора, в зависимости от продолжительности процесса, отн. % Время, ч Na К Mg Ca Sr Al Ti Si 0 100 100 100 100 100 100 100 100 4 97,1 84,1 37,9 75,1 88,3 24,8 41,5 41,4 6 99,99 99,4 92,3 95,7 95,7 51,2 60,9 67,7 Mn Fe ZTr Th U P 2 O 5 F 0 100 100 100 100 100 100 100 4 45,8 42,7 65,6 41,2 41,1 33,9 59,8 6 90,0 45,0 90,2 65,6 59,7 55,2 67,5 Таким образом, показано, что процесс трехкамерного электродиализа может оказаться эффективным для удаления щелочных металлов, что позволяет использовать для сорбционной конверсии сульфокатионит в Na+- форме, исключив предварительную регенерацию сорбента в форму Н+-форму. В то же время лишь частичное удаление F- и особенно фосфат-ионов (H 2 PO 4 -, HPO 4 2-, PO 4 3-) электродиализом с использованием анионообменных мембран недостаточно эффективно. Рациональнее показался процесс очистки фосфорной кислоты от катионов в двухкамерном электродиализаторе с катионообменной мембраной (рис. 3), разделяющей солевой раствор (анолит) и католит, в котором в течение времени процесса концентрируется щелочь. Исходный раствор Католит Ti Рис. 3. Принципиальная схема очистки фосфорнокислого раствора в двухкамерном электродиализаторе: АК — анодная камера, КК — катодная камера) Предварительно была проведена дополнительная очистка фосфорнокислого раствора от кальция, фтора и других элементов. Для сорбции были использовали сорбенты в той же форме, что и при сорбционной конверсии апатитового концентрата. Результаты по сорбционной доочистке обогащённого натрием фосфорнокислого раствора, проведенной при 20 оС в течение 2 ч и при соотношении Vp : Vc = 1,1 : 1, приведены в табл. 3, а по доочистке обогащённого натрием фосфорнокислого раствора, проведенной при 20 0С в течение 4 ч и при соотношении Vp : Vc = 0,65 : 1, в табл. 4. Таблица 3 Изменение содержания примесей при сорбционной доочистке фосфорнокислого раствора сорбентом в №+-форме Раствор Содержание, мг-л-1 Na20 К 2 О MgO CaO SrO АЮэ Z T 2 O 3 TiO2 Fe2O3 MnO 1 20310 21,4 7,4 2761 80,0 268 104,8 20,9 138 4,0 2 24250 9,5 4,6 319 4,5 239 29,7 23,1 148 1,5 ThO2 UO 2 SiO2 P 2 O 5 F 1 1,60 0,20 1145,9 265000 420 2 1,59 0,22 979,6 264400 410 Примечание. 1— исходный раствор; 2 — дочищенный раствор. 354