Труды КНЦ вып.4(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 3/2020(11)

DOI: 10.37614/2307-5252.2020.3.4.027 УДК 542.61:547.235:546.650 К ПРОБЛЕМЕ ЭКСТРАКЦИИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СЕРНОКИСЛЫХ СРЕД: ВОЗМОЖНОСТИ ГИДРАЗИДОВ НЕОКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ В. А. Никитина, А. В. Радушев, Т. Д. Батуева Институт технической химии Уральского отделения РАН — филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения РАН, Пермь, Россия Аннотация Установлены оптимальные условия и селективность экстракции смеси девяти ионов РЗМ 3+ 0,5 моль/л раствором гидразидов неокарбоновых кислот фракции С 15 -С 19 в керосине из сернокислых сред в зависимости от содержания H 2 SO 4 и соотношения фаз Ю : V s . Определена емкость органической фазы по индивидуальным РЗМ 3+ из сред, содержащих 0,3 моль/л H 2 SO 4 . Ключевые слова: экстракция, редкоземельные металлы, гидразиды неокарбоновых кислот, сернокислая среда. THE PROBLEM OF EXTRACTION OF RARE-EARTH METALS FROM SULFURIC ACID MEDIA: POSSIBILITIES OF HYDRAZIDES OF NEOCARBOXYLIC ACIDS V. A. Nikitina, A. V. Radushev, T. D. Batueva Institute of Technical Chemistry, Ural Branch of the RAS, Perm, Russia Abstract Optimal conditions and selectivity of extraction of a mixture of nine REM 3+ ions with 0,5 mol / L solution of neocarboxylic acid hydrazides of the C 15 -C 19 fraction from sulfuric acid media and the ratio of the phases V o : V w were determined. The capacity of the organic phase relative to individual REM 3+ from media containing 0,3 mol / L H 2 SO 4 was determined. Keywords: extraction, rare-earth metals, hydrazides of neocarboxylic acids, sulfuric acid medium. В доступной литературе не найдено сведений об эффективных экстрагентах для извлечения РЗМ 3+ из сернокислых сред [1, 2]. Современное состояние производства редкоземельных металлов (РЗМ) в России проанализировано в обзоре [3]. Доступным источником РЗМ является многотоннажный отход производства удобрений — фосфогипс, содержащий 0,4-0,6 % РЗМ [4]. В работах Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья ФИЦ КНЦ РАН изучено выщелачивание РЗМ из фосфогипса серной кислотой [5, 6]. Ранее показано [7], что гидразиды неокарбоновых кислот фракции С 15 -С 19 хорошо извлекают La 3+ из растворов 0,1-2,5 моль/л H 2 SO 4 . Представляло интерес выяснить поведение и других РЗМ в сернокислых средах. Эксперимент проводили при различном отношении объемов водной и органической фаз V o : V r = 1 : 1 и 1 : 5. Использовали раствор суммы РЗМ 3+ , представляющий собой смесь нитратов La, Ce, Nd, Sm, Gd, Ho, Er, Yb и Y c содержанием всех РЗМ 12-14 мг/мл. В делительную воронку вносили расчетное количество раствора суммы РЗМ 3+ , H 2 SO 4 и воды до объема водной фазы 10 или 50 мл (в зависимости от соотношения V o : V r ). Содержание серной кислоты в водной фазе изменяли от 0,1 до 1,0 моль/л, РЗМ — 1,2-1,4 мг/мл. Затем прибавляли 10 мл 0,5 моль/л раствора ГД1519 в керосине. Энергично встряхивали 5 мин. После расслаивания в течение 5 мин водную фазу отделяли. Содержание каждого РЗМ в водной фазе до и после экстракции определяли при помощи атомно-эмиссионного спектрального анализа с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП) на спектрометре PRODIGY 7 компании Teledyne Leeman Labs. Степень извлечения ( Е , %) определялась по методу введено — найдено: А- В Е = ------- * 100% А где А — исходное количество РЗМ в водной фазе, мг; В — количество РЗМ в водной фазе после экстракции, мг. 126