Способ получения солей щелочноземельных элементов

Способ получения солей щелочноземельных элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 47050 1

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) 3 аявлено 02.03.73 (21) 1888913/23-26 с присоединением заявки № (51) М. Кл. С Olf 11/10

В Old 11/04

ГосУдаРственный коми е (32) Приоре

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 29.08.75 (53) УДК 661.841(088.8) (72) Авторы изобретения А. И. Михайличенко, М. А. Клименко, P. В. Котляров, С. И. Каюков, С. М. Бараков и В. Б. Булгакова (71) Заявитель Государственный ордена Октябрьской революции научно-исследовательский и проектный институт редкометалл ической промышленности (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛЕЙ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии производства высокочистых солей щелочноземельных элементов — бария, стронция, кальция и магния.

Известен способ выделения Sr" из смеси с кальцием экстракцией Д2 этилгексилфосфорной кислотой.

Недостатками указанного способа я вляются высокая стоимость экстрагента и длительность процесса.

Для упрощения процесса и повышения его эффективности (возможности осуществления процесса из нитратных и хлоридных растворов) предлагается в качестве экстрагента использовать алифатические монокарбоновые кислоты, содержащие в радикале 5 — 10 атомов углерода. Экстракцию целесообразно осуществлять IlpH концентрации солей щелочноземельных металлов в водной фазе 10 — 30 г/л и 450 — 650 г/л при рН водной фазы 4 — 5,5.

Пример 1. Водный раствор хлоридсхв и нитратов щелочноземельных элементов с концентрацией - 1 М встряхивают с экстрагентом (технической смесью карбоновых кислот фракций Ст — Со) при соотношении объемов

1: 1 в течение 3 мин при комнатной температуре. Для перевода щелочноземельных элементов в органическую фазу используют гидроокись аммония. Рабочий интервал рН 3,5—

5,6; концентрация соли 10 — 200 г/л.

Степень извлечения щелочноземельных металлов в зависимости от рН водной фазы приведена в табл. 1.

Как видно из таблицы, извлечение металлов увеличивается с ростом рН, причем экстракция из хлоридных растворов происходит лучше, чем пз нитратных. Экстрагируемость металлов возрастает в ряду Мд(Са (Sr ( (Ва как для хлоридных, так и для ни10 тратных растворов.

Пр и м е р 2. Водный раствор нитратов и хлоридов кальция и стронция, взятых в процентном отношении 0,5: 1 соответственно (концентрация 280 г/л), встряхивают с экстр15 агентом при соотношении объемов фаз 1: 1

|в течение 3 мин. Исходный экстрагент — 100о/оную техническую смесь фракций Ст — Со предварительно переводят в аммонийную форму добавкой гидроокпси аммония; рН исходного

20 раствора равен 5.

Коэффициент разделения Са и Sr (Dc;/в„) с ростом рН водной фазы возрастает, причем при экстракции из нитратных растворов Пс,/з,. выше, чем из хлорпдных.

25 Коэффициенты разделения Са и Sr приведены в табл. 2.

Пример 3. Нитратный раствор, содержащий (в ); Sr 90; Са 10; Ва 3; Mg 1, с рН 5 встряхивают с экстрагентом (100 /о -ной тех30 нической смесью карбоновых кислот фракций

470501

Сг — Сэ) в течение 3 мин при комнатной температуре. Экстрагент предварительно переводят на 30% в аммонийную форму добавкой гидроокиси аммония. В равновесных водных фазах поддерживают рН-4,4. Коэффициент разделения и распределения щелочноземельных элементов приведены в табл. 3.

Наибольшие коэффициенты разделения Са и Sr, а также Sr и Ва наблюдаются в области концентраций, близких к насыщению, т. е.

-600 г/л (Юс„з,=3,3; Пзг в,=2,5), и в области низких концентраций — 10 — 20 г/л (DCа7Зг=4,16; DSc  =30) В ОбЛаСтИ НИЗКИХ концентраций изменяется порядок экстраги5 руемости.

Применение экстрагента в 100%-ном состоянии без разбавления керосином делает предлагаемую экстракционную систему пожа10 робезопасной.

Таблица 1

Хлоридные растворы

Нитратные растворы стронций барий магний кальций магний стронций барий кальций!

Ю о,о

О! о

lCl Ф (((Ж ж д

Ю о,о (((о

Ц

CO Ф

CO ж

1 о

+ о (о ю (о х и ж

1 о io ((! о

Ц

CZI O! со

Ж Д

4I ((! о о о

Ю Ф

CO Д д

1 (У

V iO ( (г(о °

CO OI

CO Й

X (О! о io о(о (О OI

CO

> io о

Ц

CO Ю (о х х (о(х

С4

17,9

54,3

80,1

93,8

4,06

4,63

5,0

5,34

5,5

4,07

4,26

4,6

5,15

5,6

55,7

79,2

90,1

100

3,5

3,86

4,36

4,82

5,61

4,08

4,34

4,6

5,2

43,4

65,0

37,5

94,5

96,2

3,8

4,54

4,93

5,4

5,6

3,94

4,57

4,96

5,34

4,06

4,3

4,56

5,12

5,4

3,56 38,9

3,96 72,0

4,34 93,8

5,00 100

39,6

58,0

73,3

96,2

100

Таблица 2

Нитратные растворы

Хлоридные растворы концентрация, г/л концентрация, г/л рн

Са)зг салаг рн органическая фаза органическая фаза водная фаза водная фаза

1,33

1,44

192

172

138

148

197

228

84

160

129

59

3,5

4,0

4,5

5,2

1,09

1,42

1,46

1,82

3,9

4,5

5,0

Таолица 3

Коэффициенты распределения

Концентрация, г/л

Коэффициенты разделения водная органическая фаза

Са — Sr Sr — Ва Sr — Mg

Ва

Са фаза

0,092

5,6

30,0

55,8

82,5

Эмульсия

454

227

167

49,5

13,0 ° Щ

28,1

42,3

69,5

91,2

Эмульсия

246

236

167

146

58,6

27,8

0,396

0,400

0,458

0,484

0,622

0,682

1,28

2,42

1,307

1,322

1,270

1,193

1,223

0,969

0,80

0,58

0,159

0,174

0,250

0,281

0,598

0,890

2,56

7,25

6,07

24,7

49,7

82,4

Эмульсия

0,071

0,0735

0,065

0,055

0,048

0,080

0,125

3,3

3,3

2,77

2,40

1,81

1,42

0,625

0,24

2,5

2,34

1,83

1,62

1,04

0,766

0,560

0,334

4,3

5,62

6,25

7,45

11,3

14,2

16,0

19,3

470501

Предмет изобретения

Составитель А. Большаков

Техред Н. Куклина Корректор Л. Денисова

Редактор Н. Корченко

Заказ 1988/16 Изд. № 1471 Тираж 593 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-З5, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапуновы, 2

1. Способ получения солей щелочноземельных элементов из растворов солей металлов противоточной экстракцией с применением органического экстрагента, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и упрощения процесса, в качестве экстрагента примснгпот алифатпческие монокарбоновыс кислоты, содержащие 5 — 10 атомов углерода в радикале.

2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что процесс экстракции проводят при концен5 трации солей щелочноземельных металлов в водной фазе 10 — 30 г/л и 450 — 650 г/л.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем. что процесс экстракции осуществляют. при зпачсни гх рН водной фазы 4 — -5.5.

10 Приоритет исчислять с 24 марта )971 г.