Экстрагент для извлечения скандия

 

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов и может быть использовано для извлечения скандия из хлоридных растворов, экстракцией азотсодержащим фенолформальдегидным олигомером в органическом растворителе. Сущность: в качестве экстрагента для извлечения скандия предложен раствор азотсодержащего n - алкил(С₈-С₉)фенолформальдегидного олигомера в ароматических и предельных углеводородах с концентрацией 0,05-0,20 моль/л.

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов и может быть использовано для извлечения скандия.

Известно использование 0,1 моль/л раствора ацетилацетона (2,4-пентадиона) в бензоле в качестве экстрагента для извлечения скандия. Процесс ведут ив перхлоратных растворов с ионной силой 0,1 и концентрацией скандия l0^-3-10^-4 моль/л. рН среды после экстракции 3,5-9,0. Извлечение металла количественное.

Недостаток данного экстрагента заключается в том, что эффективное извлечение скандия достигается лишь при низком его содержании в растворе.

Наиболее близким к предлагаемому является использование 0,25 моль/л раствора в толуоле азотсодержащего n-третбутилфенолформальдегидного резольного олигомера (молекулярная масса 460) в качестве экстрагента для извлечения скандия. Процесс ведут из хлоридного раствора с концентрацией металла 0,1 моль/л. рН среды после экстракции 4,0-4,25, коэффициент распределения скандия (Д_Sc) составляет 0,8-1,0.

Поскольку условия проведения экстракции по прототипу отличаются от тех, в которых работает предлагаемый экстрагент был поставлен специальный эксперимент. Экстракцию вели 0,1 моль/л раствором n-третбутилфенолформальдегидного резольного олигомера в толуоле ив хлоридного раствора с концентрацией металла 0,01 моль/л. Отношение объемов органической и водной фаз 1:1. Равновесное значение рH раствора 4,10. Коэффициент распределения скандия 2,80.

Недостатком данного экстрагента является низкий коэффициент распределения скандия.

Цель изобретения состоит в повышении значения коэффициента распределения скандия и в расширении ассортимента экстрагентов, используемых для его извлечения.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве экстрагента предлагается использовать азотсодержащий n-алкил(С₈-С₉)фенолформальдегидный олигомер (АФО) 0,05-0,20 моль/л, разбавители ароматические и предельные углеводороды.

Приготовленный экстрагент контактируют с хлоридным раствором скандия, имеющим концентрацию металла 0,01 моль/л. Равновесное значение рН 4,10-4,30.

Использование предложенного экстрагента повышает значение коэффициента распределения скандия с 2,80 до 81,2-260 по сравнению с прототипом [1] Использован технический продукт азотсодержащий n-алкил(С₈-С₉) фенолформальдегидный олигомер, молекула которого имеет 10,11 мономерных звеньев, с содержанием азота 4,5 мас. и со средней молекулярной массой 2500. Формула АФФО представлена ниже. Указанный реагент относится к классу фенолсодержащих олигомеров При использовании экстрагента с концентрацией АФФО меньше 0,05 моль/л эффективность извлечения скандия значительно снижается. Экстрагент с концентрацией АФФО выше 0,20 моль/л использовать не представляется возможным из-за значительной его вязкости.

Пример 1. Раствор азотсодержащего n-алкил(С₈-С₉)фенолформальдегидного олигомера в толуоле с концентрацией 0,1 моль/л контактируют в течении 30 мин с хлоридным раствором, содержащим 0,01 моль/л скандия. Отношение объемов органической и водной фаз 1:1. Равновесное значение рН среды 4,10. После разделения фаз значение D_Sc составляет 168.

Пример 2. Процесс экстракции проводят как в примере 1, но содержание АФФО в экстрагенте равно 0,05 моль/л. После разделения фаз значение D_Sc составляет 81,2.

Пример 3. Процесс экстракции проводят как в примере 1, но содержание АФФО в экстрагенте равно 0,20 моль/л. После разделения фаз значение D_Sc составляет 260.

Пример 4. Процесс экстракции проводят как в примере 1, но в качестве разбавителя используют полиалкилбензол. После разделения фаз значение D_Sc составляет 164.

Пример 5. Процесс экстракции проводят как в примере 1, но в качестве разбавителя используют н-октан. После разделения фаз значение D_Sc составляет 173.

Пример 6. Процесс экстракции проводят как в примере 1, но в качестве разбавителя используют керосин. После разделения фаз значение D_Sc составляет 175.

Предлагаемый экстрагент позволяет повысить эффективность извлечения скандия за счет увеличения его коэффициента распределения по сравнению с прототипом с 2,80 до 81,2-260.

Формула изобретения

Экстрагент для извлечения скандия из хлоридных растворов, содержащий азотсодержащий фенолформальдегидный олигомер и органический разбавитель, отличающийся тем, что в качестве фенолформальдегидного олигомера он содержит азотсодержащий п-алкил (C₈-C₉) фенолформальдегидный олигомер, а в качестве разбавителя ароматические и предельные углеводороды при следующем соотношении компонентов, моль/л: п-Алкил (С₈-С₉) фенолформальдегидный олигомер 0,05-0,20 Разбавитель До 1 л