ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСТРАКЦИИ ЦЕРИЯ (III) ТРИБУТИЛФОСФАТОМ ИЗ РАСТВОРОВ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Изучен механизм экстракции церия трибутилфосфатом (ТБФ) из фосфатных растворов с использованием модельных и производственных растворов, содержащих, %: 26–28 P2O5, 1,2–2,8 SO3, 0,3–0,8 CaO, 0,1–0,4 Al2O3, 0,3–0,4 Fe2O3, 0,09–0,1 РЗМ(NO3)3. Модельный раствор фосфорной кислоты по содержанию P2O5, Се(NO3)3 и значению pH (0,6) соответствовал производственному раствору экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК). Получены зависимости показателей экстракции от концентрации ТБФ в о-ксилоле и концентрации нитрат-ионов, вносимых нитратами магния и кальция, используемыми в качестве высаливателя. Определен состав экстрагируемого органического комплекса церия Ce(H2PO4)(NO3)2·ТБФорг. Рассчитаны константа экстракционного равновесия и энергия Гиббса процесса экстракции. По результатам эксперимента сделан вывод о нецелесообразности использования ТБФ для извлечения Се из фосфорно-кислых систем без внесения значительного количества высаливателя.

1. Samonov A.E., Samonov A.A. Kto osvoit redkozemel’nyi «Klondaik» [Who will master the rare earth «Klondike»]. Khimiya i Biznes. 2006. No. 6. P. 57—61.

2. Belokoskov V.I., Smirnova I.P., Lebedev V.N. Ekstraktsionnoe izvlechenie RZE iz redkozemel’nogo apatitovogo kontsentrata [Solvent extraction rare earth elements from apatite concentrate]. In: Tekhnologiya i izuchenie soedinenii redkikh elementov [The technology and studying of rare elements]. Apatity: Kol’skii nauchnyi tsentr AN SSSR, 1983. P. 143—152.

3. Plaskin I.N. Ionnyi obmen i ekstraktsiya v protsessakh pererabotki rud [Using of ion exchange and solvent extraction in the processing of ore]. In: Ionoobmennye i ekstraktsionnye metody v khimiko-obogatitel’nykh protsessakh [Using of ion-exchange and extraction in chemical and concentrating processes]. Moscow: Nauka, 1965. P. 3—13.

4. Gol’dinov V.N., Moiseev S.D., Novoselov F.I. Kompleksnaya azotno-kislotnaya pererabotka fosfatnogo syr’ya [Integrated processing of phosphate raw materials by nitric acid]. Khimicheskaya promyshlennost’. 1980. No. 4. P. 225—226.

5. Vol’dman G.M., Zelikman A.N. Teoriya gidrometallurgicheskikh protsessov [Theory of hydrometallurgical processes]. Moscow: Intermet Inzhiniring, 2003.

6. Puzikov E.A. Ekstraktsiya azotnoi kisloty i uralnitrata razbavlennym tributilfosfatom v prisutstvii vysalivatelei i ee matematicheskoe opisanie [Solvent extraction of nitric acid and uranyl nitrate by diluted tributylphosphate in the presence of salting-out agents and the mathematical description of these processes]. Radiokhimiya. 2013. Vol. 55. No. 4. P. 302—308.

7. Golub A.M., Mulyarchuk I.F., Olevinskii M.I. Ekstraktsiya redkozemel’nykh metallov tributilfosfatom iz nitratno-fosfatnykh system [Solvent extraction of rare earth elements from nitrate-phosphate medium by tributylphosphate]. Zhurnal prikladnoi khimii. 1968. No. 12. P. 2757—2759.

8. Wang L., Long Z., Huang X., Yu Y., Cui D., Zhang G. Recovery of rare earths from wet-process phosphoric acid. Hydrometallurgy. 2010. Vol. 101. P. 41—47.

9. Mikhailichenko A.I., Mikhlin E.B., Patrikeev Yu.V. Redkozemel’nye metally [Rare earth metalls]. Moscow: Metallurgiya, 1987.

10. Bushuev N.N. Tekhnologiya glubokoi ochistki EFK — odno iz prioritetnykh napravlenii malotonnazhnoi khimii [The technology of deep purification of WPA — one of the priorities of low-tonnage chemistry]. In: Proceedings of NIUIF (To 85-th anniversary). Moscow: NIUIF, 2004. P. 96—105.

11. Lembrikov V.M., Konyakhina L.V., Volkova V.V. Identifikatsiya primesei, nakaplivayushchikhsya v ekstragente v protsesse ochistki ekstraktsionnoi fosfornoi kisloty tri-n-butilfosfatom [Identification of impurities in the extractant, which were accumulated in the purification process of phosphoric acid by tri-n-butyl phosphate]. Zhurnal prikladnoi khimii. 2004. Vol. 77. No. 9. P. 1425—1429.

12. Savvin S.B. Arsenazo (III). Moscow: Atomizdat, 1966.

13. Chirkst D.E., Dibrov I.A., Cheremisina O.V., Melikhov I.V. Rastvorimost’ fosfata tseriya (III) v fosfornoi kislote [Solubility of cerium phosphate (III) in phosphoric acid]. Zhurnal fizicheskoi khimii. 1991. Vol. 65. No. 8. P. 2180—2183.

14. Kratkii spravochnik fiziko-khimicheskikh velichin [Quick reference physico-chemical quantities]. Eds. A.A. Ravdel’, A.M. Ponomareva. Leningrad: Khimiya, 1983.

15. Mayo D.W., Miller F.A., Hannah R.W. Course notes on the interpretation of infrared and Raman spectra. New Jersey: Wiley and Sons, 2003.