ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИЗВЛЕЧЕНИЮ ЦЕРИЯ ИЗ РАСТВОРОВ КОНЦЕНТРАТОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ И ЭКСТРАКЦИОННЫМ МЕТОДАМИ
Аннотация
Осуществлен выбор современного отечественного оборудования для извлечения церия из концентратов редкоземельных металлов (РЗМ), выделенных из российского сырья: диафрагменный электролизер OКСИТРОН-58Л-О2, изготовленный ООО «Делфин Аква», для проведения процесса окисления Ce(III) до Ce(IV); экстрактор центробежного типа модели ЭЦ-10ФА производства ООО «ЛИТ» для извлечения Ce(IV) из суммы РЗМ. На данном оборудовании проведены исследования режимов окисления церия до 4-валентного состояния электрохимическим методом, а также извлечения и очистки Се(IV) от РЗМ методом жидкостной экстракции. Эксперименты выполнены на модельных растворах нитрата церия и технологических растворах, полученных из лопаритового концентрата Соликамского магниевого завода. Определены условия и разработаны режимы работы оборудования, позволяющие на выбранной модели электролизера достичь степени окисления церия в технологических растворах РЗМ более чем на 99 % при расходе электроэнергии не более 0,8 кВт/ч на 1 кг СеО2, а на лабораторном каскаде из 20 экстракторов центробежного типа выделить церий из раствора концентрата РЗМ и получить СеО2 чистотой 99,6 %.
Ключевые слова
редкоземельные металлы,
РЗМ,
церий (III) и (IV),
окисление,
электролиз,
электролизер,
экстракция,
экстрактор центробежного типа
Об авторах
О. В. Юрасова
АО «Гиредмет»
Россия
Россия
канд. техн. наук, зав. лабораторией технологии получения веществ особой чистоты,
119017, г. Москва, Б. Толмачевский пер., 5, стр. 1
Т. А. Харламова
АО «Гиредмет»;
ООО «Делфин Аква»
Россия
Россия
докт. техн. наук, вед. науч. сотрудник;
руководитель группы инновационных ЭХА-технологий, 115088 г.Москва,2-й Южнопортовый пр-д, д.35
А. А. Семенов
ООО «ЛИТ»
Россия
Россия
начальник лаборатории разделительной экстракции,
141090, ул. Пионерская, 1/4
С. А. Василенко
АО «Гиредмет»
Россия
инженер-технолог лаборатории технологии получения веществ особой чистоты
Россия
инженер-технолог лаборатории технологии получения веществ особой чистоты
А. А. Гасанов
АО «Гиредмет»
Россия
канд. хим. наук, руководитель отделения особо чистых веществ, редких и редкоземельных металлов
Россия
канд. хим. наук, руководитель отделения особо чистых веществ, редких и редкоземельных металлов
А. Ф. Алафердов
ООО «Дельфин Аква»
Россия
Россия
Т. В. Добрынина
АО «Гиредмет»
Россия
инженер-технолог лаборатории технологии получения веществ особой чистоты
Россия
инженер-технолог лаборатории технологии получения веществ особой чистоты
Т. В. Федулова
АО «Гиредмет»
Россия
ст. науч. сотрудник лаборатории технологии получения веществ особой чистоты
Россия
ст. науч. сотрудник лаборатории технологии получения веществ особой чистоты
Список литературы
1. Михайличенко А.И., Михлин Е.Б., Патрикеев Ю.Б. Редкоземельные металлы. М.: Металлургия, 1987.
2. Коровин С.С., Зимина Г.В., Резник А.М., Букин В.И., Корнюшко В.Ф. Редкие и рассеянные элементы // Химия и технология. М.: МИСиС, 1996. Т. 1.
3. Локшин Э.П., Седнева Т.А., Калинников В.Т. Способ получения диоксида церия: Пат. 2341459 (РФ). 2008.
4. Постановление Правительства РФ от 15 апреля 2014 г. No 328 «Об утверждении государственной программы Российской Федерации “Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности”». URL: http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102352828&rdk=&backlink=1 (дата обращения 26.01.2016).
5. Нечаев А.В., Шестаков С.В., Козырев А., Сибилев А.С., Глущенко Ю.Г. Выделение суммы оксидов неодима и празеодима из суммы карбонатов РЗЭ производства ОАО СМЗ // Новые подходы в химической технологии минерального сырья. Применение экстракции и сорбции: Матер. 2-й Рос. конф. с междунар. участием (г. Санкт-Петербург, 3—6 июня 2013 г.). Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2013. Ч. 2. С. 151—152.
6. Morais C.A., Benedetto J.S., Ciminelli V.S.T. Recovery of Cerium by Oxidation/Hydrolysis with KMnO4—Na2CO3 // Proc. 5-th Inter. Symp. «Honoring Professor Ian M. Ritchie. TMS». Vancouver, 2003. P. 1773—1782.
7. Ритчи Г.М., Эшбурк А.В. Экстракция: принципы и применение в металлургии. М.: Металлургия, 1983.
8. Седнева Т.А., Тихомирова И.А. Окисление церия в мембранном электролизере. Апатиты: ИХТРЭМС РАН, 2002.
9. Ayers A., Cormak A., Gray J., Schneider A. Apparatus for electrolytic oxidation or reduction, concentration, and separation of elements in solution: Pat. 3.770.612 (USA). 1973.
10. Поздеев С.С., Кондратьева Е.С., Губин А.Ф., Колесников В.А. Электроокисление ионов церия (III) в электролизере мембранного типа // Успехи в химии и хим. технологии. 2014. Т. ХVIII. No. 5. С. 98—100.
11. Гасанов А.А., Юрасова О.В., Харламова Т.А., Алафердов А.Ф. Конструкция электролизеров для окисления церия // Цв. металлы. 2015. No. 8. С. 50—53.
12. Бахир В.М. Электрохимическая модульная ячейка для обработки растворов электролита: Пат. 2516226 (РФ). 2014.
13. Абрамов А.М., Соболь Ю.Б., Ячменев А.А., Донецкий Е.Н., Полумиев Л.В., Солодовников А.В. Центробежный экстрактор: Заяв. на изобретение 2013146616 (РФ). 2013.
14. Вольдман Г.М. Основы экстракционных и ионообменных процессов гидрометаллургии. М.: Металлургия, 1982.
15. Апанасенко В.В., Вольдман Г.М. Расчет материальных балансов технологических процессов с использованием электронных таблиц Excel // Цв. металлы. 2010. No. 9. С. 59—66.
При поддержке: Минобрнауки России
Для цитирования:
Юрасова О.В., Харламова Т.А., Семенов А.А., Василенко С.А., Гасанов А.А., Алафердов А.Ф., Добрынина Т.В., Федулова Т.В. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИЗВЛЕЧЕНИЮ ЦЕРИЯ ИЗ РАСТВОРОВ КОНЦЕНТРАТОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ И ЭКСТРАКЦИОННЫМ МЕТОДАМИ. Известия вузов. Цветная металлургия. 2016;(4):34-41. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2016-4-34-41
For citation:
Yurasova O.V., Kharlamova T.A., Semyonov A.A., Vasilenko S.A., Gasanov A.A., Alaferdov A.F., Dobrynina T.V., Fedulova T.V. Research on extraction of cerium from rare-earth metals concentrate solutions by electrochemical and extraction methods. Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya (Universities' Proceedings Non-Ferrous Metallurgy). 2016;(4):34-41. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2016-4-34-41
Просмотров: 449
Послать статью по эл. почте 