- •Оглавление
- •1. Введение.
- •2. Литературный обзор.
- •2.1. Состояние скандия в водных растворах.
- •2.1.1. Гидроксокомплексы скандия.
- •2.1.2. Азотнокислые растворы.
- •2.1.3. Сернокислые растворы.
- •2.1.4. Фосфорнокислые растворы.
- •2.2. Экстракция скандия.
- •2.2.1. Экстракция скандия нейтральными экстрагентами.
- •2.2.2. Экстракция из роданидных растворов.
- •2.2.3. Экстракция из хлоридных растворов.
- •2.2.4. Экстракция из азотнокислых растворов.
- •2.2.5. Экстракция из нитратных растворов.
- •2.2.6. Экстракция из сульфатных и карбонатных растворов.
- •2.2.7. Химия экстракции скандия из сульфатных растворов.
- •2.2.8. Химия экстракции скандия солями чао.
- •3. Экспериментальная часть
- •3.1. Исходные вещества и реагенты.
- •3.3 Методика проведения экстракции.
- •3.4. Методика проведения реэкстракции.
- •3.5. Методика проведения промывки органических экстрактов.
- •3.6. Определение содержания скандия и сопутствующих металлов.
- •3.8. Титриметрическое определение содержания серной кислоты.
- •4. Обсуждение результатов.
- •4.1. Состав растворов сернокислотного выщелачивания отходов ммс.
- •Соотнесение рефлексов, полученных при рентгенофазовом анализе образцов вторичных осадков образующихся в фильтратах и промывных водах кеков выщелачивания.
- •4.2. Методика очистки д2эгфк.
- •Распределение примесей при экстракции скандия из растворов сернокислотного выщелачивания отходов ммс.
- •Степени очистки скандия от сопутствующих металлов на стадии экстракции бинарной смесью д2эгфк–тамас.
- •4.7. Экстракционная очистка оборотной серной кислоты трибутилфосфатом.
- •5. Выводы.
- •Список литературы
5. Выводы.
1. Изучена экстракция скандия из сернокислых растворов Д2ЭГФК в смеси с сульфатом МТАА. Показано, что при экстракции скандия из водных сернокислых растворов, происходит очистка скандия от железа, титана, ванадия, кальция магния и кремния.
2. На основании полученных экспериментальных данных, разработан и обоснован метод экстракционного выделения и концентрирования скандия смесью Д2ЭГФК-ТАМАС при переработке растворов сернокислотного выщелачивания отходов ММС.
3. Разработан метод твердофазной реэкстракций скандия из органических экстрактов с получением чернового скандиевого концентрата с содержанием скандия 3,8 %, пригодного для дальнейшего аффинажа скандия с получением оксида скандия высокой степени чистоты.
Список литературы
1. Орлов С.Л., Энтелис И.Ю., Смирнов Б.Н. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ, СКАНДИЯ И ИТТРИЯ ИЗ КРАСНЫХ ШЛАМОВ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА Патент РФ № 2147622, 20.04.2000.
2. Стряпков А.В., Сальникова Е.В. Влияние природы амина на экстракцию редкоземельных элементов их смесями с алкилфосфорными экстрагентами // Вестник Оренбургского государственного университета, 2004, Том 5, с. 121-124.
3. Степанов С.И., Чекмарев А.М. Экстракция редких металлов солями четвертичных аммониевых оснований – М.: ИздАТ, 2004.
4.Комиссарова Л.Н. О состоянии ионов скандия в водных растворах. ЖНХ, т.25, в.I, с.143-151, 1980.
5. Химия и технология редких и рассеянных элементов. Под ред. Большакова К.А., ч.II, М., «Высшая школа», 1976, с.7-8.
6. Fromage F., Faucherre J. Sur La Constitution en Solution des nitrales basiques de Scandium. Compt. Rend., 1964,№259, р.3274-3276.
7. Комиссарова Л.Н., Пушкина Г.Я., Эберт М. Некоторые свойства растворов нитрата скандия. ЖНХ,1969, т.14, в. II, с.2925-2931.
8. Пушкина Г.Я., Комиссарова Л.Н. Изотерма растворимости в системе Sc2O3-N2O5-H2O. ЖНХ, 1963, т.8, в.6, с.1498-1500.
9. Комиссарова Л.Н., Пушкина Г.Я.,Спицин В.П. О получении и некоторых свойствах нитратов скандия. ЖНХ,1963, т.8, в.6, с.1384-1394.
10. Самоделов А.П. Состояние и комплексообразование скандия в растворах минеральных кислот. Радиохимия,1964, т.6,в.5, с.568-581.
11. Скандий. Сб.переводов под ред. Комиссаровой Л.Н.,М., ИЛ,1958,с.9-13.
12. Шацкий В.М., Комиссарова Л.Н. О составе и некоторых свойствах комплексных сульфатов скандия.ЖНХ,1970,т.15,в.4,с.978-982.
13. Иванов-Эмин Б.Н., Коротаева Л.Г. Исследование двойных сульфатов скандия, щелочных металлов и аммония. ЖНХ,1966,т.11, в.3,с.511-515.
14. Петру Ф., Гаск Б., Заворска И. О пирофосфате скандия. В кН. «Скандий» под ред. Комиссаровой Л.Н.,М., 1958,с.195.
15. Бек Г. Определение скандия при помощи хинолизарина. Взаимосвязь пирофосфата скандия с фитатом скандия. В кн. «Скандий» под ред. Комиссаровой Л.Н.,М., 1958,с.240.
16. Бек Г. О реакциях осаждения анейринпирофосфорной кислоты со скагдием и некотрыми тяжелыми металлами. Anal.Chim.Acta,1950,v4,p.21-29.
17. Ласкорин Б.Н.,Смирнов В.Ф. Исследование комплексообразования скандия в фосфорнокислых растворах. ЖНХ,1970,т.15,в.12,с.3310-3313.
18. Продан Л.И.,Штокало М.И. Изучение состава комплексов алюминия и скандия с трифосфатом металл-индикаторным методом. Укр.химич.журн.,1985,т.51,в.12,с.1294-1298.
19. Fisher W. Die Darstellung reiner Scandium verbindungen. Z. anorg. Allgem. Chem. 1972,Bd 249, Н2,s. 146-197.
20. Bock R. Die Darstellung reiner Scandium verbindungen. Z. anorg. Allgem. Chem. 1972,Bd 249, Н2,s. 120-125.
21. Suzuki N. Akinava K. Regularities in the distribution of TTA and its scandium chelate into a siries of enter solvents.Anal.Chim.Acta.1970, v.52,№1,р.115-121.
22. Гуревич М.З.,Степин Б.Д. Соединения щелочных элементов и скандия с β-дикетонами. ЖНХ,1971,т.16 в.1, с.93-98.
23. Сас.Т.М., Гагарина В.А. Исследование образования комплексных соединений скандия с роданид-ионами в водных растворах. ЖНХ,1970, т.15, в.5, с.1255-1260.
24. Azzaro B. Solvet extraction of scandium. I Confer. Interamer. De Radioquimica, Washington, Union Panamericana, 1963, p. 207.
25. Kennedy D.C.Fritz J.S. Sulphoxides as Solvating readers for the separation of metal . Talanta,1970,v/17,№9,р.823-835.
26. Бродская Г.А. Усаченко В.С. Экстракция и экстракционно-хроматографическое разделение металлов из солянокислых растворов с использованием сульфоксидов. ЖНХ,1974,т.29, в.11, с.2209-2915.
27. Казанцева Н.Н. Семенов С.А. экстракция скандия сульфоксидами. ЖНХ,1975, т.20, в.5,с.1431-1433.
28. Иванов И.М., Гиндин Л.М., Гримбат Н.И., Татаринов В.А. Проблемы физики твердого тела и материаловедения. — М., Наука, 1976. — С.402-405.
29. Бабенко АС. и Алфьеров Е.А Экстракция элементов хлоридом н-октадецилбензил диметиламмония (ОБДМАХ)//Вiсник Харкiв. полiтехн. iн-ту. Хiмiя i хiм. технол. орган. речовiн.-1973.-№76,вип.5.-С12-16
30. Maeek W.J., Booman G.L. Kissy M.E., Rein J.E. Extraction of the Elements as Quaternary (Propyl-, Butyl-, and Hexyl-) amine Complexes. Anal.Chem., 1961, v. 33, №12, p.1775-1780.
31. Seeley F.G., Crouse D.J. Extraction of Metals from nitrate and Sulfate Solutions by Amines. J. Chem. Eng. Data, 1971, v/ 16, №4, p.393-397.
32. Гильберт Э.Н., Пронин В.А., Иванов И.М., Иванова С.Н. и др. Экстракция некоторых элементов солями четвертичных аммониевых оснований из солярных растворов. ЖНХ, 1968, т13, в.4, с.1055-1057.
33. Михлин Е.Б., Резник А.М., Рыжова И.П. Изучение экстракции скандия из солянокислых растворов экстрагентами различных классов и их смесями. ЖНХ, 1978, т.23, в.5, с.1319-1323.
34. Прояев В.В. и Капранчик В.П. Использование смесей экстрагентов для очистки скандия от нередкоземельных примесей//9 Всесоюз.конф.по экстракции:Тез.докл-Адлер,1991.-С.191.
35. Гладикова Л.А. Экстракция некоторых элементов солями четвертичных аммониевых оснований из солярных растворов. ЖНХ, 1968, т13, в.4, с.1055-1057.
36. A.N. Turanov, V.K. Karandashev, N.A. Bondarenko, 2011, published in Zhurnal Neorganicheskoi Khimii, 2011, Vol. 56, No. 7, pp. 1202–1207.
37. Зиновьева А.Е., Семенов С.А., Резник А.М. Экстракция скандия фенолформальдегидным олигомером из хлоридных растворов//Научн. сессия МИФИ-2003: Сб.научн.тр. В.14 т. Т.8 Молекулярная физика, нетрадиционная
энергетика. Ядерная энергетика. Новые материалы. Наноматериалы.-М.:МИФИ,2003.-С. 228-229.
38. Kostikova G.V., Danilov N.A., Krylov Yu.S., Korpusov G.V., Sal'nikova E.V. Extraction of scandium from various media with triisoamyl phosphate: 1. Extraction of Sc and impurity metals from aqueous nitric acid solutions Radiochemistry. 2005. Т. 47. № 2. С. 181-185.
39. [A. D. Langade and V. M. Shinde Solvent Extraction of Scandium(III) // Anal. Chem. 1980, 52, 2031-2033]
40. Артюхин П.И., Старцева Е.А. и др. Экстракция элементов нитратом триалкилбензиламмония из азотнокислыхрастворови экстракционно-хроматографическое разделение Pt(VI), Re(VII), Mo(VI) и W(VI)//Радиохимия.-1972.-Т.14,вып.1-С.150-151.
41. Gorski B., Gorski N. Extraction of Sc, Y and lantanoids by quarternary ammonium salts//Solvent Extraction: Proc. Int. Solv. Extr. Conf. ISEC 90/-Kyoto?1990.-P.1021.
42. Дробник Дж.Л., Льюис К.Дж. Извлечение и очистка вольфрама методом жидкостного ионного обмена // Гидрометаллургия: Матер. Междунар. симп. по металлургии: Даллас, Февраль 1963г, США.— М., Металлургия, 1971. - С.232-243.
43. Шевчук И.А., Симонова Т.И., Коноваленко Л.И., Смирнова Л.М. и др. Исследование экстракции карбонатных комплексов металлов. Ж. Аналит. Х., 1976, т.31, в.7, с.1289-1293.
44. DEVENDRA V. KOLADKAR and PURSHOTTAM M. DHADKE. Solvent extraction of Sc(III) from sulfuric acid solution by bis(2-ethylhexyl) phosphinic acid in toluene // J.Serb.Chem.Soc. 67(4)265–272(2002).
45. Степанов С.И. Распределение солей метилтриоктиламмония в водно-солевые растворы .-Тез .докл. У1 Всес. конференции по химии экстракции. Кемерово,1981,с.161.
46. Вопросы физической химии растворов электролитов.-Под ред. Микулина Г.И.-Л.,Химия,1968.-418с.
47. Никонов В.И.,Зарубин А.Е. Термодинамические параметры процессов экстракции скандия, иттрия, урана и тория/Деп.Сб(рук.)1990,3222-В90.-13с.-МХ ВИНИТИ.
48.Карапетьянц М.Х. Методы сравнительного расчета физико-химических свойств.-М.,Наука,1965.-403с.
49. Резник А.М., Семенов С.А. Современное состояние химии и технологии экстракционного извлечения скандия/Черкассы,1979.-82с.-Деп.в ОНИИТЭХИМ.NN127/79.
50. Семенов С.А. Резник А.М., Экстракционное извлечение скандия при при комплексной переработке различных видов сырья//Цветн.Метал.-1983.-№12.-с.43-47.
51. Комиссарова Л.Н. Неорганическая и аналитическая химия скандия.-М., Эдиториал УРСС,2001.-512с
52. Seeley F.G., Crouse D.J., Extraction of metals from Chloride Solutions with Amines., J.Chem. Eng. Data, 1966, v. II, №3, p.424-429.
53. Allan A., Sanad W. Analogy between Amine Extraction of metals and Their Anion – Exohange Sorption on Solid Resins. Mierochem J., 1967, v.12, №3, p.418-426.
54. Шевчук И.А., Иванова Ж.М. Экстракции фторидных комплексов скандия. Изв. ВУЗов. Химия и хим. Технологии, 1968, т.II, №10, с.1095-1097.
55. Смирнов В.О., НикоповВ.И., Семенов В.А. Экстракция скандия алкиламинами из сериокислых растворов. Ж.Прикл.Х., 1971, т.44, в.6, с.1213-1216.
56. Кирика А.П., Фадеева В.И., Алимарин И.П. Экстракция родацида скандия производными парадина. Изв.АН СССР, сер.хим., 1969, №7, с.1427-1432.
57. Maeek W.J., Booman G.L. Kissy M.E., Rein J.E. Extraction of the Elements as Quaternary (Propyl-, Butyl-, and Hexyl-) amine Complexes. Anal.Chem., 1961, v. 33, №12, p.1775-1780.
58. Seeley F.G., Crouse D.J. Extraction of Metals from nitrate and Sulfate Solutions by Amines. J. Chem. Eng. Data, 1971, v/ 16, №4, p.393-397.
59. Михлин Е.Б., Резник А.М., Рыжова И.П. Изучение экстракции скандия из солянокислых растворов экстрагентами различных классов и их смесями. ЖНХ, 1978, т.23, в.5, с.1319-1323.
60. Гильберт Э.Н., Пронин В.А., Иванов И.М., Иванова С.Н. и др. Экстракция некоторых элементов солями четвертичных аммониевых оснований из солярных растворов. ЖНХ, 1968, т13, в.4, с.1055-1057.
61. Митякин Ю.Л., Иванов И.М., Гиндин Л.М., Глухов Г.Г. Экстракция элементов нитратом триалкилбензиламмония из азотнокислых растворов и экстракционно-хроматографическое разделение Pt(IV),Re(VII),Mo(VI),W(VI). Радиохимия,1972,т.14 в.1,с.150-151.
62. Cattrall R.W., Slater S. The Extraction of Scandium from aqueous Sulfate Solution by Bic –(3,5,5- trimethyl hexyl) ammonium Sulfate. J.Inorg. nucl. Chun., 1970, v.9, №3, p.598-602.
63. Бабенко А.С., Алферов Е.А. Экстракция элементов н-октадецилбензилдиметиламмоний хлоридом. Вест. Харьк. Политех. Института, 1973, в.5, №76, с.12-16.
64. Шевчук И.А., Симонова Т.И., Коноваленко Л.И., Смирнова Л.М. и др. Исследование экстракции карбонатных комплексов металлов. Ж. Аналит. Х., 1976, т.31, в.7, с.1289-1293.
65. ГОСТ 14657.2 – 78. Боксит. Методы определения диоксида кремния.
66. Стряпков А.В., Сальникова Е.В. Влияние природы амина на экстракцию редкоземельных элементов их смесями с алкилфосфорными экстрагентами // Вестник Оренбургского государственного университета, 2004, Том 5, с. 121-124.
67. Коршунов Б.Г., Резник А.М., Семенов С.А. Скандий. М. : Металлургия, 1987, с.133-134.
68. Haid, E.; Köhnlein, D.; Kössler, G.; Lutz, O.; Messner, W.; Mohn, K. R.; Nothaft, G.; van Rickelen, B.; Schich, W.; Steinhauser, N. Scandium NMR Investigations in Aqueous Solutions // Zeitschrift Naturforschung Teil A, -1983, -Vol. 38, -p. 317-321
69. Степанов С.И., Чекмарев А.М. Экстракция редких металлов солями четвертичных аммониевых оснований – М.: ИздАТ, 2004.
70. Дедов В.Б., Калиниченко Б.С., Трухляев П.С., Косяков В.Н., Ерин Е.А., Швецов И.К. Новый эффективный метод очистки ди-2-этилгексилового эфира ортофосфорной кислоты (Д2ЭГФК). –Препринт ИАЭ. М.: ИАЭ им. И.В.Курчатова, 1977. ИФЭ-2916. 24 с.
71. Химико-технологические основы гидрометаллургических процессов переработки алюминийсодержащего техногенного сырья: автореферат диссертации на соискание ученой степени д-ра техн. наук: 05.16.07 / Н. А. Сабирзянов. - Екатеринбург, 2011.: с. 40-45
