Распределение Th, U и РЗЭ по фракциям
продукт | рН осажденя | Состав осадков в пересчете на смесь оксилов, % | Извлечение во фракцию, % исходного количества | ||||
ThO2 | Ln2O3 | U3O8 | ThO2 | Ln2O3 | U3O8 | ||
Ториевый концентрат | 1,2 | 68,2 | 0,8 | 99,1 | 7,5 | ||
Осадок, обогащенный ураном | 6,0 | - | 96,7 | 3,3 | - | 3,5 | |
Осадок РЗЭ | 2,3 | 0,2 | 99,3 | 0,5 | 0,9 | 78,5 |
Фракционное осаждение значительно улучшается, если использовать так называемое осаждение из «гомогенной» среды. Оно осуществляется постепенным повышением рН, причем скорость регулируется какой-либо медленной химической реакцией. Так, было предложено использовать реакцию гидролиза мочевины:
CO(NH2)2 + H2O ® СО2 + 2NH3.
Мочевина - очень слабое основание (K=1,5.10-14) и почти не гидролизуется при комнатной температуре. Однако гидролиз идет с приемлемой для технологических целей скоростью при 90-100° С.
Разделение в процессе осаждения из «гомогенного раствора» улучшается, так как при этом не возникает локальных повышений рН, неизбежных даже при очень осторожном добавлении аммиачного раствора и хорошем перемешивании.
После осаждения тория можно выделить из раствора РЗЭ в виде двойных сульфатов. Если в сернокислые растворы добавить сульфаты калия или натрия, то РЗЭ цериевой группы выпадают в осадок в виде комплексных солей типа Me[Ln(SO4)2].H2O. Эти соединения в технологии иногда называют двойными сульфатами. Обычно в технологии используют сульфат натрия как более дешевый реагент, хотя калиевые соли менее растворимы. Полноту осаждения РЗЭ цериевой группы из раствора обычно контролируют по исчезновению линии неодима в спектре поглощения раствора.
РЗЭ иттриевой группы в большей части остаются в растворе, и их осаждают из фильтрата щавелевой кислотой. Осаждение оксалатов ведут добавлением твердой кислоты к раствору нагретому до 90°С.
Оксалаты и сульфаты РЗЭ переводят в гидроокиси обработкой их 5-15%-ным раствором щелочи при нагревании:
Ln2(SO4)3 + 6NaOH ® 2Ln(OH)3 + 3Na2SO4
Ln2(C2O4)3 + 6NaOH ® 2Ln(OH)3 + 3Na2C2O4
Уран при такой технологической схеме остается главным образом в маточном растворе после осаждения оксалатов РЗЭ.
На рис. 29 приведена технологическая схема получения концентратов РЗЭ цериевой и иттриевой групп.
Рис. 29. Схема переработки сернокислого раствора РЗЭ после выделения фосфата тория.
Дата добавления: 2019-05-21; просмотров: 370;