Физико-химическое обоснование сорбционного извлечения РЗЭ на карбоксильных катионитах из минерализованных растворов и отходов глиноземного производства Уральского региона

Физико-химическое обоснование сорбционного извлечения РЗЭ на карбоксильных катионитах из минерализованных растворов и отходов глиноземного производства Уральского региона

Автор: Мурсалимова, Марина Леонидовна

Автор: Мурсалимова, Марина Леонидовна

Шифр специальности: 05.17.01

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2009

Место защиты: Москва

Количество страниц: 156 с. ил.

Артикул: 4369634

Стоимость: 250 руб.

Физико-химическое обоснование сорбционного извлечения РЗЭ на карбоксильных катионитах из минерализованных растворов и отходов глиноземного производства Уральского региона  Физико-химическое обоснование сорбционного извлечения РЗЭ на карбоксильных катионитах из минерализованных растворов и отходов глиноземного производства Уральского региона 

Содержание
Введение.
Глава 1. Обзор литературы.
1.1 Общая характеристика редкоземельных элементов.
1.2 Поведение ионов РЗЭ в солянокислых и хлоридных растворах
1.3 Экспериментальные решения сорбционного извлечения РЗЭ
на карбоксильных катионитах.
1.3.1 Общая характеристика карбоксильных катионитов.
1.3.2 Сорбционные свойства карбоксильных катионитов.
Глава 2. Методики выполнения анализов и экспериментов.
2.1 Методика подготовки модельных растворов, ионообменных смол
2.1.1 Методика подготовки модельных растворов.
2.1.2 Методика подготовки ионообменных смол.
2.2 Методики анализов.
2.2.1 Фотометрическое определение РЗЭ и Ге 1 в растворах
2.2.2 Методика комбинированного сорбционно рентгенофлуоресцентного определения РЗЭ
2.3 Методики проведения экспериментов.
Глава 3. Ионные равновесия в системах ТКС Н, ТЛСЬ МНС Н,
РеС ИН4С1 Н, ТЯСЬ РеСЬ Н, ТС РеС 4С Ы.
Глава 4. Определение равновесных и кинетических параметров сорбции иттрия и лантана на карбоксильных катионитах гелевого типа из систем ТЯСз Н, Тсь ИН4С1 Н, ТИС сСз 1Н4С1 .
4.1 Исследование равновесия сорбции РЗЭ.
4.2 Исследование сорбции иттрия и лантана квантовохимическими методами . .
4.2.1 Структура и устойчивость акваиоиов ТЯ3, ТС, ТЯС
4.2.2 Устойчивость модельных структур сорбента КБ4,
содержащих аквакомплексы ТКЫл3, ТКНЛС, ТКНПС
4.3 Исследование кинетики сорбции РЗЭ из систем ТЯС Н,
ТЯС ИН4С1 Н, ТЯСЬ БеСЬ МН4С1 Н.
4.3.1 Применение метода прерывания при определении лимитирующей стадии кинетики сорбции РЗЭ.
4.3.2 Определение параметров смешаннодиффузионной кинетики сорбции РЗЭ.
4.4 Исследование десорбции ионов лантана и иттрия в системах ЫаОН НоО,
Ш3 Н Н, НС Н, НС1 ЫаС1 Н
5 Технологические испытания гидрохимической переработки красного шлама.
5.1 Характеристика сырья.
5.2 Принципиальная схема гидрохимической переработки красного шлама
Список литературы


Индивидуальные особенности гидратации ионов РЗЭ связаны со строением вакантных оболочек и внутренних электронных экранов: углубление вакантного Зс1-подуровня у 8с и 4? Бс3 * и росту КЧ иона Ьа3^ []. Экспериментальные исследования водных растворов солей УС1з и ЬаС1з выявили, что расстояние между ионом металла и атомом кислорода молекулы воды в аквакомплексах У(Н)п3+, Ьа(Н)п’>+ и КЧ, полученные методами аномального рентгеновского рассеяния, протяженного рентгеновского поглощения тонкой структуры, рентгеновской дифракции, спектроскопии комбинационного рассеяния отличаются [-]. В зависимости от используемого метода значения КЧ (п) для аквакомплексов иттрия меняются от п = 7,5 ± 0,3 [] до п = 9,1 ± 0,2 []. Для аквакомплексов лантана зафиксированы п = 8,0 ± 0,2 [, ], п = 9. Я(У-0) - 2, ± 0, А до 2, ± 0, А [] и расстояний (Ьа-О) в диапазоне от Я^а-О) = 2, ± 0, А [] до 2, ± 0,2 А []. Структура акваиона ТЯ3+ в водных растворах значительно отличается от структуры ^ кристаллогидратов его солеи [- ]. Таким образом, экспериментальные методы дают противоречивые результаты определения КЧ первичной гидратации для ионов У3+, [. Теоретически гидратация молекул и ионов в растворах изучена недостаточно. Исследованию аквакомплексов У(Н)п3' и Ьа(Н2(Э)п3+ квантовохимическими методами посвящены несколько работ [-]. В зависимости от метода, используемого в расчетах, средние значения ЩЬа-О) находятся в диапазоне 2,8 ч- 2,5 А (КЧ=8), 2,0 + 2,1 А (КЧ=9), и расстояния ЩУ-О) принимают значения в интервале 2,8 -*¦ 2,4 А (КЧ=8), 2, - 2, А (КЧ=9). Авторы работ [-] методами ОРТ, МР2, КНР провели оптимизацию молекулярной геометрии газофазных аквакомплексов У (Н)п3+ сп = 1,2, . Ьа(Н)п с п = 8, 9, рассчитали энергии связывания АЕСЯЯ} в кластерах У(Н)п и изменение этой энергии АЕ при последующем добавлении одной молекулы воды в систему. АЕ'„,=Е[Г(Н)„Г-Е{Уи)-пЕЩгО) (1. ДЕ = ? У(Я)„_,]3+ + ? Я)-? Г(Я,0)„)3* (1. Группой В. Ю.Бузько с сотрудниками были подробно проанализированы причины изменения структурных, энергетических и зарядовых характеристик акваионов У(Н)П3+ на основе учета молекул воды первой и второй координационных сфер и сделан вывод об уменьшении среднего радиуса гидратирования для комплексов [У(Н)8](Н)’", [У(Н)8](Н)1б3+ []. К сожалению, в данной основополагающей работе исходя из представленной авторами графической зависимости ДЕ ~ ? Без учета в расчетах этого слагаемого точность теоретических расчетов энергии гидратации ионов квантовохимическими или другими методами, как принято считать, составляет несколько процентов в наиболее благоприятных случаях []. Многие свойства соединений РЗЭ в водных растворах зависят от энергии гидратации ионов ТЯ3'. С увеличением ионного радиуса ТКЛ’’ значения теплот гидратации ионов и константы гидролиза по I ступени Д) уменьшаются. Зависимости для ионов Ьгг1' имеют монотонный характер с изломом на Об3; []. В растворах с высоким содержанием солей, РЗЭ могут присутствовать в виде смешанных щдроксо- и ацидокомплексов [, -]. Область значений pH существования гидроксокомплексов иттрия и лантана зависит от природы ацидогруппы, конкурирующей с ОН-группой, концентрации металла, температуры, ионной силы раствора, присутствия посторонних ионов (Ре3*, А', Са~ и др. РЗЭ в технологических растворах. Совместный гидролиз ионов РЗЭ и ионов спутников (Бе‘5+, Ре2+, А* и др. Ю.П. Давыдова, В. И. Плотникова, И. Н. Сафонова, Е. А.В. Стряпкова и других ученых. Изучение совместного гидролиза ионов РЗЭ и ионов спутников методом диализа в нитратных, хлоридных растворах [, ], методом спектрофотометрии в перхлоратных растворах [] показало, что при значениях pH, соответствующих началу димеризации гидролизованных форм Ге(ОН)^~п> (рН~3), присутствие ионов ТК. Н)П^ в растворе препятствует образованию полиядерных гидроксокомплексов железа и выпадению осадка Ре(ОН)3. Гс(ОН)^~”^; так и внутрисферных гетероядериых гидроксокомплексов, за счет мостиковых связей общих гидроксогрупп. Также установлено, что в железосодержащих пульпах образование гидроксокомплексов РЗЭ начинается при более низких значениях pH, по сравнению с раствором в отсутствие железа.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.233, запросов: 242