Разделение разнозарядных катионов металлов в процессах катионообменной экстракции

• Автор: Гудкова, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Обозначения и сокращения.

Введение.

Глава 1 Литературный обзор.

1.1 Разделение разнозарядных катионов металлов в процессах катионообменной экстракции

1.1.1 Влияние концентрационных факторов на извлечение и разделение катионов металлов

1.1.2 Влияние сольватирущих реагентов на катионообменную экстракцию.

1.1.3 Влияние стерических факторов на разделение разнозарядных катионов металлов. Экстракция солями тетрафенилборной кислоты.
1.2 Проблема разделения разнозарядных катионов металлов при переработке природных хлориднокальциевых рассолов

1.2.1 Сорбционный метод извлечения лития из рассолов

1.2.2 Экстракционный метод извлечения лития из рассолов.

Глава 2 Экспериментальная часть.
2.1. Исходные вещества.
2.2. Методика экспериментов и аппаратура.
Глава 3 Результаты и их обсуждение
3.1 Влияние разбавления концентрирования фаз на разделение разнозарядных катионов металлов
3.2 Влияние сольватации солей металлов органическими растворителями на катионообменную экстракцию.
3.3 Влияние стерических факторов на экстракционное разделение разнозарядных катионов металлов
3.3.1 Катионообменная экстракция в системах с солями
тетрафенилборной кислоты
3.3.2 Изучение образования смешанных солей с органическими и неорганическими анионами при экстракции.
3.4 Разработка процессов извлечения лития из рассолов
Выводы.
Список литературы


Установлены физикохимические закономерности экстракционного разделения разнозарядных катионов металлов, использование которых позволит повысить эффективность процессов экстракционного извлечения элементов из сложных смесей. Предложены эффективные экстрагенты для извлечения лития из природных хлориднокальциевых рассолов на основе объемных триалкилфосфатов, молекулярного йода или РеСЬ. Оценка влияния разбавления концентрирования водной и органической фаз на разделение катионов металлов с различными зарядами при катионообменной экстракции. Экспериментальные данные исследования процессов сольватации в органической фазе и их влияние на разделение разнозарядных катионов металлов. Результаты исследований влияния стерических факторов при образовании сольватированных солей в органической фазе на разделение катионов металлов с различными зарядами, процессов образования смешанных соединений. Разработки по извлечению лития из хлориднокальциевых рассолов. Физико химия и технология неорганических материалов. Красноярск. Химия и технология экстракции. Москва. Российскоиндийском симпозиуме Металлургия цветных и редких металлов. Москва. Российской конференции лет экстракции. С. Петербург. Конференции молодых ученых ИХХТ СО РАН. Красноярск. Публикации По теме диссертации опубликовано 6 работ, из них 1 статья в журнале Химическая технология, 3 статьи в сборниках докладов Российских и международных конференций, 2 тезиса докладов. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, в которых изложены литературные данные и основные результаты исследований, выводов и списка литературы. Диссертация изложена на 6 страницах, содержит таблиц, рисунка, библиография насчитывает 5 наименований. Разделение и концентрирование катионов металлов является важной задачей гидрометаллургии. В настоящее время для извлечения и разделения цветных и редких металлов 1,2, радиоактивных элементов 2,3 широко применяется жидкостная экстракция. При соответствующем подборе компонентов органической экстрагентов и разбавителей и водной кислот, солей фаз экстракция позволяет селективно извлекать нужные элементы из сложных смесей. Теоретические аспекты экстракционного разделения ионов металлов рассмотрены во многих работах, в частности 48. Методы расчета условий разделения металлов и их взаимного влияния при катионообменной экстракции для решения технологических задач подробно разработаны и описаны в работах 9,. Катионообменная экстракция, как правило, характерна для органических кислот и их солей. Экстрагенты этого класса по характеру связи между катионом и анионом в извлекаемом соединении можно условно разделить на две большие группы 1. Для первой группы экстрагентов характерно образование при экстракции солей металлов, в которых ионная связь между катионом и анионом не осложнена дополнительным взаимодействием. К экстрагентам этой группы относятся такие кислоты, как тетрафенилборная, сульфоновые, карбоновые, нафтеновые и т. С некоторыми оговорками, по мнению авторов работы 1, сюда же можно отнести и фосфорорганические кислоты. Экстрагенты второй группы являются полидентантными обычно бидентантными и содержат помимо кислотной другие функциональные группы, способные образовывать координационную связь с катионом металла. При экстракции в этом случае происходит образование внутрикомплексных соединений хелатов. Закономерности экстракции внутрикомллексных соединений и ее практическое применение подробно рассмотрены в монографиях И. Стары и Ю. А. Золотова 4,. Приведенное разделение кислых реагентов на две группы условно. Действительно, многие органические кислоты обладают активными функциональными группами фосфорильной, карбонильной и т. Например, образование такой связи установлено при экстракции ионов уранила фосфорорганическими кислотами , меди2 и железа3 карбоновыми кислотами. С другой стороны, катионы щелочных металлов в соединениях не образуют координационную связь с анионами хелатообразующих реагентов
1. М14 пЖо МЯП О пПВ 1. М п 2Шт0 V п 2Мтв т МЯП 0 1. Уравнения 1. Константы экстракции приведенных уравнений можно записать в следующем виде для уравнения 1. Кех МКП0 НПвМпв Ш0 ЕМП НПвЖП0, 1.