Экстракция разделение гафния и циркония

Разделение смесей цирконий - гафний экстракцией дибутил-фосфонатом Экстракция урана [c.394]

Экстракция дикетонами. Из этого класса соединений наиболее эффективными экстрагентами для разделения гафния и циркония являются фторсодержащие р-дикетоны [255—263]. Экстракцию обычно проводят из хлорнокислых растворов бензольным раствором Р-дикетона цирконий переходит преимущественно в органическую фазу. [c.57]

Таблица 12. Коэффициенты разделения гафния и циркония при экстракции их аминами из солянокислых растворов при комнатной температуре [264]

Теоретически можно разработать аналитические методы разделения гафния и циркония, основанные на таких приемах, как фракционная кристаллизация, фракционное осаждение, дистилляция, ионный обмен или экстракция органическими растворителями. В практике последних лет, однако, предпочтение, по-видимому, оказывалось физическим методам определения — дуговому и искровому эмиссионному спектральному анализу или рентгеноспектральному анализу. [c.320]

В последние годы экстракция нашла широкое применение для разделения металлов и получения их в состоянии высокой чистоты. Во многих случаях она является единственным методом, который удается применить в промышленном масштабе, например, при очистке металлов, служащих топливом для атомных реакторов. Это относится как к металлам природного происхождения (уран, торий), так и к являющимся продуктами облучения (плутоний). С помощью экстракции разделяются также и другие металлы из семейства актинидов. С успехом решено разделение циркония и гафния, а также тантала и ниобия—металлов, встречающихся в природе всегда парами и, благодаря большому химическому подобию, трудных для разделения другими методами. Экстракцией можно выделить из отбросных продуктов промышленности (шлак, зола, шлам) содержащиеся в них следы различных металлов, имеющих важное техническое применение (германий, индий, церий и др.). [c.424]

Весьма перспективно применение экстракции для разделения смесей неорганических веществ, когда другие способы разделения неприменимы. Процессы жидкостной экстракции в настоящее время успешно используются для переработки ядерного горючего, получения циркония и гафния и многих других редких металлов. С помощью экстракции можно получать высокочистые цветные и благородные металлы. [c.522]

Химические свойства ионов титана(IV), циркония(IV) и гафния (IV) напоминают свойства ионов урана, церия, олова, свинца, германия и кремния той же степени окисления свойства ионов титана(III) обнаруживают общность с ионами V(III), Fe(III) и Al (III). Имея почти одинаковые атомные и ионные радиусы вследствие лантаноидного сжатия (2г 0,145 нм Hf 0,144 нм 2г + 0,074 нм Hf+ 0,075 нм), цирконий и гафний очень похожи друг на друга по химическим свойствам. Цирконий и гафний образуют всегда общие минералы. Наиболее удобными технологическими методами разделения циркония и гафния являются ионный обмен или жидкостная экстракция. [c.609]

Разделение экстракцией трибутилфосфатом. Цирконий и гафний практически не экстрагируются нейтральными экстрагентами из растворов солей, не содержащих кислоту или какой-либо другой высали- [c.339]

Рис. 105. Принципиальная схема разделения циркония и гафния экстракцией метилизобутилкетоном (гексоном)

Из азотнокислых и солянокислых растворов трибутилфосфат экстрагирует преимущественно цирконий гафний концентрируется в водной фазе. Экстракция из солянокислых растворов характеризуется низкими коэффициентами распределения и разделения и не имеет практического значения. Экстракция из азотнокислых растворов применяется в промышленных масштабах (табл. 83). [c.341]

Разделение веществ. Наиболее широко экстракцию используют для разделений смесей элементов. Для этого прежде всего применяют избирательные экстрагенты. Например, серосодержащие экстрагенты (дитизон, дитиокарбаминаты) извлекают элементы, проявляющие сродство к донорным атомам серы (Си, N1, Со, Н , РЬ, и др.) и ни при каких условиях не экстрагируют магний, алюминий, скандий, редкоземельные элементы, цирконий, гафний, поскольку эти элементы не взаимодействуют с серосодержащими реагентами. [c.236]

Другие методы разделения. Селективное распределение можно осуществить также при экстракции нитратов циркония и гафния из водного азотнокислого раствора такими органическими растворителями, как трибутилфосфат или кетоны, причем цирконием обогащается органическая фаза [23]. [c.1424]

В химической промышленности применяют экстракцию для извлечения уксусной кислоты из разбавленных водных растворов, муравьиной кислоты из ее азеотропной смеси с водой аконитовой кислоты из патоки кислот, альдегидов, кетонов и спиртов из продуктов окисления природного газа хлорбензола в производстве синтетического фенола для обезвреживания промышленных стоков для очистки едкого натра от хлоридов и хлоратов натрия для выделения перекиси водорода из продуктов каталитического гидрирования 2-этилантрахинона для получения высококачественной фосфорной кислоты, силиконов высокой степени чистоты и др. Методом экстракции пользуются в коксохимической промышленности (извлечение фенолов и ароматических углеводородов), в химико-фармацевтической (выделение многочисленных природных и синтетических соединений, в том числе антибиотиков и витаминов) в пищевой промышленности (для очистки масел и жиров) в металлургических процессах (для извлечения урана и тория, для регенерации облученного ядерного горючего, для разделения ниобия и тантала, циркония и гафния, редкоземельных элементов) и т. д. [c.562]

Впервые экстракционный метод разделения циркония и гафния предложил Фишер в 1947 г. Роданидные комплексы циркония и гафния экстрагировали в диэтиловый эфир. Позднее было изучено разделение роданидов гафния и циркония с помощью других экстрагентов. В Англии и США в течение многих лет используется в промышленном масштабе метод экстракции роданидов в так называемый гексон (метилизобутилкетон). [c.203]

Коэффициент разделения циркония и гафния при экстракции в ТБФ составляет 10—15. В органическую фазу лучше переходит цирконий. [c.204]

Более поздние исследования показали, что другой экстрагент этого класса (ДАМФ), обладает большей экстракционной способностью и лучшей селективностью по отношению к цирконию и гафнию, чем ТБФ. При экстракции из 4 Л1 НЫОз в 10%-ный раствор ДАМФ коэффициент разделения циркония и гафния достигает 40. [c.204]

В производствах редких металлов экстракцию из растворов метилизобутилкетоном и ТБФ проводят для разделения циркония и гафния. Для разделения фторидов тантала и ниобия используют экстракцию цикло-гексаноном и ТБФ. Экстракционные методы широко применяются для получения концентратов редкоземельных элементов и для выделения индивидуальных лантаноидов. Чрезвычайно перспективно широкое проникновение методов экстракции в гидрометаллургию цветных металлов. [c.36]

Коэффициенты разделения циркония и гафния при экстракции их в виде соединений с 3-дикетонами (Г = 25 0,1 С) [c.181]

Исследована пригодность трибутилфосфата и диизоамилме-тилфосфината для разделения циркония и гафния в роданидной системе. Для ТБФ коэффициент разделения составляет всего 4, для ДАМФ —25. Хорошее разделение роданидов циркония и гафния получается при использовании в качестве экстрагента циклогексанона. Циклогексанон в значительной степени растворяется в воде. Для экстракции можно использовать также ацето-фенон, который относится к наиболее дешевым и доступным экстрагентам, но недостатком является его пожароопасность. [c.203]

Исходный раствор получают растворением тетрахлорида циркония в воде или же растворением цирконата натрия, изготовленного сплавлением циркона со щелочью, в соляной кислоте Исследована пригодность трибутилфосфата и диизоамилме-тилфосфината для разделения циркония и гафния в роданидной системе Для ТБФ коэффициент разделения составляет всего 4, для ДАМФ — 25 Хорошее разделение роданидов циркония и гафния получается при использовании в качестве экстрагента циклогексанона Циклогексанон в значительной степени растворяется в воде Для экстракции можно использовать также ацето-фенон, который относится к наиболее дешевым и доступным экстрагентам, но недостатком является его пожароопасность Метод экстракции роданидов удобен для получения концентратов гафния, так как в этом случае гафний экстрагируется [c.203]

Исходные тетрахлориды и хлорокиси циркония и гафния растворяют в азотной кислоте и вводят ионы С1 . Концентрация азотной кислоты может изменять--ся в широких пределах. Лучшие результаты получают при концентрации 2,5— 5 М НМОэ. Введение растворимых в воде нитратов и хлоридов (1—2 М СаСЬ) улучшает процесс разделения. Чтобы поддержать практически постоянную концентрацию кислоты и высаливателя во время экстракции, экстрагенты насыщают высаливателями и кислотами. После проведения экстракции органическим растворителем для удаления следов гафния органическую фазу промывают раствором, состав которого по содержанию кислоты и высаливателя близок к составу исходного раствора. Цирконий извлекают из органической фазы водой, соляной или серной кислотами. Последняя наиболее эффективна. В разработанном методе экстракционного разделения циркония и гафния [813] экстракцию ведут из водного раствора, содержащего 2,5—5 М HNO3 и 1,5 Ai ada, смесью 60% три-бутилфосфата и 40% дибутилового эфира. Органическую фазу, содержащую цирконий, отделяют от водной фазы в последней преимущественно находится гафний. Цирконий из органической фазы реэкстрагируют водой. [c.93]

Экстракция роданида гафния из высококонцентрированных растворов сульфата циркония трибутилфосфатом была применена для попутного извлечения гафния при производстве чистых суль-фатоцирконатов [70, 71]. При проведении противоточной экстракции ТБФ разделение Zr и Hf от ступени к ступени ухудшается, что, вероятно, вызвано экстракцией образовавшихся гидролитических сополимеров этих элементов [72]. [c.212]

В этой же работе впервые было показано, что разделение роданидов циркония и гафния происходит также при экстракции спиртами, кетонами и альдегидами. Наиболее подходящими оказались кетоны, в том числе метил бутил кетон [195]. Позже было установлено, что высокая эффективность экстракционного разделения достигается с применением метил изобутил кетона, метил-н-амилке-тона, циклогексанона, ацетофенона. Особенно большое число работ посвящено экстракции метил изобутил кетоном [196—210]. [c.50]

Велико число экстракционных методов разделения гафния и циркония. Два из них приняты на циркониевых предприятиях США экстракция тиоцианатов гексоном и экстракция нитратов трибутилфосфатом. В первом случае исходят из смеси тетрахлоридов, очищенных от примеси железа (до 10" %) обработкой водного раствора гексоном (метилизобутилкетоном). К обезже-лезенному раствору добавляют тиоцианат аммония и вводят раствор в верхнюю часть экстракционной колонны, откуда он стекает противотоком к гексону, насыщенному тиоциановой кислотой. Гафний при этом экстрагируется преимущественно органической фазой, а цирконий — водой. Из водной фазы его осаждают с помощью серной кислоты кристаллы обрабатывают [c.163]

Оба эти металла применяются в атомных реакторах. Цирконий отличается высоким сопротивлением коррозии и действию нейтронов и не подвергается изменениям во время облучения. Поэтому цирконий применяется для защиты топлива в атомных реакторах и накладывается в виде рубашки на пруты металлического урана, которые вводятся внутрь реактора. Совершенно противоположные свойства у гафния, который хороига абсорбирует нейтроны и поэтому является хорошим замедлителем. Так как оба металла, как правило, в природе встречаются вместе, то их приходится разделять. При этом возникают затруднения, связанные с большим сходством этих металлов по свойствам. Разделение их обычными химическими методами практически невозможно. Промышленное решение этого вопроса основывается на физических процессах, главным образом на экстракции органическими жидкостями из водных солянокислых или азотнокислых растворов [468, 471, 485]. [c.445]

Рис. 6-49. Схема разделения циркония и гафния из водного раствора НКОз фракционированной экстракцией 20% раствором трибутилфосфата (но Хадсуэллу и Хат-чену [472])

Разделение циркония и гафния труднее, чем любых соседних элементов, включая лантаноиды, так как их химические свойства ближе друг к другу, чем у всех остальных пар родственных элементов (рис. 3.99). Для отделения циркония от гафния применяют дробную кристаллизацию КгХгРе и К2Н Ре, ректификацию летучих соединений (ЭСЬ. и др.), ионный обмен, селективную экстракцию, последний метод наиболее широко применяют в промышленности. [c.503]

ТОГО циркония и чистого гафния представляет собой самостоятельный передел. Для разделения 2г и НГ предложено более 60 способов, которые можно объединить в следующие основные группы 1) дробная кристаллизация 2) дробное осаждение 3) адсорбция и ионный обмен 4) экстракция 5) селективное окисление и восстановление 6) ректификация. Из всех этих способов промышленное применение нашли дробная кристаллизация фтороцирконатов и фторогафнатов калия, экстракция роданидов циркония и гафния метилизобутилкетоном и экстракция нитратов трибутилфосфатом. Некоторые эффективные методы разделения (например, ионный обмен) применимы только в небольших масштабах, другие перспективные методы (например, ректификация и селективное восстановление) не вышли еще из стадии лабораторных исследований и опытной проверки. [c.330]

Экстракционное разделение. Экстракция широко применяется в гидрометаллургии для извлечения и разделения редких и цветных металлов. По сравнению с другими гидрометаллургическими методами разделения экстракция имеет следующие преимущества пригодна для непрерывных процессов, которые легко контролировать и автоматизировать позволяет получать очень чистые продукты имеет высокую производител >иость. Недостатки применение больших количеств органических растворителей увеличивает пожароопасность производства относительно высокая стоимость экстрагентов ограничивает масштабы производства. Применение экстракции не всегда является оптимальным технологическим решением. Например, при получении металлического циркония без гафния восстановлением тетрахлорида был бы более пригоден процесс разделения, в котором безводные гСЦ и Hf I4 не превращаются в другие соединения [93, 94]. [c.331]

Принцип метода заключается в следующем. При экстракции эфиром циркония и гафния иэ роданидных растворов органическая фаза обогащается гафнием. При добавлении кислот или солей положение равновесия изменяется. Так, в присутствии сульфатов, которые в эфире нерастворимы, повышается концентрация циркония и гафния в водной фазе. Если же добавлять кислоты или NH4S N, то наблюдается обратный эффект. Ввиду того что при однократном распределении полного разделения не происходит, операции приходится многократно повторять. Высокой степени разделения стараются добиться путем комбинации вышеназванных операций, т. е за счет варьирования добавок в начальной и конечной стадиях разделения. Для переработки продукта с содерл<анием 20% HfOj оказался пригодным следующий метод. [c.1423]

Экстракция получает широкое применение в технологии редких металлов для разделения близких по свойствам элементов [301. Так, для разделения рубидия и цезия наиболее перспективными из опробованных в настоящее время экстрагентов являются замещенные фенолы цирконий и гафний разделяют в промышленности экстракцией родапидов этих метал.лов метализобутилкетоном или нитратов трибутилфосфатом. С помощью этих экстрагентов можно разделить также ниобий и тантал из растворов смесей плавиковой и других минеральных кислот. Молибден и вольфрад разделяются при экстракции ацетофеноном. Редкоземельные элементы делят экстракцией грибутилфосфатом в присутствии высаливателей или из концентрированных растворов азотной кислоты. Хотя коэффициенты разделения соседних пар элементов малы, при наличии нескольких десятков ступеней экстракции возможно получить индивидуальные РЗЭ в чистом виде. Более высоким коэффициентом разделения при экстракции РЗЭ характеризуется ди-2-этилгексил-фосфорная кислота. [c.13]

Концентраты нефтяных сульфоксидов являются эффективными экстрагентами при извлечении и разделении радиоактивных и редких металлов урана, циркония, тория, гафния, щюбия, тантала, редкоземельЕплх элементов (лантанидов), теллура, рения, золота, палладия и др. Эти экстрагенты являются полноценными заменителями трибутилфосфата и индивидуальных сульфоксидов. Например, константа экстракции ура-нилнитрата для концентрата нефтяных сульфоксидов равна 4000, диоктилсульфоксида — 1260, трибутилфосфата—100. [c.748]

В 1949 г. в США был разработан достаточно эффек тивный процесс разделения циркония и гафния методо жидкостной экстракции. В 1950 г, этот процесс внедрили н. заводе, а с января 1951 г, была налажена систематическа) выплавка циркония реакторной чистоты . Гафний в фор ме гидроокиси, получаемой в процессе разделения, пред ставлял собой вначале отвальный побочный продукт, Н вскоре технике потребовался и сам гафний. [c.164]

Основные научные исследования относятся к химии редких металлов, Разработал теоретические основы и технологию разделения, а также прецизионной очистки циркония и гафния. Установил существование устойчивых многоядерных соединений циркония. Разработал новые методы изучения нестационарной массопередачи в процессах экстракции, обеспечивающие измерение констант скорости поверхностных реакций и определение механизма поверхностных явлений, Развил кинетику химических реакций извлечения и явлений, сопровождающих эти реакции на границе раздела фаз. В соавторстве с сотрудниками издал учебник Технология редких металлов в атомной технике (1974). Основал одну из научных школ по кинетнке экстракционных процессов, [c.602]

Разделение циркония и гафния экстракцией их роданидных соебинений. Экстракция в присутствии роданид-ионов позволяет путем 6—8 повторных операций повысить концентрацию гафния от 0,5 до 70—90% [448]. Мешают сульфат-ионы, уменьшающие коэффициент распределения. Если же проводить экстракцию и солянокислых растворов в присутствии роданида аммония, то процесс характеризуется небольшим фактором разделения, так как эфир извлекает из роданидов йреимущественно гафний, а из хлоридов — цирконий. [c.92]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология