Эффективность методов разделения циркония и гафния

Хлорирование в настоящее время широко используют в технологии редких металлов для перевода рудных концентратов и некоторых промежуточных продуктов технологии в хлориды, удобные для последующего разделения, очистки и получения металлов. Хлорирование является основным методом, используемым в технологии титана. Хлорируется значительная доля рудных концентратов циркония и гафния, тантала и ниобия, редкоземельных элементов и др. Фторирование применяют в-значительно меньшем масштабе, главным образом для получения фторидов редких металлов из окислов или вторичных металлов с целью их металлотермического или электрохимического восстановления. Хлорирование и фторирование широко используют при переработке комплексных руд и различного рода сложных композиций окислов или металлов, так как различие в температуре плавления и температуре кипения хлоридов и фторидов редких металлов позволяет успешно разделять их и осуществлять их тонкую очистку. На основе процессов хлорирования и фторирования созданы короткие, изящные технологические схемы. Благодаря высокой реакционной способности хлора и фтора процессы хлорирования и фторирования практически осуществляются нацело, и степень перевода исходных материалов в хлориды и фториды колеблется между 98 и 100%. Их огромным преимуществом перед другими методами вскрытия и переработки рудных концентратов и других соединений редких металлов является отсутствие сточных вод и сброса в атмосферу. Создание технологических схем без водных и атмосферных сбросов является эффективной мерой по охране природы. [c.65]

Разделение циркония и гафния фракционной кристаллизацией и осаждением. Для разделения циркония и гафния дробная кристаллизация может быть применена даже в том случае, когда различия в растворимости их соединений невелики. Наиболее эффективной оказалась дробная кристаллизация гексафторидов циркония и гафния [417]. Этот метод был применен Хевеши [512] для получения достаточно чистого гафния с целью определения его атомного веса. [c.93]

Ректификация. Ректификация — эффективный метод. Используется в промышленных масштабах для разделения и очистки ряда редких элементов. Для разделения методом ректификации пригодны соединения Zr и Hf, обладающие относительно большей летучестью алкоголяты, молекулярные соединения тетрахлоридов с хлорокисью фосфора, тетрахлорнды. Практическое осуществление ректификации сопряжено со значительными трудностями алкоголяты кипят только в вакууме, получение молекулярных соединений с хлорокисью фосфора сопряжено с применением ядовитых и огнеопасных соединений фосфора и сложностью выделения циркония и гафния из комплексного-соединения после разделения [c.345]

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ЦИРКОНИЯ И ГАФНИЯ [c.67]

Групповое разделение. Радиоактивные индикаторы позволили разработать эффективные методы разделения элементов аналитических групп. С помощью анионитов удается разделить элементы И1 аналитической группы на две подгруппы. Разделение элементов внутри подгрупп производят последовательным вымыванием соляной кислотой разной концентрации. Сейчас появилось много новых способов разделения таких трудноразделимых пар элементов, как цирконий—гафний, тантал—ниобий и др. [c.225]

Поскольку по химическим и кристаллографическим свойствам соединения циркония и гафния чрезвычайно близки между собой, проблема их разделения является одной из сложнейших в неорганической химии и по трудности приближается к проблеме разделения изотопов. Долгое время поискам эффективных способов разделения не уделялось должного внимания, однако с нахождением новых областей применения циркония и гафния и их соединений в новой технике возрос интерес к химии этих элементов и усилились поиски более рациональных методов их разделения. В настоящее время предложено свыше 40 методов, которые можно объединить в следующие группы дробная кристаллизация солей циркония и гафния дробное осаждение различных соединений [c.29]

Разделение циркония и гафния. Для разделения циркония и гафния применяют катиониты и аниониты. Стрит и Сиборг [766) первыми разработали эффективный метод разделения небольших количеств гафния и циркония при помощи катионита дауэкс-50 используя в качестве десорбента 6 М НС1. [c.94]

В 1949 году в США был разработан достаточно эффективный процесс разделения циркония и гафния методом жидкостной экстракции (о сути метода будет рассказано ниже). В 1950 году этот процесс внедрили на заводе, а с января 1951 года была налажена систематическая выплавка циркония реакторной чистоты . Гафний в форме гидроокиси, получаемой в процессе разделения, представлял собой вначале отвальный побочный продукт. Но вскоре технике потребовался и сам гафний. [c.123]

Усиленное внимание к химии циркония и гафния в послевоенные годы было вызвано тем, что для изготовления ядерных реакторов потребовался в значительных количествах чистый, свободный от гафния цирконий, слабо поглош,аюш,ий тепловые нейтроны, и металлический гафний, хорошо поглощающий тепловые нейтроны и оказавшийся очень полезным для регулировки реакций ядерных превращений. После этого открытия в течение пяти — семи лет были разработаны эффективные методы обогащения циркона, его вскрытия, разделения циркония и гафния, получения соединений и металлов высокой чистоты и уже в 1952 г. только в США получено 2,7 т металлического губчатого гафния. В последующие годы его производство значительно увеличилось в США, ФРГ, Японии, СССР и других странах. [c.3]

Осаждение ферроцианидов. Этот способ был одним из первых эффективных методов разделения и в сочетании с ионообменным или экстракционным методом длительное время применялся в опытно-промышленных условиях для получения значительных количеств соединений гафния. Он был предложен Прандтлем [1151 в 1932 г. и заключается в осаждении ферроцианидов циркония и гафния из растворов их сульфатов, содержащих также сульфат аммония и щавелевую кислоту. При добавлении к такому раствору ферроцианидов натрия или калия образующиеся комплексные соединения частично разрушаются и гафний накапливается в осадке. За одно осаждение содержание гафния в последнем увеличивается в 1,5—2 раза. Осадок ферроцианидов переводят в гидроокиси обработкой раствором натриевой щелочи или аммиака, промывают водой, растворяют в серной кислоте и направляют на повторное осаждение. Таким путем Прандтль из 400 г двуокиси циркония с 25% НЮа получил 27 г 90%-ной НЮг. [c.35]

Подобные разделения с использованием тончайших приемов хроматографического анализа были осуществлены на примере циркония и гафния, названных двойниками ввиду сходства их химических свойств. Метод распределительной хроматографии на колонке привлекает внимание не только как быстрый способ разделения веществ с близкими химическими свойствами, но и как эффективный способ концентрирования элементов. [c.105]

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]

Эффективность хроматографических методов разделения циркония и гафния может быть значительно увеличена при использова- [c.94]

Метод меченых атомов позволил разрешить ряд теоретических вопросов аналитической химии, как то состояние вещества в растворах, определение констант нестойкости комплексных соединений, изучение процессов соосаждепия, старение и растворимость аналитических осадков и др. Радиоактивные изотопы дали возможность разработать новые более эффективные методы разделения элементов, особенно с близкими химическими свойствами, как например, редкоземельные элементы, ниобий, тантал, титан, цирконий, гафний, рубидий, цезий и др. Особенно много работ выполнено по разделению элементов методами соосаждения, экстрагирования органическими растворителями, ионообменной хроматографии, электрофореза. [c.3]

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 метилизо-бутилкетоном 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. Целесообразность применения того или иного способа разделения в крупных промышленных масштабах определяется на основании сравнения основных показателей 1) коэффициента разделения (он должен быть максимальным при небольшом его значении требуется большое число ступеней разделения) 2) производительности (наиболее производительны процессы, обеспечивающие высокую концентрацию циркония и гафния в технологическом цикле, а также высокую скорость) 3) оборудования и условий его эксплуатации 4) сложности процесса (под этим понимают число требуемых химических превращений, стоимость и доступность реагентов, трудность их регенерации). Весьма важно не только сравнение процессов разделения по их показателям, но и то, как они согласуются со схемами переработки циркониевого сырья на металл и соединения [91—93]. [c.330]

Цирконий — гафний. Исключительное сходство в свойствах соединений циркония и гафния и обусловленные этим трудности в разделении их общеизвестны. На основании предварительного изучения десорбции четырехвалентяых катионов из дауэкса 50 Стрит и Сиборг [57] недавно разработали эффективный ионообменный метод разделения циркония и гафния. Опыты проводились сперва с количествами порядка микрограммов радиоактивных циркония (Zr ) и гафния (Hfl ). Излагаемая ниже методика позволила авторам подучить 10 мг окиси гафния, содержавшей лишь около 0,1% по весу окиси циркония. [c.231]

Нами было показано, что хроматографический метод разделения циркония и гафния можно сделать более эффективным при условии использования растворов, образующих с цирконием и гафнием комплексные соединения различной устойчивости [6]. Фторсульфатные комплексы циркония и гафния весьма существенно отличаются по стойкости, в результате чего гафний наиболее полно поглощается катионитом, а большая часть циркония остается в растворе. После насыщения колонки гафнием проводится вымывание частично сорбированного циркония, а затем гафния 0,7 М серной кислотой. Коэффициент разделения Kd для циркония и гафния из фторосульфатных растворов колеблется от 3 до 5. При значении Kd = 5 возможно хроматографическое разделение с большой производительностью. [c.118]

Для разделения циркония и гафния применяются системы с ионным обменом как катионного, так и а Шонного типа. Стрит и Сиборг [70] первые разработали эффективный метод разделения с помощью катионита дауэкс-.50, используя в качестве десорбента 6 М соляную кис,юту. Выход гафния— 70%, причем загрязнения циркония составляют линп) 0,1 о. [c.309]

Установил калиеносность солянокупольных структур и доказал эффективность использования смещанных калийных фосфатов в качестве удобрений. Разработал методы получения, разделения, очистки и анализа комплексных соединений урана, тория, циркония, гафния, индия, рения, технеция, а также редкоземельных элементов. Исследованная им способность редкоземельных элементов к комнлексообразованию была положена в основу разработки индивидуальных методов получения соединений редкоземельных металлов в высокочистом состоянии. [c.441]

Экстракционное разделение циркония и гафния. Эти методы наиболее эффективны. Распределение между двумя растворителями можно проводить непрерывно в компактной аппаратуре с автоматическим управлением. Экстракционные методы успешно применяются в технологии и в аналитической химии для разделения циркония и гафния, а также их отделения от других элементов с использованием главным образом фторированных дикетонов и амилфос форных кислот. [c.92]

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]

Н1 от количества 2г. После. повторного встряхивания с катионитом в растворе оставалось около 5% 2х от исходного количества. Катионит с сорбированными элементами переносили в верхнюю часть колонки. Вымывание производили со скоростью 0,5- ,6 мл/мин-см смесью 0,0256 М раствора лимонной и-1 Лi раствора хлорноц кислоты. В этом случае коэффициент разделения — наиболее благоприятный. Анализ фильтратов, соответствуюш,ий различным точкам-выходных кривых 2г и Н1, радиометрическим методом на 100-канальном анализаторе по у Спектрам подтвердил отсутствие НГ в цирконии и 2г в гафнии (в пределах чувствительности метода 0,01%). Замена хлорной кислоты на азотную не изменяет эффективности разделения. Соляная кислота ухудшает разделение, а замена хлорной кислоты 1 N раствором Нг504 прекращает разделение 2г и НГ. [c.95]