Редкие земли разделение

Введение. Применение газовых механических центрифуг для разделения стабильных изотопов ограничено, как известно, теми химическими элементами, которые имеют газообразные соединения с достаточной упругостью паров при нормальных условиях [1]. Целый ряд элементов, однако, не имеет таких соединений, поэтому экономически выгодный центробежный метод разделения не позволяет получать многие изотопы. Сюда относятся в первую очередь элементы первой и второй групп периодической таблицы, а также редкие земли. С другой стороны, практически универсальный электромагнитный метод [2] имеет малую производительность. [c.326]

Разумеется, эта книга не ставит своей задачей рассказать все о редких землях. Многие важнейшие вопросы вообще в ней не рассматриваются, например методы выделения и разделения редкоземельных элементов — это тема специальных монографий. Наша цель другая — рассказать историю возникновения проблемы редких земель и проследить ее развитие вплоть до настоящего времени, обратив [c.3]

На рис. 1 и 2 изображена связь Рт и Се при разделении. После выделения У и Се из исходной смеси продуктов деления оставшиеся редкие земли содержат большое количество Рт , причем раствор [c.15]

Было получено четкое разделение на 4 группы ниобий и цирконий, иттрий и редкие земли, стронций, барий. При однократном пропускании через колонку получались фракции, в которых концентрации иттрия и различных редких земель были также велики. [c.116]

К редким землям относят 14 элементов с порядковыми номерами от 58 (Се) до 71 (Ьи) включительно. В то время как химические и многие физические свойства редкоземельных элементов очень сходны между собой, их спектры имеют лишь одну общую черту — большую сложность в остальном они сильно отличаются один от другого. С этими свойствами связаны большие трудности разделения и анализа редких земель. Электронные конфигурации некоторых из этих элементов и в настоящее время не могут считаться вполне надежно установленными. Мы можем утверждать лишь, что в группе редких земель про- [c.410]

Различием в растворимости более легкорастворимых солей пользуются для разделения их дробной кристаллизацией. Смесь кристаллов, выделившаяся из раствора нескольких веществ, более богата кристаллической составной частью того вещества, которое труднее растворимо и т. д., как при дробном осаждении. Наиболее легко растворимая составная часть остается к концу кристаллизации в растворе. Эти методы разделения весьма часто применяются к таким веществам, которые по своим химическим свойствам мало разнятся между собой, например редкие земли. [c.252]

Вымывание и разделение иттрия и редких земель. Иттрий и редкие земли вымывают из колонны I цитратным раствором с pH = 3,5 при температуре 87° С. Полученный раствор подкисляют до pH =2,5 и сорбируют все извлеченные изотопы на колонне, подобной колонне III. [c.177]

Первая группа посвящена исследованию загрязнений одной какой-либо редкой земли другими редкоземельными элементами. Такая постановка задачи связана с самыми разнообразными применениями индивидуальных редких земель и обусловлена необходимостью контроля методов разделения и очистки редкоземельных элементов, существенно развитых за последние годы. [c.292]

Оба этих элемента обладают поразительным сходством с редкими землями [52], особенно с теми, атомные номера которых лежат между 60 и 64. Из данных по ионному обмену [52] следует, что америций должен больше всего походить на элемент 61, а кюрий обнаруживает больше сходства с самарием (атомный номер 62). Трудно получить водные растворы америция, в которых его валентность не равнялась бы 3, а для кюрия это, повидимому, вообще невозможно [52], поэтому применение ионообменных методов представляется лучшим способом разделения и очистки этих элементов. [c.228]

Смесь окислов редких земель растворяют в соляной кислоте и определенное количество этого раствора пропускают через колонку. Количество раствора зависит от длины и диаметра сорбирующего слоя. Так как пропускаемый раствор содержит катионы только одного типа (смешанных редких земель), то они полностью замещают те катионы, с которыми встречаются в момент вхождения в верхнюю часть слоя смолы. В результате в верхней части колонны образуется насыщенная редкими землями полоса с относительно четким фронтом. Под этим фронтом смола остается в первоначальном виде. Так как сродство смолы к различным ионам редких земель мало отличается, то при сорбции наблюдается лишь незначительное разделение ионов. [c.378]

Если отнощение редких земель в фазе смолы к редким землям в растворе остается постоянным, то все другие члены уравнения должны оставаться неизменными. Это будет правильно только тогда когда лишь небольшая часть функциональных групп смолы будет занята редкоземельными элементами и когда концентрация редких земель в растворе очень низкая. Конечно, редкие земли будут продолжать двигаться с различными скоростями, за счет чего будет происходить разделение. [c.381]

Рудный концентрат, если он кусковой, тонко измельчают, и затем подрешетный продукт обрабатывают азотной или серной кислотой для того, чтобы редкие земли перевести в раствор. Если минерал трудно выщелачивается кислотой, то его сначала обрабатывают таким образом, чтобы редкие земли были растворимы в кислоте. В результате переработки растворов смесь редких земель выделяется в виде смеси окислов. Это может быть осуществлено с помощью оксалатного осаждения с последующим прокаливанием оксалатов редких земель до окислов. Если требуется, эта операция может быть повторена. Смесь окислов редких земель, полученная из руд этим методом, используется в качестве исходного материала для их ионообменного разделения. [c.390]

Работа ионообменной установки для разделения редких земель зависит от целого ряда факторов, таких как состав смеси редкоземельных элементов, желаемый масштаб производства, требуемая чистота отдельных редкоземельных элементов. Несколько лет тому назад лаборатория в Эймсе смонтировала маленькую опытную установку для изучения ионообменных методов разделения редких земель и тогда же было получено несколько килограммов каждого редкоземельного элемента высокой чистоты. Проект этой установки отвечал уровню наших знаний того времени, с помощью которых мы хотели добиться следующего выделить из гадолиниевых минералов тяжелые редкие земли от диспрозия до лютеция. На сегодняшний день имеются достаточные данные для проектирования установок по разделению редких земель. [c.390]

В наших опытах вторичная очистка полностью не была сделана. Во время опыта с гадолинитом мы сначала интересовались редкими землями, расположенными в ряду за иттрием. В природе легкие редкие земли так сильно распространены, что им не уделяли внимания при разделении легких и тяжелых редких земель. Неочищенные фракции легких редких земель вымывались, а большинство иттрия собиралось отдельно и обрабатывалось позднее. Если бы возникла необходимость непрерывно перерабатывать весь загружаемый материал на первых колоннах, то для эффективной переработки потребовалось бы от 3 до 6 штук [c.391]

Впервые использование ионитов для удаления радиоактивности было принято в Манхэттенском проекте для разделения продуктов деления, включая редкие земли [35, 7, 78. 96, 97]. После 30 дней основные продукты деления представляли радиоактивные стронций, иттрий, цирконий, ниобий, технеций, иод. цезий, рутений, теллур, барий и редкие земли [78, 96]. [c.473]

Вести разделение при помощи одного пиридина в данном случае так же невозможно, как, например, в случае разделения висмута и свинца (стр. 60), поскольку в растворе при этом будет устанавливаться слишком высокое значение pH и в осадок выпадет не только скандий, но и редкие земли. Поэтому мы применили способ разделения при помощи буферного раствора, содержащего пиридин и его соль. [c.65]

Известно, что редкие земли образуют группу весьма близких по химическим свойствам элементов. Поэтому их разделение и анализ очень затруднительны. Не будет преувеличением сказать, что количественное определение содержания индивидуальных редкоземельных элементов в минералах и химических концентратах относится к числу наиболее сложных задач аналитической химии. Эта задача решается обычно физическими приемами, среди которых наибольшее значение имеют спектральный и особенно рентгеноспектральный методы анализа. Попытки использовать для этих целей метод, основанный на измерении величин магнитной восприимчивости смеси редкоземельных элементов, показали, что этот прием применим лишь при решении сравнительно простых и частных аналитических задач. Таким образом, основным методом анализа смесей редкоземельных элементов был и остается до сих пор рентгеноспектральный метод. [c.151]

Химические свойства ниобия и тантала очень близки. Это затрудняет их разделение и анализ при помощи химических методов. Особенно трудной задачей является анализ минералов, в которых присутствующие вместе ниобий и тантал связаны с титаном, торием, ураном и редкими землями. Поэтому совершенно очевидна целесообразность применения для количественного определения этих элементов спектральных методов анализа, которые порой (при малых содержаниях Nb и Та) удобно использовать после химического обогащения. [c.191]

При облучении амерпция-241 нейтронами образуется изотоп кюрий-242 (в результате бета-распада амери-ция-242). Дозировать нейтроны таким образом, чтобы образовывался только один новый элемент — № 95, практически невозможно. Отсюда неизбежность проблемы разделения элементов № 95 и 96. Они, в полном соответствии с актиноидной концепцией Сиборга, оказались очень похожими по химическим свойствам. А с редкими землями сходство было настолько велико, что долгое время разделение носителей и новых элементов представлялось нераз-ретнимой задачей. [c.409]

Для разделения редких земель (цериевой группы) и тория также можно пользоваться щавелевой кислотой, образующей практически нерастворимые в воде осадки как с торием, так и с металлами группы редких земель. В отличие от последних осадок оксалата тория легко растворяется в оксалате аммония и поэтому может быть таким путем переведен в раствор. Редкие земли цериевой группы (Ьа, Се, Рг, N(1, 5т и Ей) при этом остаются в осадке элементы гадолиниевой группы (Од, ТЬ, Ву, Но, Ег, Ти, УЬ, Ьи) переходят в раствор вместе с торием. [c.312]

Монацит разлагается при воздействии как кислотой, так и щелочью. По первому процессу песок обрабатывают H2SU4 при 200 С по второму процессу его обрабатывают раствором NaOH при 140°С. Для осуществления каладого из этих процессов требуется около двух весовых частей реагента па одну часть песка. Более простым является кислотный процесс, при которо м торий, редкие земли и уран переходят непосредственно, во всяком случае после разбавления водой, в раствор. При щелочном методе добавляется вода в количестве, равном или несколько большем веса песка. Чрезмерно высокие температуры нежелательны, так как в этом случае получаются плохо растворимые соединения тория. Щелочная обработка переводит монацит в гидроокиси, которые должны быть затем растворены в HNO.3, H2SO4 или H I. В качестве побочного продукта при это м получается фосфат натрия, небольшое количество которого в конечном растворе мешает при некоторых методах разделения. [c.194]

Аффинаж состоит в удалении из урановых концентратов остающихся в них загрязнений. Продуктом аффинажа обычно является один из окислов урана СОз, йзОв или и02- При аффинаже уран освобождают от тех элементов, которые могут мешать разделению его изотопов или последующему применению урана в реакторе. Наиболее существенно то, чтобы он не содержал элементы, сильно поглощающие нейтроны, а именно бор, кадмий и редкие земли. [c.139]

В 1955 г. Хеттель и Фассель [ ] опубликовали метод спектрального анализа циркония на редкие земли. Авторы применяли аналогичную схему определения редкоземельных элементов, употребляя иттрий в качестве носителя при выделении суммы редких земель. Однако, выбрав неудачный метод разделения и вводя чересчур большое количество носителя (20 мг), они вынул дены были применять очень большую исходну ю навеску циркония (100 г) и сильно усложнили спектральный анализ концентратов. [c.479]

Можно отделить щелочные земли от редких и без комнлексо-образования — путем избирательного катионного вытеснения (см. стр. 195). Один из методов состоит в применении 0,5 М илп 1,0 М раствора Л Н С , которым извлекаются ще.лочные земли, после чего копцентрированной соляной кислотой (6 М или больше) извлекаются редкие земли. Этот способ основан на том, что вытесняющее действие ионов аммония при указанной концентрации слишком ма.чо, для того чтобы редкоземельные катионы двигались сколько-нибудь заметно вниз по колонне. Приведем пример разделения этим [c.216]

До 1945 г. разделение тре1хвалентных редкоземельных элементов было трудоемким процессом. Все методы разделения основывались на многократно повторяющихся процессах фракционирования, т. е. на фракционном осаждении, разложении, кристаллизации и т. д. Для того чтобы получить соли редкоземельных элементов приемлемой чистоты, эти процессы повторялись сотни и тысячи раз. Конечно, в тех случаях, когда редкие земли можно окислением или восстановлением перевести в другое, отличное от трехвалентного, состояние, могли быть использованы другие общепринятые химические методы для отделения окисленных или восстановленных элементов от других трехвалентных редкоземельных элементов. Заслуживают особого внимания ионные состояния Се ", 5т , Ей и В тех случаях, [c.376]

Затем раствор комплексоо бразователя, образующий прочные комплексы с редкими землями, пропускается через колонку. При этом происходит распределение ионов редких земель между водной фазой и смолой. Поскольку колонки работают таким образом, что в них все время поддерживается состояние равчовесия, ионы отдельных редкоземельных элементов непрерывно обмениваются между комплексными ионами в растворе и смолой. Положительные ионы в растворе комплексообразователя замещаются ионами редких земель в конце полосы редких земель и таким образом полоса проходит вниз через весь слой смолы. В связи с тем, что константы устойчивости комплексных соединений редких земель мало отличаются друг от друга, лищь наиболее прочные комплексы редкоземельных элементов могут очень быстро двигаться вниз по колонке. Свойства полосы во время ее прохождения вниз по колонке, эффективность разделения отдельных редких земель и количества их, которые могут быть выделены, различны в каждом из трех описанных выше методов. [c.379]

Также ясно, что для любого данного количества смеси отдельных редких земель диаметр колонны, выбранный для элюирования, должен быть меньше длины развивающихся отдельных слоев, а длина этих отдельных слоев должна быть больше длины перекрытия Следует также подчеркнуть, что для достижения количественного разделения отдельных редких земель должны быть выбраны те же условия, при которых редкие земли заняли бы возможно более высокий процент активных центров смолы. Это предполагает работу с элюирующими растворами при наиболее высоком pH для поддержания равновесного состояния полос (рис. 2). Это означает также, что в элюирующем растворе имеется оптимум общей концентрации цитрата. Оптимальные условия для более крепких цитратных растворов приводят к увеличению объема элюата и, следовательно, по мере разбавления растворов, — во много раз большего количества лимонной кислоты для обработки данного количества редких земель. Расстояние, образующееся между полосами отдельных редкоземельных элементов во время их движения, определяется опытным путем и равно отношению их длин е, где г = К—1. Это является дополнительным объяснением того, почему редкие земли должны занимать большинство активных обменных центров. [c.388]

Пепнард и сотрудники [17] описали метод экстракции, иллюстрирующий некоторые из рассмотренных выше принципов для извлечения иония (ТЬ ) из остатков, накопившихся при переработке урановой смоляной руды. Эти остатки представляли собой в основном нитратный раствор, содержащий Th , некоторое количество урана и большое количество других ионов, включая скандий и редкие земли. Из этого раствора торий экстрагировали ТБФ вместе с ураном, скандием, иттрием и редкими землями. Из ТБФ ионий удаляли промывкой водным раствором фтористоводородной кислоты, а осадок смешанных фторидов растворяли в водном растворе нитрата алюминия. Этот раствор экстрагировали диэтиловым эфиром до полного извлечения всех следов урана. Затем из водной фазы ионий экстрагировали смесью диэтилового эфира и бутокситетраэтиленгликоля. Этот метод очень хорошо иллюстрирует пригодность экстракции растворителями для разделения такого типа. [c.32]

Аннонообменное разделение лантанидных элементов от актинидов вымыванием 10 М раствором L1 I. Редкие земли отбрасывают. [c.96]