PL227655B1 - Sposób desorpcji cyrkonu i hafnu z żywicy jonowymiennej - Google Patents
Sposób desorpcji cyrkonu i hafnu z żywicy jonowymiennej Download PDFInfo
- Publication number
- PL227655B1 PL227655B1 PL403713A PL40371313A PL227655B1 PL 227655 B1 PL227655 B1 PL 227655B1 PL 403713 A PL403713 A PL 403713A PL 40371313 A PL40371313 A PL 40371313A PL 227655 B1 PL227655 B1 PL 227655B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- hafnium
- zirconium
- ion exchange
- exchange resin
- solution
- Prior art date
Links
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 title claims description 35
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 26
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 title claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 title claims description 8
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 title claims description 8
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 12
- 238000003795 desorption Methods 0.000 title description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VBIXEXWLHSRNKB-UHFFFAOYSA-N ammonium oxalate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)C([O-])=O VBIXEXWLHSRNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 2
- XQRLCLUYWUNEEH-UHFFFAOYSA-N diphosphonic acid Chemical group OP(=O)OP(O)=O XQRLCLUYWUNEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);disulfate Chemical compound [Zr+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- -1 hafnium ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób desorpcji cyrkonu i hafnu z żywicy jonowymiennej po przeprowadzonym na niej procesie rozdzielczym.
Cyrkon oczyszczony od towarzyszącego mu hafnu do poziomu <100 ppm znajduje szerokie zastosowanie w technice jądrowej. Rozdzielenie obu pierwiastków jest bardzo trudne i stanowi jedno z największych wyzwań w zakresie separacji pierwiastków. Jedną z nowych efektywnych jonitowych metod rozdziału cyrkonu od hafnu jest metoda z zastosowaniem żywicy jonowymiennej Diphonix®, będąca przedmiotem patentu PL nr 211 353 i publikacji Smolik, M; et al. Separation of zirconium and hafnium using Diphonix® chelating ionexchange resin Hydrometallurgy 95 (2009) 350-353. Znany jest więc sposób rozdzielania hafnu i cyrkonu na chelatującej żywicy jonowymiennej zawierającej gem inalnie podstawione grupy kwasu dwufosfonowego oraz odpowiednio uporządkowane grupy sulfonowe i karboksylowe. W procesie tym z kolumny odbierany jest roztwór siarczanu cyrkonu o zmniejszonej zawartości hafnu, a na kolumnie z jonitem pozostają zaadsorbowane jony c yrkonu i hafnu w stosunku [Hf/Zr] większym niż w roztworze wprowadzanym. Jony te muszą być następnie zdesorbowane z żywicy w celu, z jednej strony odzyskania cyrkonu o zwiększonej zawartości hafnu, mogącego być surowcem do otrzymywania koncentratów hafnowych i dalej czystego hafnu, a z drugiej strony przygotowania kolumny do wielokrotnego użycia. Oba wymienione czynniki mają istotny wpływ na opłaca lność procesu. Proces regeneracji wymienionego jonitu jest utrudniony ze względu na bardzo silne powinowactwa jonów cyrkonu i hafnu do niego, a także na skłonność jonów Hf i Zr do polimeryzacji i hydrolizy w niedostatecznie kwaśnym środowisku lub w obecności jonów tworzących z nimi związki kompleksowe o niezbyt wysokiej trwałości. Dodatkowym problemem może być tworzenie się osadów Hf i Zr z substancją wymywającą i osadzanie się ich w ziarnach żywicy.
Ze zgłoszenia patentowego P-385844 znany jest sposób desorpcji hafnu i cyrkonu z opisanej powyżej żywicy przy pomocy wodnych roztworów szczawianu amonu lub soli sodowej kwasu etylenodwuaminotetraoctowego. Wymienione ligandy tworzą trwałe kompleksy z hafnem i cyrkonem i skutecznie usuwają je z żywicy. Istnieje jednak pewna niedoskonałość tego rozwiązania - utworzone trwałe związki kompleksowe są trudne do przeprowadzenia w formę nadającą się do ponownego rozdzielania metodą wymiany jonowej (roztwory siarczanowe) Dlatego też istotna jest znacząca modyf ikacja istniejącego rozwiązania.
Sposób wynalazku polega na tym że do desorpcji cyrkonu i hafnu z chelatującej żywicy jonowymiennej Diphonix® stosuje się 0,5-3 M roztwór kwasu siarkowego a następnie pozostałości Zr i Hf desorbuje się 0,25 M roztworem szczawianu amonu.
Sposób według wynalazku pozwala ilościowo usunąć zaadsorbowane jony Zr i Hf z chelatującej żywicy Diphonix® po procesie ich separacji. Zaletą wynalazku jest uzyskanie zregenerowanego jonitu Diphonix® mogącego służyć do oczyszczania kolejnych porcji cyrkonu od hafnu, odzyskanie większości (powyżej 50%) cyrkonu zubożonego w hafn w dogodnej formie roztworu siarczanu c yrkonu (hafnu) będącego substratem do dalszego oczyszczania cyrkonu od hafnu wspomnianą metodą wymiany jonowej oraz otrzymanie koncentratów hafnowych będących substratem do otrzymywania czystego hafnu.
P r z y k ł a d
Wodny roztwór 2 M kwasu siarkowego przepuszczono przez 6,5 g żywicy jonowymiennej Diphonix® umieszczonej w szklanej kolumnie o wewnętrznej średnicy 1,1 cm, na której uprzednio przeprowadzony został proces rozdziału Hf i Zr z roztworu 0,5 M kwasu siarkowego. Wyciek odbierano z prędkością 0,4 ml/min. Proces przeprowadzono w temperaturze pokojowej. Zebrano 130 ml wycieku. Następnie przez kolumnę przepuszczono 10 ml wody i podawano 0,25 M roztwór szczawianu amonu w celu wymycia pozostałości Zr i Hf.
Za pomocą roztworu kwasu siarkowego o stężeniu 2 M zdesorbowano 71% cyrkonu i 28% hafnu, resztę zaadsorbowanych jonów metali (odpowiednio 29 i 71%) zdesorbowano 0,25 M roztworem szczawianu amonu. Uzyskano więc roztwór siarczanu cyrkonu o zmniejszonej zawartości hafnu będący
PL 227 655 Β1 surowcem do dalszego oczyszczania cyrkonu od hafnu wspomnianą metodą wymiany jonowej i koncentrat hafnu w postaci szczawianu zawierający 8,2% hafnu w stosunku do cyrkonu. Bilans masowy dla badanego procesu przedstawia tabela .
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Suma metalu wprowadzonego na kolumnę [mg] | Suma metalu w wycieku odebranym z kolumny w procesie rozdziału (0,5M H2SO4) [mg] | Suma metalu w wycieku odebranym w procesie regeneracji (2M H2SO4+0,25M (NH4)2C2O4) [mg] | Suma 2 i 3 [mg] | Odzysk [%] | |
| hafn | 8,95 | 0,975 | 2,15 + 5,53 | 8,655 | 96,7 |
| cyrkon | 438 | 257 | 152 + 62 | 471 | 107,5 |
Zastrzeżenie patentowe
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentowe1. Sposób desorpcji cyrkonu i hafnu z żywicy jonowymiennej zawierającej geminalnie podstawione grupy kwasu dwufosfonowego oraz odpowiednio uporządkowane grupy sulfonowe i karboksylowe, znamienny tym, że jako desorbent stosuje się 0,5-3 M roztwór kwasu siarkowego a następnie pozostałości Zr i Hf desorbuje się 0,25 M roztworem szczawianu amonu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL403713A PL227655B1 (pl) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Sposób desorpcji cyrkonu i hafnu z żywicy jonowymiennej |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL403713A PL227655B1 (pl) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Sposób desorpcji cyrkonu i hafnu z żywicy jonowymiennej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL403713A1 PL403713A1 (pl) | 2014-11-10 |
| PL227655B1 true PL227655B1 (pl) | 2018-01-31 |
Family
ID=51866381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL403713A PL227655B1 (pl) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Sposób desorpcji cyrkonu i hafnu z żywicy jonowymiennej |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL227655B1 (pl) |
-
2013
- 2013-04-29 PL PL403713A patent/PL227655B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL403713A1 (pl) | 2014-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105384195B (zh) | 一种从钼冶炼废酸中回收铼的方法 | |
| BRPI1009523B1 (pt) | Method for the purification of lithium bicarbonate. | |
| CN102417194A (zh) | 一种用于盐湖卤水中提锂的螯合树脂深度除镁方法 | |
| RU2015127494A (ru) | Способ и установка для восстановления скандия | |
| CN105970007B (zh) | 一种从砂岩型铀矿地浸采铀工艺贫树脂中回收伴生铼资源的方法 | |
| Ling et al. | Highly selective removal of Ni (II) from plating rinsing wastewaters containing [Ni-xNH3-yP2O7] n complexes using N-chelating resins | |
| CN105392569B (zh) | 磷灰石预处理 | |
| HRP20131061T1 (hr) | Proizvodnja torija 228 iz prirodnih soli torija | |
| Helaly et al. | Extraction of cerium (IV) using tributyl phosphate impregnated resin from nitric acid medium | |
| CN105517718B (zh) | 磷灰石原位恢复 | |
| CN116888079B (zh) | 加工水溶矿物含锂原料的方法 | |
| Khamizov et al. | Separation of concentrated acid and salt solutions in nanoporous media as the basis for a new technology of processing of phosphorus-containing raw materials | |
| PL227655B1 (pl) | Sposób desorpcji cyrkonu i hafnu z żywicy jonowymiennej | |
| CN102539563B (zh) | 测定烟气脱硫溶液中有机胺类组分的方法 | |
| EA019142B1 (ru) | Способ разделения платины (ii, iv) и родия (iii) в солянокислых водных растворах | |
| JPS5842737A (ja) | ガリウムの回収方法 | |
| US20220325377A1 (en) | Processes for the removal and recovery of cadmium from wet-process phosphoric acid | |
| RU2528692C2 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из экстракционной фосфорной кислоты при переработке хибинских апатитовых концентратов | |
| JP5419058B2 (ja) | ルビジウムとストロンチウムの分離方法 | |
| RU2559476C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных металлов из нитрофосфатного раствора при азотнокислотной переработке апатитового концентрата | |
| PL215268B1 (pl) | Sposób desorpcji cyrkonu i hafnu z żywicy jonowymiennej | |
| Chugunov et al. | Potential use of carboxyl ion-exchangers for operational optimization of special water purification systems in NPP with VVER | |
| RU2240981C2 (ru) | Способ разделения плутония и нептуния | |
| PL227656B1 (pl) | Sposób otrzymywania siarczanowych roztworów cyrkonu(IV) i hafnu(IV) z ich roztworów szczawianowych | |
| RU2441687C2 (ru) | Способ получения препарата на основе радия-224 |