Сорбционное извлечение РЗЭ и других катионных примесей из раствора фосфорной кислоты

Экстракционная фосфорная кислота, полученная при кислотной переработке фосфатной руды содержит от 15 до 42 мас. % P2O5. Кроме основных примесей так ких как Fe3+, Al3+, Ca2+ в кислоте присутствует от 0,1 до 1,0 г/л РЗЭ. Таким образом, при переработке фосфатного сырья стоит комплексная задача извлечения из технологического раствора фосфорной кислоты ценных РЗЭ и катионных примесей для повышения ее квалификации. Ионообменная сорбция при наличии подходящего адсорбента может стать эффективным методом для достижения этой цели, поскольку дает возможность извлекать ионы металлов как из разбавленных, так и концентрированных растворов или пульп и разработка соответствующей технологии является актуальной задачей. Целью работы является разработка технологических решений процесса извлечения редкоземельных металлов и других катионных примесей из раствора фосфорной кислоты сорбционным методом. Научная новизна работы: получены новые данные по сорбционному извлечению ионов лантаноидов, железа, алюминия и кальция из раствора фосфорной кислоты ионообменными смолами в зависимости от пористой структуры и функциональной группы сорбента, установлены ряды селективности ионитов к исследуемым ионам; кинетика адсорбции катионов макропористым сульфокатионитом описывается моделью псевдо-второго порядка. На основании полученных данных исследования разработаны технологические решения и режимы очистки фосфорной кислоты от катионных примесей сорбционным методом с попутным извлечением редкоземельных элементов и десорбции катионов из фазы сорбентов: - извлечение ионов РЗЭ и кальция рекомендуется осуществлять с помощью макропористого сульфокатионита в динамических условиях с последующим элюированием ионов раствором нитрата аммония и разделением элементов методом осаждения; - адсорбцию ионов железа и алюминия следует проводить в статических условиях с помощью фосфорсодержащих сорбентов, десорбцию алюминия рекомендуется осуществлять гидроксидом натрия, десорбцию железа – раствором соляной кислоты.