Селективное разделение близких по свойствам редких элементов

Цель работы: создание новых эффективных технологических схем селективного выделения редких металлов и радионуклидов, исследование экстракционных свойств новых соединений, разработка новых методов разделения ванадия и никеля, извлекаемых из тяжелой нефти и из нефтешламов. Объект исследования: растворы солей редких металлов, концентраты редкоземельных элементов, соли лития, краун-эфры, нейтральные фосфорорганические соединения, ионные жидкости, тяжелая нефть и резервуарные нефтешламы, содержащие ванадий, никель, медь, цинк и железо. Метод или методология проведения работы: экстракционные методы, метод радиоактивных индикаторов, ИК-спектроскопия, РСА, УФ-спектрофотометрия, ICP-MS, рентгено-люминесцентный анализ, вольт-амиперометрия. Наиболее важные (значимые) результаты, полученные в 2019-2021 г.: найдены условия селективного извлечения редких элементов, в частности рения, индия и галлия, при использовании промышленно доступных экстрагентов из растворов сложного солевого состава. Разработан сорбционный метод глубокой очистки азотнокислого реэкстракта 90Y после экстракционного разделения пары 90Sr-90Y Д2ЭГФК от 90Sr и химических примесей – продуктов коррозии аппаратуры. Показана высокая селективность сорбентов на основе 1,8-бис[2-(дифенилфосфосфорилметил)фенокси]-3,6-диоксаоктана по отношению к свинцу в нейтральных средах. Исследована экстракция платиновых металлов из имитаторов ОЯТ М раствором 2,2’-тиобис(N,N-диоктилацетамид)а в ионной жидкости BuMeImTf. Исследованы экстракционные свойства N6,N6'-диэтил-N6,N6'-бис(2-фторфенил)-[2,2'-бипиридил]-6,6'-дикарбоксамида по отношению к РЗЭ и ТПЭ, определены состав и строение экстрагируемых комплексов. Проведено систематическое изучение экстракции скандия, циркония, титана, железа, ванадия изоамилдиалкилфосфиноксидом (ФОР) из сернокислых растворов. Предложена принципиальная технологическая схема экстракционного концентрирования скандия из гидролизной серной кислоты с использованием ФОР качестве экстрагента. Изучены новые экстракционные системы для разделения изотопов лития на основе бензо-15-краун-5 эфира и солей трифлимидовой кислоты. Обоснован разработан селективного извлечения ванадия и никеля из тяжелой нефти и резервуарных нефтешламов и их разделения, что позволило провести: в растворах поликомплесонов под действием водяного пара, синтез водно-нефтяной эиульсии, деструкцию порфириновых комплексов ванадия и никеля в структуре асфальтенов и смол под действием активного водорода в сорбирующем катодно-поляризованном электрон-ионопроводящем проводнике электрохимической матрицы, превращение комплексов ванадия в ванадат натрия под действием активного кислорода в анодно-поляризованном электрон-ионопроводящем проводнике электрохимической матрицы, электрохимическую десорбцию, ванадата натрия из проводника. Область применения (рекомендации по внедрению): полученные данные могут быть использованы при создании новых эффективных экстракционных и сорбционных технологических схем селективного выделения редких элементов и радионуклидов, для разработки физикохимических основ технологии производства ванадия и цветных металлов из тяжелой нефти и нефтешламов.