Precipitation and flotation concentration of neodymium, erbium, and thulium ions by alkylbenzenesulfonic acid

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The possibility of using the commercially produced anionic surfactant alkylbenzenesulfonic acid for the precipitation and flotation extraction of neodymium(III), erbium(III), and thulium(III) ions was investigated. The effects of concentration and ratio of reacting components, content of sulfuric acid, and sodium hydroxide on the precipitation efficiency of metal ions were considered. The composition of the resulting compounds was determined and their conditional solubility products were calculated. Flotation conditions for metal ions with alkylbenzenesulfonic acid were optimized.

Full Text

Restricted Access

About the authors

S. A. Zabolotnykh

Institute of Technical Chemistry, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: zabolotsveta@mail.ru
Russian Federation, 614013 Perm

S. A. Denisova

Perm State National Research University

Email: zabolotsveta@mail.ru
Russian Federation, 614990 Perm

Ya. K. Kochneva

Perm State National Research University

Email: zabolotsveta@mail.ru
Russian Federation, 614990 Perm

A. E. Raizer

Perm State National Research University

Email: zabolotsveta@mail.ru
Russian Federation, 614990 Perm

References

  1. Юшина Т.И., Петров И.М., Гришаев С.И., Черный С.А. Обзор рынка РЗМ и технологий переработки редкоземельного сырья // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № S1. С. 577.
  2. Косынкин В.Д., Трубаков Ю.М., Сарычев Г.А. Прошлое и будущее редкоземельного производства в России // Евразийское научное объединение. 2015. Т. 1. № 6. С. 49.
  3. Юрасова О.В., Харламова Т.А., Семенов А.А., Василенко С.А., Гасанов А.А., Алафердов А.Ф., Добрынина Т.В., Федулова Т.В. Исследования по извлечению церия из растворов концентратов редкоземельных металлов электрохимическим и экстракционным методами // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2016. № 4. С. 34.
  4. Lobacheva O.L., Dzhevaga N.V. Method for removing valuable components from technogenic solutions by the example of rare earth elements // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. P. 42016.
  5. Кулешевич Л.В., Дмитриева А.В. Минералы и источники редкоземельных элементов в Карелии // Уч. зап. Петрозавод. гос. ун-та. 2012. Т. 125. № 4. С. 62.
  6. Локшин Э.П., Тареева О.А. Извлечение редкоземельных металлов из фосфогипса и экстракционной фосфорной кислоты, получаемых при переработке Хибинского апатитового концентрата // Цвет. мет. 2016. Т. 883. № 7. С. 52.
  7. Эрлих Г.В., Лисичкин Г.В. Сорбция в химии редкоземельных элементов // Журн. общ. химии. 2017. Т. 87. № 6. С. 1001. (Ehrlich G.V., Lisichkin G.V. Sorption in the chemistry of rare earth elements // Russ. J. Gen. Chem. 2017. Т. 87. № 6. P. 1220.)
  8. Иванова И.С., Криворотько Е.С., Илюхин А.Б., Демин С.В., Пятова Е.Н., Баулин В.Е., Цивадзе А.Ю. Экстракция редкоземельных элементов в системе 1,1,7-тригидрододекафторгептанол – вода фосфорилподандами, производными дифосфоновых кислот // Журн. неорг. химии. 2019. Т. 64. № 5. С. 538. (Ivanova I.S., Ilyukhin A.B., Demin S.V., Pyatova E.N., Krivorotko E.S., Baulin V.E., Tsivadze A.Y. Extraction of rare earth elements in 1,1,7-trihydrododecafluoroheptanol – water system with phosphoryl podands derived from diphosphonic acids // Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. № 5. P. 666.)
  9. Радушев А.В., Никитина В.А., Батуева Т.Д. Гидразиды α-разветвленных третичных карбоновых кислот как экстрагенты ионов редкоземельных металлов из сульфатных сред // Журн. прикл. химии. 2021. Т. 94. № 5. С. 590. (Radushev A.V., Nikitina V.A., Batueva T.D. α-Branched tertiary carboxylic acid hydrazides as extractants of rare-earth metal ions from sulfate media // Russ. J. Appl. Chem. 2021. V. 94. № 5. P. 595.)
  10. Шишкин Д.Н., Петрова Н.К. Разделение РЗЭ(III) и Am(III) экстракцией соединениями циркония и дибутилфосфорной кислоты из растворов азотной и соляной кислот // Радиохимия. 2021. Т. 63. № 4. С. 381. (Shishkin D.N., Petrova N.K. Separation of REE(III) and Am(III) by extraction with compounds of zirconium and dibutyl phosphoric acid from solutions of nitric and hydrochloric acids // Radiochemistry. 2021. V. 63. № 4. P. 470.)
  11. Сайкина О.Ю., Юрасова О.В., Василенко С.А. Сорбционное извлечение редкоземельных металлов в процессе переработки фосфогипса // Цвет. мет. 2016. Т. 888. № 12. С. 44.
  12. Эркинбаева Н.А., Ысманов Э.М., Ташполотов Ы. Технология получения редкоземельных элементов из шлака Кадамжайского сурьмяного комбината с применением неорганических и органических реагентов методом осаждения // Тенденции развития науки и образования. 2021. № 74-2. С. 143.
  13. Карпова А.Ю., Лобачева О.Л. Ионная флотация самария (3+) // Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире. 2018. Т. 22. С. 62.
  14. Чиркст Д.Э., Лобачева О.Л., Джевага Н.В. Термодинамика образования гидроксидов и гидроксокомплексов лантана(III) и гольмия(III) // Журн. физ. химии. 2011. Т. 85. № 11. С. 2011. (Chirkst D.E., Lobacheva O.L., Dzhevaga N.V. Thermodynamic properties of lanthanum (III) and holmium (III) hydroxo compounds // Russ. J. Phys. Chem. A. 2011. V. 85. № 11. P. 1872.)
  15. Чиркст Д.Э., Лобачева О.Л., Берлинский И.В. Энергии Гиббса образования гидроксидов лантаноидов и иттрия // Журн. физ. химии. 2010. Т. 84. № 12. С. 2241. (Chirkst D.E., Lobacheva O.L., Berlinskii I.V. Gibbs energies of formation of hydroxides of lanthanides and yttrium // Russ. J. Phys. Chem. A. 2010. V. 84. № 12. P. 2047.)
  16. Берлинский И.В., Лобачева О.Л., Луцкий Д.С. Определение термодинамических характеристик ионной флотации Ce(III), Eu(III), Sm(III) из водных растворов // Естественные и технические науки. 2018. Т. 118. № 4. С. 14.
  17. Чиркст Д.Э., Лобачева О.Л., Берлинский И.В., Черемисина О.В. Термодинамическое исследование ионной флотации иттербия // Вестник СПбГУ. Физика и химия. 2010. № 2. С. 137.
  18. Чиркст Д.Э., Лобачева О.Л., Джевага Н.В. Ионная флотация лантана (III) и гольмия (III) из нитратных и нитратно-хлоридных сред // Журн. прикл. химии. 2012. Т. 85. № 1. С. 28. (Chirkst D.E., Lobacheva O.L., Dzhevaga N.V. Ion flotation of lanthanum (III) and holmium (III) from nitrate and nitrate-chloride media // Russ. J. Appl. Chem. 2012. V. 85. № 1. P. 25.)
  19. Чиркст Д.Э., Лобачева О.Л., Берлинский П.В., Джевага Н.В. Влияние хлоридов на ионную флотацию церия (III) и самария (III) // Журн. прикл. химии. 2011. Т. 84. № 2. С. 345. (Chirkst D.E., Lobacheva O.L., Berlinskii I.V., Dzhevaga N.V. Effect of chlorides on cerium (III) and samarium (III) ionic flotation // Russ. J. Appl. Chem. 2011. V. 84. № 2. P. 341.)
  20. Lutsky D.S., Dzhevaga N.V., Lobacheva O.L. Extraction, removal and separation of rare-earth elements in aqueous solutions // Nat. Tech. Sci. 2019. V. 130. № 4. P. 17.
  21. Лобачева О.Л., Чиркст Д.Э., Джевага Н.В., Бажин В.Ю. Ионная флотация катионов цериевой группы // Журн. прикл. химии. 2013. Т. 86. № 12. С. 1914. (Lobacheva O.L., Chirkst D.E., Dzhevaga N.V., Bazhin V.Yu. Ion flotation of cations of cerium group // Russ. J. Appl. Chem. 2013. V. 86. № 12. P. 1862.)
  22. Чиркст Д.Э., Лобачева О.Л., Джевага Н.В. Ионная флотация редкоземельных металлов с додецилсульфатом натрия // Журн. прикл. химии. 2011. Т. 84. № 9. С. 1424. (Chirkst D.E., Lobacheva O.L., Dzhevaga N.V. Ion flotation of rare-eaerth metals with sodium dodecyl sulfate // Russ. J. Appl. Chem. 2011. V. 84. № 9. P. 1476.)
  23. Заболотных С.А., Леснов А.Е., Денисова С.А., Гилева К.О. Экстракция ионов Pd(II), Ni(II), Co(II), Cu(II), Fe(III) и Zn(II) 1,2,3-бензотриазолом в системах на основе анионных ПАВ // Изв. вузов. Хим. и хим. технология. 2019. Т. 62. № 7. С. 38.
  24. Заболотных С.А., Гилева К.О., Леснов А.Е., Денисова С.А. Сравнение экстракционных возможностей систем на основе сульфонола, додецилсульфата натрия или алкилбензолсульфокислоты // Журн. прикл. химии. 2019. Т. 92. № 4. С. 516. (Zabolotnykh S.A., Gileva K.O., Lesnov A.E., Denisova S.A. Comparison of extractive capacities of systems based on sulfonol, sodium dodecyl sulfate or alkyl benzene sulfonic acid // Russ. J. Appl. Chem. 2019. V. 92. № 4. P. 555.)
  25. Брыляков Ю.Е., Быков М.Е., Кострова М.А., Паламарчук Г.К. Применение алкилбензолсульфокислоты при флотации апатита из руд Хибинского месторождения // Обогащение руд. 2003. № 5. С. 19.
  26. Заболотных С.А., Денисова С.А., Наговицын Р.Р. Осаждение ионов La(III), Sm(III) и Tb(III) анионогенным ПАВ алкилбензолсульфокислотой // Вестник ПГНИУ. Химия. 2021. Т. 11. № 4. С. 234.
  27. Zabolotnykh S.A., Denisova S.A., Nagovitsyn R.R., Vaulina V.N. Alkylbenzenesulfonic acid as a reagent for flotation extraction of lanthanum (III), samarium (III) and terbium (III) ions // ChemChemTech. 2023. V. 66. № 3. С. 45.
  28. Заболотных С.А., Денисова С.А. Определение алкилбензолсульфокислоты в водных растворах // Вестник ПГНИУ. Химия. 2021. Т. 11. № 1. С. 17.
  29. Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. М.: Химия. 1970. 360 c.
  30. Заболотных С.А., Денисова С.А. Спектрофотометрическое определение лантана (III) в присутствии алкилбензолсульфокислоты // Вестник ПГНИУ. Химия. 2020. Т. 10. № 3. С. 268.
  31. Заболотных С.А., Денисова С.А. Определение алкилбензолсульфокислоты в водных растворах // Вестник ПГНИУ. Химия. 2021. Т. 11. № 1. С. 17.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependence of the degree of precipitation of Nd(III), Er(III) and Tm(III) ions by alkylbenzene sulfonic acid on the pH of the medium (REE: ABSA = 1: 3, cREE = 1.0 × 10–3 M, τ = 3 min).

Download (83KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the degree of flotation extraction of Nd(III), Er(III) and Tm(III) ions by alkylbenzene sulfonic acid on the pH of the medium (REE:ABS = 1:3, cREE = 1.0 × 10–3 M, τfl = 5 min).

Download (65KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».