Московский государственный университет тонких химических технологий им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия:
Я. Ю. Ершова, аспирантка, эл. почта: ershovajana@gmail.com
Е. И. Лысакова, доцент
М. В. Цыганкова, ст. науч. сотр.
А. М. Резник, профессор
Исследования выполнены под руководством профессора, докт. хим. наук +В. И. Букина.
Одним из важнейших видов алюминиевого сырья в России являются нефелиновые руды. Наряду с алюминием они содержат и галлий, спрос на который в полупроводниковой электронике растет ежегодно. В ходе переработки нефелинов методом спекания галлий концентрируется в поташных маточных растворах, при этом содержание алюминия в них более чем в 50 раз превышает содержание галлия. Эффективным методом разделения этих металлов может быть жидкостная экстракция азотосодержащими хелатообразующими экстрагентами фенольного типа. В ходе исследований использованы экстрагенты N-(2-гидрокси-5-нонилбензил)-β,β-дигидроксиэтиламин (НБЭА-0) и N-(2-гидрокси-5-нонилбензил)-β-гидроксиэтилметиламин (НБЭА-2) в смеси октана с добавкой 25 % (об.) октанола. Установлены оптимальное время достижения равновесия — 15 мин, содержание карбоната калия в растворе — 300–350 г/л, оптимальная концентрация каустической щелочи в растворе — 4–4,5 моль/л. При указанных условиях соотношение металл: реагент в экстрагируемом комплексе составляет 1:1. Предложено проводить реэкстракицю алюминия 2,5 моль/л щелочными растворами. Извлечение алюминия при использовании НБЭА-0 в качестве экстрагента выше, чем в случае применения НБЭА-2. Проведено сравнение закономерностей экстракции галлия и алюминия с целью подбора оптимальных параметров для их извлечения из совместных поташных маточных растворов глиноземного производства.
Исследования проведены в рамках выполнения Государственного задания Минобрнауки Российской Федерации.
1. Коровин С. С., Букин В. И., Федоров П. И., Резник А. М. Редкие и рассеянные элементы, химия и технология : учебник для вузов. В 3 кн. Кн. 3./ под ред. С. С. Коровина. — М. : МИСиС, 2003. — 440 с.
2. Dumortier R., Weber M. E., Vera J. H. Removal and recovery of gallium from aqueous solutions by complexation with sodium di-(n-octyl) phosphinate // Hydrometallurgy. 2005. Vol. 76, Iss. 3/4. P. 207–215.
3. Бочкарев Э. П., Букин В. И., Голованов В. Ф. и др. Фундаментальные проблемы российской металлургии на пороге XXI века. В 4 т. Т. 3. Металлургия редких и рассеянных элементов. — М. : РАЕН, 1998. — 392 c.
4. Ершова Я. Ю., Лысакова Е. И., Резник А. М., Цыганкова М. В. Извлечение галлия из щелочно-карбонатных растворов азотсодержащими реагентами фенольного типа // Цветные металлы. 2015. № 5. С. 76–79.
5. Хатин Г. Д. Экстракционное и сорбционное извлечение галлия из щелочных растворов n-(2-гидрокси-5-нонилбензил)-β,β-дигидроксиэтиламином : автореф. дис … канд. хим. наук. — М. : МИТХТ, 2003. — 23 с.
6. Алекперов Э. Р., Резник А. М. Комплексы бора: синтез, применение. — М. : Изд-во МГУ, 2000. — 208 с.
7. Ершова Я. Ю., Семидельская Н. А., Лысакова Е. И., Цыганкова М. В. Аминофенолы как экстрагенты для извлечения галлия из щелочно-карбонатных растворов // Тез. докл. X Междунар. науч.-практ. конф. «Новости научной мысли – 2014». — Прага, 27 октября 2014 г. — 5 ноября 2014 г. С. 58–60.
8. Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. — М. : Химия, 1970. — 244 с.
9. Зеликман А. Н., Вольдман Г. М., Беляевская Л. В. Теория гидрометаллургических процессов. — М. : Металлургия, 1983. — 424 с.
10. Золотов Ю. А. Экстракция внутрикомплексных соединений. — М. : Наука, 1968. — 295 с.