155496. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tiszta lantánvegyületek előállítására
5 = N;(CH2 COOH) 3 ). A fenti típusú komplexek szobahőmérsékleten telített oldatai a következő ritkaföldfém mennyiségeket tartalmazzák: LaX: 0,125 g La2 0 3 /1 5 CeX: 0,252 g Ce02 /1 PrX: 0,437 g Pr,;0|:t /i NdX: 0,604 g Nd2 0 3 /1 SzX: 1,610 g S:m2 0 :! /1 10 A különböző triecetsavnitril-komplexek oldhatósági adataiból az derül ki, hogy a tantánkoniplex kikristályosodásának biztonságos elkerülése érdekében a triecetsavnitril oldat koncentrációját olyan alacsony értéken kell tar- 15 tani, hogy az eluátum 0,125 g L^Os/l-nél többet ne tartalmazzon. Ez azt jelenti, hogy legfeljebb 0,1%-os triecetsavnitril oldatokkal lehet dolgozni, és így az elválasztás időráfordítása gazdaságtalanul magas. Lantánban dús 20 ritkaföldfém keverékek nagyobb mennyiségeit nehezen lehet ipari szinten szétválasztani olyan oldatokkal, amelyek 0,2% triecetsavnitrilt tartalmaznak. Az ipari körülmények között egyes folyamatmegszakítások nehezen kerülhetők el. 25 Nagy átmérőjű ioncserélő oszlopokon az eluálószer teljesen egyenletes átfolyási sebességét is nehezen lehet elérni. Azokon a helyeken, ahol az eluálószer áramlása csökken, rendszerint kristályosodás következik be. Ezenkívül so üzemszünetek alkalmával is bekövetkezhet a kikristályosodás. A lantán ioncserélési eljárással való tisztításának egyik lényeges hátránya abban rejlik, hogy a többi ritkaföldfém eltávolítása után az 35 ioncserélő oszlopon visszamaradt és azon igen erős mértékben megkötődött tiszta lantánt csak igen nagymennyiségű sóoldat (nátriumklorid, nátriumnitrát, ammóniumklorid, ammónium! if.trát) felhasználásával lehet eluálni. A 40 sóoldatok nagy mennyiségének felhasználása abból ered, hogy az ioncserélőgyantán az egyes ionok annál erősebben kötődnek, minél nagyobb a vegyértékük. 1 súlyrész La2 0 3 eluálásához 30—50 súlyrész 20%,-os nátriumklo- 45 rid oldat szükséges. Jóllehet a nátriumklorid és hasonló sók ára alacsony, azonban a sóoldatok szállítása, az oldatok előállítása és a hulladéktermékek megsemmisítése már sok munkát követel. Ezenkívül a lantán magas sókon- 50 centraciójú eluátumokból való elkülönítése is nehézkes, ez eddig túlnyomórészben oxalates kiesapás formájában történt. A kicsapásnál alkálisókkal erősen szennyezett lantánoxalát válik ki. 55 A jelen találmány feladata a lantánban dús ritkaföldfémjeik elkülönítess és a lantán ioncserélő eljárással való tisztítása triecetsavnitril tartalmú eluálószerek felhasználásával oly 60 módon, hogy a folyamat közben a lantán nehezen oldható komplexének, valamint más hasonló ritkaföldfémkomplexeknek kikristályosítása gátolva legyen. A találmány további feladatai közé tartozik az is, hogy csökkentse a 65 6 tiszta lantán ioncserélő oszlopról való eluálásánál a sóoldatok felhasználásának mennyiségét és csökkentse vagy kiküszöbölje az ismert eljárás további hátrányait is. Azt találtuk, hagy a lantániban dús ritkaföldfém keverékek ioncserélős eljárással való elkülönítésénél, ahol eluálószerként triecetsavnitril oldatokat használunk fel, a nehezen oldható komplexek kikristályosítását úgy lehet meggátolni, ha az oldatokhoz meghatározott anyagokat adagolunk hozzá, vagyis a túltelített állapotot stabilizáljuk. Stabilizálószerekként beváltak a C16 —C ls magasabb zsírsavak nátrium- és káliumsói. Különösen célszerűnek bizonyult a káliumsó alkalmazása, melyet ipari méretben kenőszappanként nagymennyiségben gyártanak. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával lantánban dús ritkaföldfém keverékek 0,04 és 0,08% kenőszappant tartalmazó 0,4 és 0,3%ros olyan triecetsavnitril oldatokkal nehézség nélkül szétválaszthatok, melyeknek pH-értékét ammóniával vagy nátronlúggal 6—8-ra állítottuk be. A megadott pH-értéknél a triecetsavnitril diammónium-, ill. dinátriumsóformában van jelen. Az eluálás sebessége percenként 0,(5 és 0,8 cm volt. Hasonló körülmények közötti kenőszappant nem tartalmazó triecetsavnitril oldatokkal való eluálás során a lantánkomplex az ioncserélő oszlopon rövid idő után már kiválik. Azt találtuk továbbá, hogy 70—©0% La20 3 -tartal;mú lantánkoncentrátumokból kenőszappant tartalmazó triecetsavnitril oldatokkal való eluálással jó hozammal tiszta lantán állítható elő, ha az alkalmazott több ioncserélő oszlop közül 66—75% ritkaföldfémekkel, 215^—34%, pedig nátriummal vagy ammóniával van töltve. A találmány értelmében a többi ritkaföldfém eltávolítása után az ioncserélő oszlopon visszamaradt lantán nátriumklorid vagy nátriumnitrát koncentrált oldataival eluálható, mimellett a nátriumkloridból és nátriumnitrátból való felhasználás a minimumra csökkenthető, hogy ha az eluátumokból a lantánt nátronlúggal vagy nátriumhidrogénkarbonáttal a hidroxid vagy karbonát formában csapjuk ki és a szűredéket savas vagy salétromsavval való megsavanyítás után ismételten eluálásra használjuk fel. Ily módon lehetővé válik csaknem a teljes sómennyiség ismételt hasznosítása. A savazásnák az a célja, hogy felesleges nátronlúgot és nátriumhidrogénkarbonátot megfelelő sókká alakítjuk át. Ily módon a teljes sómennyiség ismételt hasznosítását lehetővé tesszük. A kicsapott lantánhidroxid, vagy lantánkarbonát jól ülepszik és jól szűrhető, ha a kicsapást 50 C° és a forrpont hőmérséklet között végezzük. A kicsapott lantánhidroxidot, ill. lantánkarbonátot savakban feloldhatjuk és más lantán-vegyületekké, pl. lantánoxaláttá dolgozhatjuk fel. A lantán eluálása után az •ioncserélő oszlopok nátriumciklusban maradnak és vízzel való mosás után ismételten felhasználhatók ritkaföldfémek feldolgozására. A találmány szerinti munkamódszernél cél-3
