Tinh chế đất hiếm bastnasite

bài thuyết trình diễn tả quá trình tinh quặng sau khi phân hủy xong quặng bastnaesite

Tinh chế đất hiếm bằng phương

pháp trao đổi ion 1

Nội dung trình bày

1 Tinh chế bằng trao đổi ion

1.1 Lịch sử phương pháp 1.2 Cơ sở phương pháp 1.3 Quy trình phương pháp 1.4 Ưu nhược điểm của phương pháp

1 Kết luận

2

1.1 Lịch sử phương pháp

 Quá trình phân tách bằng phương pháp trao đổi ion là một phần của dự án Manhattan (1943 - 1947) Các nguyên tắc của phương pháp tách được phát triển bởi Boyd và đồng nghiệp trong phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, đại học Iowa của Mỹ

 Nỗ lực để phát triển sắc ký cột trao đổi ion vào một quá trình tách các nguyên tố đất hiếm đã được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Oak Ridge giữa những năm 1970

 Tuy nhiên, quá trình này được thiết kế cho các yêu cầu phân tích với dung lượng thấp của các cột và do đó chưa được thương mại hóa

3

1.2 Cơ sở phương pháp

4

1

Trao đổi ion là một quá trình gồm các phản ứng hoá học thế giữa các ion trong pha lỏng và các ion trong pha rắn (là nhựa trao đổi)

2

Các ion trong pha lỏng dễ dàng thế chổ các ion có trong nhựa trao đổi

3

Có hai phương pháp

sử dụng là trao đổi ion với lớp nhựa chuyển động và trao đổi ion với lớp nhựa trao đổi đứng yên

Nhựa trao đổi ion

5

 Nhựa trao đổi ion là một loại polymer có khả năng trao đổi những ion cụ thể của nó với các ion khác

 Có 4 loại nhựa trao đổi ion

- Nhựa cation acid mạnh

- Nhựa cation acid yếu

- Nhựa anion bazơ mạnh

- Nhựa anion bazơ yếu

 Vật liệu trao đổi ion tổng hợp được sử dụng phổ biến là nhựa polystyrene với nhóm sulphonate (RSO3-) có khả năng trao đổi ion dương và nhóm amine (RNH2) trao đổi ion âm

1.3 Quy trình phương pháp

6

Dung dịch của

muối đất hiếm Thiết bị trao đổi ion Thiết bị rửa và phân giải

Oxide đất hiếm Oxalate đất hiếm

Nhựa trao đổi ion

Dung dịch

Cu2+ và Zn2+

EDTA, HEDTA Dung dịch NH4+

Hoàn nguyên

nhựa

Phức các đất hiếm nặng Lutetium, ytterbium

Các nguyên tố nhóm lantan

7

1.4 Ưu điểm và nhược điểm phương pháp

8

Cần sử dụng một lượng lớn tác nhân tạo phức cho quá trình và phải được phục hồi sau khi sử

dụng

Độ hòa tan thấp dẫn đến việc dung dịch phức của các nguyên tố đất hiếm rất loãng (2 -10 g REO / L) Phân tách đất hiếm

ở dạng tinh khiết cao

2 Kết luận

 Trao đổi ion lần đầu tiên được sử dụng để tách các nguyên tố đất hiếm quy mô công nghiệp vào cuối năm 1950 Tuy nhiên , nó đã được thay thế phần lớn bởi qúa trình chiết lỏng – lỏng trong những năm 1960 , và chỉ được sử dụng nếu không có chất lỏng thích hợp

 Từ năm 1970, một lượng nhỏ các nguyên tố đất hiếm tiếp tục được phân cách bằng trao đổi ion khi yêu cầu trong độ tinh khiết cao > 99,9999% (đối với một số ứng dụng điện tử) hoặc để sản xuất các hợp chất đất hiếm với một thị trường rất nhỏ và có chỉ thỉnh thoảng cần thiết

 Phương pháp trao đổi ion để tách các nguyên tố đất hiếm vẫn còn giá trị thực tiễn cao với nhu cầu phân tích trong phòng thí nghiệm

9

Tài liệu tham khảo

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/491579/rare-earth-element/307472/Ion-exchange

10

Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe !

11