Exraction and separation of CERIUM(IV)/FLUORINE in fluoride-bearing cerium sulfate solution with fluoride coordination agent

Extracción y separación de CERIO(IV)/FLUORO en solución de sulfato de cerio fluorado con agente de coordinación de flúor

En este trabajo se ha estudiado la extracción y separación de cerio/flúor en disolución de sulfato de cerio fluorado con agente de coordinación de fluoruros. Los espectros UV-vis sugieren que Zr⁶⁺ y Al³⁺ pueden fregar el F- del complejo [CeF₂] ²⁺. Los estudios de separación y conductividad muestran que la sal de aluminio es el agente de coordinación de fluoruro más adecuado, y que se produce una reacción de intercambio iónico entre Ce⁴⁺/[CeF₂] ²⁺ y el ion hidrógeno.

INTRODUCCIÓN

Las tierras raras se han utilizado ampliamente en la metalurgia, la industria electrónica, la industria nuclear, la agricultura y otros campos debido a sus propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas únicas. Existen alrededor de 200 minerales de tierras raras (RE) en todo el mundo, incluyendo haluros, carbonatos, óxidos, fosfatos, silicatos, etc [1]. La bastnaesita (ReCO₃F, Re = tierras raras) es uno de los recursos minerales más importantes que contiene alrededor de un 75% de óxidos de tierras raras (OTR) combinados, especialmente elementos ligeros de tierras raras [2]. En la actualidad, el proceso de "lixiviación ácida - extracción con disolventes" se considera la principal tecnología para el tratamiento de la bastnaesita. Los ácidos clorhídrico y sulfúrico pueden utilizarse principalmente como reactivos de lixiviación. El proceso de lixiviación con ácido clorhídrico se ha ido eliminando gradualmente debido a su retraso y a la grave contaminación medioambiental. El proceso de lixiviación con ácido sulfúrico puede disolver casi todo el Ce⁴⁺, RE³⁺, F^- y Th⁴⁺, y se considera la tecnología más avanzada para la utilización de la bastnaesita[3,4]. La bastnaesita contiene teóricamente alrededor de un 7 ~ 9 % de flúor. El flúor existe principalmente en forma de complejo [CeF₂]²⁺ en el sistema de ácido sulfúrico debido a su alta electronegatividad y pequeño tamaño iónico, lo que dificulta la separación de F- y Ce⁴⁺, y también puede provocar la formación de la tercera fase durante la posterior separación de extracción de tierras raras [5, 6]. Por lo tanto, el punto clave del proceso de lixiviación con ácido sulfúrico es eliminar la influencia del flúor. Se han publicado numerosas investigaciones sobre la defluoración en la fundición de bastnaesita [7 ~ 9].

En este estudio, tomando como objeto de investigación una solución de sulfato de cerio fluorada, se añadió a la solución un agente de coordinación de fluoruro para eliminar el fluoruro de [CeF₂]²⁺, lo que dio como resultado Ce⁴⁺ libre en la solución. A continuación, la solución resultante se mezcló con la fase orgánica para extraer Ce⁴⁺, lo que condujo a la separación de cerio y flúor. Los objetivos de este trabajo son principalmente eliminar la influencia del flúor en la extracción de tierras raras y llevar a cabo una investigación exploratoria sobre la separación de alta eficiencia de las tierras raras.