Ионообменное разделение редкоземельных элементов и алюминия в ходе переработки отработанных катализаторов крекинга
А. О. ПУЖЕЛЬ1, В. А. БОРИСОВ2, М. В. ТРЕНИХИН2
1Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского, Омск, Россия a.o.b.solveig@gmail.com 2Омский государственный технический университет, Омск, Россия borisovtiger86@mail.ru
Ключевые слова: сорбционное извлечение редкоземельных элементов, хелатообразующий катионит, механизм сорбции, разделение металлов, отработанные катализаторы крекинга
Страницы: 765-772
Аннотация
Показана возможность селективного ионообменного выделения ионов редкоземельных элементов (РЗЭ), в частности La3+, из слабокислых растворов, содержащих избыток ионов Аl3+ и Fe3+. Сорбцию РЗЭ и Al3+ проводили в статических и динамических условиях с помощью хелатообразующего амфолита Purolite S-930 в Na-форме. Избирательную десорбцию РЗЭ осуществляли, промывая колонку водным раствором этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), при этом ионы Al3+ остаются в колонке. Оптимизированы условия выделения ионов La3+, исследован механизм их сорбции. Эксперимент подтвердил возможность эффективного извлечения лантана при оптимальном pH 4.0 и температуре 25 °C. Увеличение температуры до 65 °C снижает время установления сорбционного равновесия с 5 до 3 ч при начальной концентрации лантана 2.4 мг/л. Рассчитаны значения эффективной энергии активации процесса (36.9 кДж/моль) и величины предельной сорбции (322 мг/г). Показано влияние концентрации ЭДТА на эффективность десорбции ионов La3+ в присутствии Al3+. Разработанная методика использована для сорбционной очистки РЗЭ-содержащего технологического раствора, получаемого в ходе комплексной фторидной переработки отработанных катализаторов крекинга нефти. Сорбционная очистка этого раствора в лабораторных условиях позволяет получить достаточно чистый концентрат (суммарное содержание оксидов РЗЭ ~85 мас. %). Избирательная десорбция с иминодиацетатного амфолита позволяет сконцентрировать РЗЭ из технологического раствора в 30 раз, при этом их потери не превышают 20 %.
DOI: 10.15372/KhUR2024609 EDN: WQBQJM
|