Separación Cromatográfica de Elementos de Tierras Raras como Complejos de MGDA en Resinas de Intercambio Aniónico
Autores: Kurkinen, Santeri; Virolainen, Sami; Sainio, Tuomo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Elementos de tierras raras
Complejos aniónicos
Ligando aminopolicarboxilato quelante
Mezcla sintética
Resinas de intercambio aniónico de base fuerte
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Se estudió experimentalmente la separación cromatográfica de elementos de tierras raras (REE) como complejos aniónicos con el ligando aminopolicarboxilato quelante metilglicina N,N-diacetato (MGDA). Se utilizó una mezcla sintética de La, Nd y Eu para modelar una mezcla de REE obtenida de fuentes secundarias procesadas como el fosfoyeso (PG). En la extracción de REE del PG, los REE pueden ser recuperados con MGDA para obtener la mezcla REE-MGDA. Se utilizaron tres resinas de intercambio aniónico de base fuerte (Dowex 1X8, IRA-402 e IRA-410) como materiales de separación. La separación exitosa de los REE por elución con HNO3 y HCl diluidos se atribuyó a las diferencias en las estabilidades de los complejos REE-MGDA. Los valores de pKa de los complejos se determinaron por titulación y fueron 3.81, 3.25 y 2.96 para La, Nd y Eu, respectivamente. Se estudiaron la fraccionamiento de la mezcla ternaria La-Nd-Eu (con una relación molar de 1:1:1). La fue recuperada con aproximadamente 80% de pureza y 80% de rendimiento, pero se deben hacer fuertes compensaciones entre el rendimiento y la pureza de Nd y Eu. Se encontró que la separación cromatográfica es una opción de proceso eficiente, considerando su simplicidad y la recuperación de varias fracciones de producto. El diseño inicial del proceso ofrece un punto de partida prometedor para investigar configuraciones de proceso más avanzadas para la recuperación eficiente de REE puros del fosfoyeso.
Descripción
Se estudió experimentalmente la separación cromatográfica de elementos de tierras raras (REE) como complejos aniónicos con el ligando aminopolicarboxilato quelante metilglicina N,N-diacetato (MGDA). Se utilizó una mezcla sintética de La, Nd y Eu para modelar una mezcla de REE obtenida de fuentes secundarias procesadas como el fosfoyeso (PG). En la extracción de REE del PG, los REE pueden ser recuperados con MGDA para obtener la mezcla REE-MGDA. Se utilizaron tres resinas de intercambio aniónico de base fuerte (Dowex 1X8, IRA-402 e IRA-410) como materiales de separación. La separación exitosa de los REE por elución con HNO3 y HCl diluidos se atribuyó a las diferencias en las estabilidades de los complejos REE-MGDA. Los valores de pKa de los complejos se determinaron por titulación y fueron 3.81, 3.25 y 2.96 para La, Nd y Eu, respectivamente. Se estudiaron la fraccionamiento de la mezcla ternaria La-Nd-Eu (con una relación molar de 1:1:1). La fue recuperada con aproximadamente 80% de pureza y 80% de rendimiento, pero se deben hacer fuertes compensaciones entre el rendimiento y la pureza de Nd y Eu. Se encontró que la separación cromatográfica es una opción de proceso eficiente, considerando su simplicidad y la recuperación de varias fracciones de producto. El diseño inicial del proceso ofrece un punto de partida prometedor para investigar configuraciones de proceso más avanzadas para la recuperación eficiente de REE puros del fosfoyeso.