Nghiên cứu thử nghiệm phân tách một số nguyên tố đất hiếm nhóm nhẹ bằng poly(hydroxamic axit)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ THỨC NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM PHÂN TÁCH MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NHÓM NHẸ BẰNG POLY(HYDROXAMIC AXIT) LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hà Nội: 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ THỨC NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM PHÂN TÁCH MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NHÓM NHẸ BẰNG POLY(HYDROXAMIC AXIT) LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa Hữu Mã số: 60440114 Ngƣời hƣớng dẫn : TS Trịnh Đức Công Hµ Néi :2016 ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn TS.Trịnh Đức Công hướng dẫn tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình thực hoàn thành luận văn Chúng xin cảm ơn chân thành tới Ban Lãnh đạo Viện hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Phòng vật liệu polyme, phòng chức tạo điều kiện sở vật chất, trang thiết bị nghiên cứu trình thực luận văn Tôi xin cảm ơn thầy, cô, đồng nghiệp, bạn bè người thân dạy bảo, giúp đỡ, động viên tạo điều kiện cho hoàn thành khoá học thực thành công luận văn Ngày 20 tháng 12 năm 2015 Học viên Nguyễn Thị Thức iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Các đặc điểm tính chất nguyên tố đất 1.1.1 Giới thiệu chung đất 1.1.2 Một số tính chất, đặc trưng nguyên tố đất nhóm nhẹ 1.2 Sơ lƣợc kim loại đất nhóm nhẹ Lantan, Xeri, Praseodymi Neodymi 1.2.1 Tính chất hóa học 1.2.2 Các phương pháp điều chế 1.2.3 Tính tan 1.2.4 Một số hợp chất 1.2.5 Phức chất Ln3+ 1.3 Trữ lƣợng, tài nguyên đặc điểm đất giới Việt Nam 10 1.4 Các phƣơng pháp tách thu hồi đất 13 1.4.1 Sử dụng nhựa trao đổi ion dạng cation .14 1.4.2 Sử dụng nhựa trao đổi ion dạng anion 15 1.4.3 Sử dụng nhựa trao đổi ion dạng tạo phức 16 1.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình phân tách đất phương pháp trao đổi ion 18 1.5 Tình hình nghiên cứu tách ứng dụng đất Việt Nam 19 1.6 Các nghiên cứu ứng dụng poly(hydroxamic axit) (PHA) để tách đất 22 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM .25 2.1 Hóa chất, thiết bị 25 2.1.1 Hóa chất 25 2.1.2 Thiết bị 26 2.2 Nội dung nghiên cứu 26 2.2.1 Quá trình hấp phụ ion La(III), Ce(IV), Pr(III) Nd(III) dung iv dịch PHA-PAM PHA-VSA 26 2.2.2 Quá trình giải hấp ion kim loại khỏi nhựa từ dung dịch chuẩn 28 2.2.3 Nghiên cứu trình tái sử dụng PHA-PAM 28 2.2.4 Quá trình hấp phụ cột ion La(III), Pr(III), Nd(III) Ce(IV) từ dung dịch tổng đất nhóm nhẹ PHA-PAM 29 2.2.5 Quá trình giải hấp tách ion La(III), Pr(III), Nd(III) Ce(IV) từ dung dịch tổng đất nhóm nhẹ cột trao đổi PHA-PAM .30 2.2.6 Quá trình kết tủa nung để thu hồi oxit đất từ PĐ tinh khiết 31 2.3 Phƣơng pháp phân tích đánh giá 32 2.3.1 Xác định phần trăm ion kim loại đất hấp phụ PHA-PAM 32 2.3.2 Hằng số phân bố (Kd) 32 2.3.3 Độ hấp phụ polyme với ion kim loại .33 2.3.4 Phân tích định lượng nguyên tố ICP – OES 33 2.3.5 Phổ nhiễu xạ tia X .34 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Quá trình hấp phụ ion La(III), Ce(IV), Pr(III) Nd(III) từ dung dịch chuẩn PHA- VSA 35 3.1.1 Ảnh hưởng pH tới trình hấp phụ 35 3.1.2 Ảnh hưởng thời gian tới trình hấp phụ 36 3.1.3 Ảnh hưởng nồng độ ion kim loại đến trình hấp phụ .36 3.1.4 Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ 37 3.2 Quá trình hấp phụ ion La(III), Ce(IV), Pr(III) Nd(III) từ dung dịch chuẩn PHA- PAM 38 3.2.1 Ảnh hưởng pH tới trình hấp phụ 39 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian tới trình hấp phụ 39 3.2.3 Ảnh hưởng nồng độ ion kim loại ban đầu đến trình hấp phụ 40 3.2.4 Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ 41 3.3 Quá trình giải hấp ion La(III), Nd(III), Pr(III) Ce(IV) từ dung dịch chuẩn PHA- PAM 43 3.3.1 Ảnh hưởng dung dịch rửa giải .43 3.3.2 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch rửa giải HCl 46 3.4 Nghiên cứu khả tái sử dụng PHA 46 3.5 Quá trình tách riêng rẽ ion dung dịch tổng đất nhóm nhẹ v PHA cột trao đổi ion 48 3.5.1 Ảnh hưởng thể tích dung dịch tốc độ dòng rửa giải đến trình rửa giải cột trao đổi PHA-PAM 49 3.5.2 Ảnh hưởng nồng độ HCl đến trình rửa giải cột trao đổi PHAPAM 50 3.5.3 Quá trình tách riêng rẽ ion La(III), Ce(IV), Pr(III) Nd(III) từ phân đoạn giàu tương ứng 53 3.5.3.1.Quá trình tách La(III) từ PĐ giàu La 53 3.5.3.2 Quá trình tách Ce(IV) từ PĐ giàu Ce 55 3.5.3.3 Quá trình tách Pr(III) từ PĐ giàu Pr 57 3.5.3.4 Quá trình tách Nd(III) từ PĐ giàu Nd 59 3.5.4 Phân tích oxit đất phổ nhiễu xạ tia X 62 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 vi BẢNG KÝ HIỆU NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT AM: Acrylamit APS: Amonipesunfat DTPA: Diethylen triamin pentaacetic axit ĐH: Đất EDTA: Ethylendiamintetraacetic axit HEDTA: Hydroxyethyl Ethylenediamine Triacetic axit ICP: Quang phổ phát xạ KLPT: Khối lượng Phân tử Ln: Nguyên tố đất nhóm Lantanit MBA: N,N’- metylenebisacrylamit NTA: Nitrilotriacetic axit NTĐH: Nguyên tố đất PAM: Polyacrylamit PĐ: Phân đoạn PHA: Poly(hydroxamic axit) PHA-PAM: Poly(hydroxamic axit) sở acrylamit PHA-VSA: Poly(hydroxamic axit) sở vinylsunfonic axit SEM: Kính hiển vi điện tử quét VSA: Vinylsulfonic axit vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Các nguyên tố đất đặc tính Bảng 1.2: Bảng phân chia nhóm nguyên tố đất Bảng 1.3: Cấu hình electron nguyên tử NTĐH trạng thái Bảng 1.4: Tổng hợp trữ lượng tài nguyên đất Việt Nam 11 Bảng 1.5: Thành phần NTĐH số mỏ Việt Nam giới .12 Bảng 3.1: Độ hấp phụ cực đại tính theo Langmuir 38 Bảng 3.2: Độ hấp phụ cực đại tính theo Langmuir 43 Bảng 3.3: Khả tái sử dụng chất hấp phụ PHA La(III) 47 Bảng 3.4: Khả tái sử dụng chất hấp phụ PHA-PAM Ce(IV) .47 Bảng 3.5: Khả tái sử dụng chất hấp phụ PHA-PAM Pr(III) 47 Bảng 3.6: Khả tái sử dụng chất hấp phụ PHA Nd(III) .48 Bảng 3.7: Thành phần hóa học dung dịch đất nhóm nhẹ 48 Bảng 3.8: Ảnh hưởng tốc độ thể tích dung dịch rửa giải .49 Bảng 3.9: Thành phần ion kim loại đất thu nhận sau gom PĐ rửa giải cột trao đổi PHA 52 Bảng 3.10: Các phân đoạn giàu ion La(III), Ce(IV), Pr(III) Nd(III) sau gom PĐ rửa giải 52 Bảng 3.11: Kết rửa giải lần phân đoạn giàu La .54 Bảng 3.12: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu La 54 Bảng 3.13: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Ce 55 Bảng 3.14: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Ce 56 Bảng 3.15: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Pr .57 Bảng 3.16: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Pr .58 Bảng 3.17: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Pr .58 Bảng 3.18: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Nd 59 Bảng 3.19: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Nd 60 Bảng 3.20: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Nd 61 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Cột trao đổi ion 14 Hình 1.2: Mô hình tạo phức số nhóm chức với kim loại 17 Hình 1.3: Nhóm chức hydroxamic dạng tautome hóa xeton enol 22 Hình 1.4: Tương tác xảy PHA ion kim loại 22 Hình 2.1: Hình ảnh sản phẩm PHA-PAM…………………………….……………26 Hình 2.2: Hệ thống cột trao đổi ion loại nhỏ 29 Hình 2.3: Sơ đồ phân tách ion kim loại đất từ dung dịch tổng đất nhóm nhẹ PHA-PAM .30 Hình 2.4: Quy trình thu hồi oxit đất phương pháp kết tủa 32 Hình 3.1: Ảnh hưởng pH tới độ hấp phụ 35 Hình 3.2: Ảnh hưởng thời gian tới độ hấp phụ 36 Hình 3.3: Ảnh hưởng nồng độ dung dịch đầu đến độ hấp phụ 37 Hình 3.4: Đường đẳng nhiệt Langmuir .38 Hình 3.5: Ảnh hưởng pH tới trình hấp phụ 39 Hình 3.6: Ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ .40 Hình 3.7: Ảnh hưởng nồng độ ion kim loại đầu đến trình hấp phụ .41 Hình 3.8: Đường đẳng nhiệt Langmuir .42 Hình 3.9: Ảnh hưởng dung dịch rửa giải đến trình tách ion La(III) 44 Hình 3.10: Ảnh hưởng dung dịch rửa giải đến trình tách ion Ce(IV) 44 Hình 3.11: Ảnh hưởng dung dịch rửa giải đến trình tách ion Pr(III) 45 Hình 3.12: Ảnh hưởng dung dịch rửa giải đến trình tách ion Nd(III) 45 Hình 3.13: Ảnh hưởng nồng độ dung dịch rửa giải đến khả tách ion khỏi nhựa 46 Hình 3.14: Đường cong rửa giải dung dịch tổng nhóm nhẹ ứng với phân đoạn dung dịch HCl với nồng độ khác .51 ix Hình 3.15: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu La .54 Hình 3.16: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu La .55 Hình 3.17: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Ce 56 Hình 3.18: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Ce 56 Hình 3.19: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Pr .57 Hình 3.20: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Pr .58 Hình 3.21: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Pr .59 Hình 3.22: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Nd 60 Hình 3.23: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Nd 60 Hình 3.24: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Nd 61 Hình 3.25: Phổ nhiễu xại tia X CeO2 62 Hình 3.26: Phổ nhiễu xạ tia X oxit Pr2O3 62 Hình 3.27: Phổ nhiễu xạ tia X oxit La2O3 63 Hình 3.28: Phổ nhiễu xạ tia X oxit Nd2O3 63 x Hàm lượng đất (%) 90 84.99 76.64 80 La (%) Ce (%) Pr (%) Nd (%) 70 60 42.98 50 35.66 40 25.92 30 20 10 Ban đầu 40-480 481-1040 1041-1720 Phân đoạn 1721-2400 Hình 3.22: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Nd Bảng 3.19: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Nd Phân đoạn La (mg) Ce (mg) Pr (mg) Nd (mg) V tổng (ml) KL (mg) Ban đầu 36,30 116,60 1498,20 9348,90 2400 11000 40-480 11,19 32,64 746,93 8534,24 480 9325 481-1040 8,86 12,97 680,82 620,35 560 1323 1041-1720 1,36 51,96 10,46 37,21 680 101 1721-2400 14,07 3,30 2,03 8,59 680 28 Thu hồi 35,49 100,87 1440,24 9200,40 Hàm lượng đất (%) 100 90 84.99 10777 91.52 La (%) Ce (%) Pr (%) Nd (%) 80 70 60 46.89 50 36.84 40 30.69 30 20 10 Ban đầu 40-480 481-1040 Phân đoạn 1041-1720 1721-2400 Hình 3.23: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Nd 60 Bảng 3.20: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Nd Phân đoạn Ce (mg) Pr (mg) Nd (mg) Ban đầu 13,20 38,50 881,10 10067,2 2400 11000 40-480 4,98 12,94 437,98 9498,11 480 9954 481-1040 2,11 9,02 436,59 395,28 560 843 1041-1720 0,95 14,72 4,59 9,74 680 30 1721-2400 4,81 1,45 0,74 3,01 680 10 Thu hồi 12,84 38,13 879,89 9906,13 100 91.52 Hàm lượng đất (%) La (mg) V tổng KL (mg) (ml) 10837 95.42 La (%) 90 Ce (%) 80 Pr (%) 70 Nd (%) 60 46.89 50 40 32.45 30.09 30 20 10 Ban đầu 40-480 481-1040 1041-1720 1721-2400 Phân đoạn Hình 3.24: Kết hấp phụ rửa giải lần phân đoạn giàu Nd Kết nghiên cứu cho thấy sau lần phân tách cho thấy từ dung dịch tổng nhẹ ban đầu có hàm lượng nguyên tố Nd (10,36%) thu nhận phân đoạn giàu Nd sau lần phân tách Kết cụ thể cho thấy phân đoạn từ 40-480 có hàm lượng Nd 95,42% Các phân đoạn chứa nguyên tố đất sau trình phân tách có độ >95% kết tủa dung dịch oxalat, sau lọc kết tủa, sấy nhiệt độ phòng Kết tủa sau sấy nung 2h 9000C thu oxit đất có độ >95% 61 Các kết phân tách tinh chế đất phân tích Viện Hóa học Trung tâm phân tích thí nghiệm Địa chất cho kết phù hợp với Kết phân tách đạt yêu cầu đề ≥ 95% 3.5.4 Phân tích oxit đất phổ nhiễu xạ tia X Phổ nhiễu xạ tia X hỗn hợp oxit đất oxit đất kết tủa trình bày hình đây: Hình 3.25: Phổ nhiễu xại tia X CeO2 Hình 3.26: Phổ nhiễu xạ tia X oxit Pr2O3 62 Hình 3.27: Phổ nhiễu xạ tia X oxit La2O3 Hình 3.28: Phổ nhiễu xạ tia X oxit Nd2O3 Từ phổ nhiễu xạ tia X oxit cho thấy rằng, oxit có độ tinh khiết cao oxit nguyên tố đất tương ứng Như vậy, quy trình công nghệ điều kiện, yếu tố nghiên cứu đưa có khả để kết tủa oxit đất có độ tinh khiết cao 63 KẾT LUẬN Các yếu tố nồng độ ion kim loại ban đầu, pH dung dịch, thời gian hấp phụ đến trình hấp phụ La(III), Ce(IV), Pr(III) Nd(III) polyme chứa nhóm chức hydroxamic axit tổng hợp từ acrylamit vinyl sunfonic axit nghiên cứu Điều kiện tối ưu cho trình hấp phụ: nồng độ ion kim loại ban đầu 500 mg/l, thời gian hấp phụ 180 phút, pH dung dịch Quá trình hấp phụ ion La(III), Ce(IV), Pr(III) Nd(III) lên PHAPAM PHA-VSA nghiên cứu phương pháp gián đoạn Áp dụng mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir xác định dung lượng hấp phụ cực đại q max La(III), Ce(IV), Pr(III) Nd(III) polyme PHA-VSA 192,31mg/g, 153.85 mg/g, 178,57 mg/g 178,57 mg/g polyme PHA-PAM 234,19mg/g, 196,08 mg/g, 209,64 mg/g 212,17 mg/g Hằng số lượng liên kết trình hấp phụ PHA-PAM PHA-VSA nguyên tố đất xếp theo chiều giảm dần từ lớn đến bé là: La > Ce > Pr > Nd Trong hai loại polyme sở PHA cho thấy dung lượng hấp cực đại PHA-PAM cao PHA-VSA Đã lựa chọn loại polyme PHA-PAM để nghiên cứu trình tái sử dụng phân tách riêng rẽ nguyên tố đất nhóm nhẹ Đã bước đầu nghiên cứu thử nghiệm khả phân tách riêng rẽ nguyên tố đất nhóm nhẹ La, Ce, Pr Nd từ dung dịch tổng nguyên tố PHA-PAM Kết thu sau: - Hệ cột nghiên cứu gồm cột, cột có kích thước (đường kính x chiều cao): 20 x 800 mm - Dung dịch rửa giải sửu dụng: HCl - Tốc độ dòng dung dịch rửa giải: 5ml/phút - Nồng độ dung dịch HCl tối ưu cho trình tách cho ion La(III), Ce(IV), Pr(III) Nd(III) tương ứng 0,6M; 0,4M; 0,2M; 0,1M 64 - Khả phân tách tính chất sản phẩm phân tích phương pháp ICP-OES phổ nhiễu xạ tia X Từ kết nghiên cứu đề xuất qui trình tách riêng rẽ nguyên tố đất La, Ce, Pr Nd từ dung dịch tổng nguyên tố đất nhóm nhẹ với độ 95% Kết nghiên cứu mở hướng nghiên cứu lĩnh vực sử dụng số loại polyme chứa nhóm chức hydroxamic để phân tách nguyên tố đất 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Chu Xuân Anh, H Holzapfel (1971), Tính chất trao đổi anion nhựa Wofatite SBU, Z.Chem, T11, trang 389 Chu Xuân Anh, H Holzapfel (1973), Sự trao đổi anion lượng nhỏ Uran bên cạnh ion kim loại khác nhựa Wofatite SBU, Acta Chimica Academi Scientiarum, Hungaricae, 75(3), tr 227-233 Chu Xuân Anh, Trần Hồng Côn (1984), Tách tinh khiết Lantan phương pháp sắc ký, chiết sử dụng tác nhân di-(2-etylhexyl)phosphoric axit Báo cáo Hội thảo khoa học kỹ thuật Đất lần thứ Chu Xuân Anh, Trần Hồng Côn, Phạm Khả Hiền (1987), Tách xác định Uranium phương pháp chiết sắc ký với silicagel tẩm TBP In trong: Tuyển tập Công trình khoa học, Hội nghị khoa học Phân tích đất hiếm, Hà Nội Chu Xuân Anh, Trần Hồng Côn (1987), Tách xác định Uranium phương pháp chiết sắc ký với silicagel In trong: Tuyển tập Công trình khoa học, Hội nghị khoa học Phân tích đất hiếm, Hà Nội Lưu Minh Đại, Đặng Vũ Minh, Ngô Sỹ Lương, Bùi Duy Cam, Vũ Thị Yến, Nguyễn Đình Luyện, Đặng Vũ Lương (1997), Thu hồi Ytri Europi từ đất Yên Phú phương pháp chiết, Báo cáo tổng kết đề tài cấp trung tâm Phạm Văn Hai (1999), Chiết, phân chia nguyên tố đất Tributylphotphat hỗn hợp Triizoamylphotphat, Axit di-(2-etylhexyl) photphonic, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Trung tâm Khoa học tự nhiên Công nghệ Quốc Gia, Hà Nội Hoàng Nhuận (2005), Nghiên cứu điều kiện tách riêng rẽ Ce, La, Pr, Nd từ tinhquặng đất Đông Pao, Luận án Tiến sĩ Hóa Vô cơ, Trường Đại học Khoa học tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội 66 Lê Bá Thuận (2002), Nghiên cứu công nghệ ứng dụng nguyên tố đất Việt Nam Viện Công Nghệ Xạ Hiếm thời gian 1985-2000, Tuyển tập công trình khoa học 1985-2000 Viện Công Nghệ Xạ Hiếm Hà Nội, tr 33-74 10 Nguyễn Trọng Uyển, Lê Hùng, Chu Xuân Anh, Nguyễn Đình Bảng (1984), Tính chất trao đổi nguyên tố đất hệ EDD /Dung dịch đệm/Cationit axit mạnh, khả ứng dụng để tách tinh khiết nguyên tố đất Báo cáo Hội thảo khoa học kỹ thuật Đất lần thứ 11 Nguyễn Trọng Uyển, Lê Hùng, Nguyễn Đình Bảng, Chu Xuân Anh (1985) Nghiên cứu tính chất trao đổi ion Pr, nồng độ cột hệ đệm nitrat axetat ứng dụng để tách tinh khiết, tạp chí Khoa học ĐHTH Hà Nội, số II Tiếng Anh 12 Feng Xie, Ting An Zhang, David Dreisinger, Fiona Doyle (2014), “A critical review on solvent extraction of rare earths from aqueous solutions”, Minerals Engineering, Volume 56, Pages 10–28 13 Gupta (1992), “Extractive metallurgy of rare earths”, International Materials Reviews 37 (5), p.197-248 14 Khaled F Hassan (2011), “Preparation of Poly(Hydroxamic Acid) for Separation of Zr/Y, Sr System”, SAGE-Hindawi Access to Research Chromatography Research International, page 15 Moore (2000), “Selective separation of rare earth elements by ion exchange in an iminodiaxetic resin”, US006093376A, Jul.25 16 Md Jelas Haron, Mariati Tiansih et al (2005), “Sorption of Cu(II) by poly(hydroxamic axit) chelating exchanger prepared from poly(methyl acrylate) grafted oil palm empty fruit bunch (OPEFB)”, Bio Resources 4(4), p.1305-1318 67 17 Mohamad Zaki Ab Rahman et al (2001), “Preliminary Study on Application of Sago Starch Based Poly(Hydroxamic Acid) Resin for Extraction of Lanthanide Group Elements from Aqueous”, Malaysian Journal of Analytical Sciences, Vol 7, No 2, p.453-456 18 Preston J.S., Du Preez A.C (1996), Synergistic effects in solvent-extraction systems based on alkylsalicylic acids Part Extraction ofnickel, cobalt, cadmium and zinc in the presence of some neutral N-, O- and S-donor compounds, Solvent Extraction and Ion Exchange, Vol 14, p.179-201 19 Renata D Abreu, Carlos A Morais (2010), “Purification of rare earth elements from monazite sulphuric acid leach liquor and the production of high-purity ceric oxide”, Minerals Engineering, Volume 23, Issue 6, pages 536–540 20 Yadvendra K Agrawal (2003), “Selective Extraction and Separation of Thorium from Monazite Using N-Phenylbenzo-18-crown-6-hydroxamic Acid”, Microchim Acta, 142, p 255–261 21 Starý J (1966), Separation oftransplutonium elements, Talanta, Vol 13, p 421-437 22 Powell, J.E (1964), The separation of rare earths by ion exchange.In: Progress in the science and technology of the rare earths, Eyring L (ed.), Pergamon Press, Oxford 23 Kunin, R., Gustafson, R.L (1969), Ion Exchange, Industrial and Engineering Chemistry Research,Vol 61, p 38-42 24 Gene Michael Orf, Analytical applications of resins containing amide and polyamine functional groups, Retrospective Theses and Dissertations Paper 6095 68 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÓ LIÊN QUAN ĐÃ CÔNG BỐ Trinh Duc Cong, Hoang Thi Phuong, Nguyen Thi Thuc, Nguyen Van Manh, Nguyen Van Khoi -Synthesis poly(hydroxamic acid) by modification of polyacrylamide hydrogels with hydroxylamine hydrochloride and application for adsorption of La(III), Pr(III) ions.Tạp chí hóa học số 53(5), 663-668, 2015 Trịnh Đức Công, Nguyễn Thanh Tùng, Trần Vũ Thắng, Nguyễn Thị Thức, Hoàng Thị Phương - Hấp phụ ion La(III) Nd(III) poly(hydroxamic axit) sở acrylamit vinyl sunfonic axit Tạp chí hóa học số 52(6A), 122-125, 2014 Hoàng Thị Phương, Nguyễn Văn Khôi, Nguyễn Thị Thức, Lưu Thị Xuyến, Trịnh Đức Công - Hấp phụ ion Ce(III) Pr(III) poly(hydroxamic axit) sở acrylamit vinyl sunfonic axit Tạp chí hóa học số 53(6e1,2), 1013, 2015 Trinh Duc Cong, Nguyen Van Khoi, Nguyen Thi Thuc, Pham Thi Thu Ha, Tran Vu Thang, Hoang Thi Phuong - Study on synthesis of poly(hydroxamic acid) based on acrylamide and vinyl sunfonic acid, Hội nghị Khoa học quốc tế International Workshop on Advanced Materials Nanotechnology (Ha Long: 11-2014) , P.398, 2014 69 Science and 70 71 72 73 74 [...]... acrylamidoglycolic axit), poly(acrylamit-co-axitmaleic), poly(hydroxamic axit) được sử dụng để hấp phụ, làm giàu, tách loại và thu hồi các ion kim loại đất hiếm Với mong muốn nghiên cứu và thử nghiệm sử dụng các polyme có chứa nhóm chức đặc biệt trong lĩnh vực phân tách đất hiếm nên chúng tôi đã chọn đề tài: Nghiên cứu thử nghiệm phân tách một số nguyên tố đất hiếm nhóm nhẹ bằng poly(hydroxamic axit) Nội dung nghiên. .. này Trong một số trường hợp, đặc biệt là kỹ thuật tách chiết, các nguyên tố đất hiếm được chia ra ba nhóm: nhóm nhẹ, nhóm trung gian và nhóm nặng Bảng 1.2: Bảng phân chia các nhóm nguyên tố đất hiếm La Ce Pr Nd Nhóm nhẹ Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Nhóm trung gian Tm Yb Lu Y Nhóm nặng 1.1.2 Một số tính chất, đặc trưng của nguyên tố đất hiếm nhóm nhẹ Cấu hình electron lớp vỏ bên ngoài của các nguyên tử Lantanoit... các nguyên tố đất hiếm được phân thành hai nhóm: nhóm nhẹ và nhóm nặng hay còn gọi là nhóm Lantan-Xeri và Ytri Nhóm đất hiếm nhẹ (LREEs), từ La đến Europi (Eu) (Z từ 57-63); và nhóm đất hiếm nặng (HREEs) bao gồm từ Gadolini (Gd) cho tới Lu (Z từ 64-71) Mặc dù Y là nguyên tố đất hiếm nhẹ nhất nhưng nó lại được xếp vào nhóm đất hiếm nặng bởi vì có tính chất lý, hóa học tượng tự các nguyên tố trong nhóm. .. từng ion kim loại La(III), Ce(IV), Pr(III) và Nd(III) - Thử nghiệm tách riêng rẽ 4 nguyên tố đất hiếm nhóm nhẹ La, Ce, Pr và Nd từ dung dịch đất hiếm nhóm nhẹ trên cột trao đổi sử dụng PHA–PAM 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Các đặc điểm và tính chất của nguyên tố đất hiếm 1.1.1 Giới thiệu chung về đất hiếm Đất hiếm là nhóm gồm 15 nguyên tố giống nhau về mặt hóa học trong bảng hệ thống tuần... Các nghiên cứu ứng dụng của poly(hydroxamic axit) (PHA) để tách đất hiếm Trong thời gian gần đây polyme trên cơ sở poly(hydroxamic axit) đã được sử dụng để nghiên cứu tách một số nguyên tố đất hiếm Nhóm hydroxamic axit của polime trên cơ sở poly(hydroxamic axit) có khả năng tạo phức vòng càng đối với nhiều ion kim loại Trên cơ sở đó đã có nhiều nghiên cứu được tiến hành nhằm tổng hợp và ứng dụng poly(hydroxamic. .. và được gọi chung là Lantanoit, gồm các nguyên tố có số thứ tự từ 57 (Lantan) đến số thứ tự 71 (Lutexi) Thông thường Ytri (số thứ tự 39) và Scandi (số thứ tự 21) cũng được xếp vào nhóm đất hiếm vì trong tự nhiên nó luôn đi cùng các nguyên tố này [12] Bảng 1.1: Các nguyên tố đất hiếm và đặc tính cơ bản Số hiệu nguyên tử Tên nguyên tố Kí hiệu Khối lượng nguyên tử Số oxi hóa Các oxit 21 Scanđi Sc 44,956... tricloaxetic bằng axit 2-etylhexyl 2-etylhexyl photphonic (PC88A) từ môi trường HCl, HNO3 Lưu Minh Đại và các cộng sự [6] đã nghiên cứu thu hồi Ytri và Europi từ đất hiếm Yên Phú bằng phương pháp chiết Nhóm tác giả đã nghiên cứu áp dụng kĩ thuật khử Eu bằng bột kẽm và chiết các NTĐH bằng hệ LnCl3-HCl-HDEHP để tách Europi từ đất hiếm Yên Phú Bằng phương pháp này đã tách thử nghiệm được 50 g Eu2O3 Đồng thời nhóm. .. hiếm trung bình khoảng 30% Ngoài mỏ Yên Phú, mỏ đất hiếm Mường Hum, tỷ lệ này tương đối cao và trung bình khoảng 22% Về thành phần các nguyên tố đất hiếm trong tinh quặng, Basnezit chủ yếu chứa nguyên tố đất hiếm nhóm nhẹ Thành phần điển hình một số mỏ Basnezit được thống kê như sau: Bảng 1.5: Thành phần NTĐH ở một số mỏ của Việt Nam và thế giới Oxit Đất hiếm Đông Pao, Việt Nam Nam Nậm Xe, Việt Nam Mountain... là một trong số các nước có tài nguyên phong phú về đất hiếm (trữ lượng khá lớn khoảng 10 tấn oxit, các loại mỏ đa dạng như đất hiếm nhẹ Đông Pao, Nam Nậm Xe, đất hiếm nặng như Yên Phú, Mường Hum, sa khoáng ven biển,…) Tuy nhiên, quá trình phân tách và làm sạch đất hiếm hiện nay vẫn chủ yếu thực hiện với qui mô phòng thí nghiệm, nhỏ lẻ, chưa có một công nghệ ổn định và tương xứng với trữ lượng đất hiếm. .. thành phần nguyên tố, quặng đất hiếm ở Việt Nam có thể chia làm hai loại: - Đất hiếm nhóm nhẹ: gồm các mỏ Nam Nậm Xe, Bắc Nậm Xe, Đông Pao và quặng sa khoáng Trong đó, khoáng vật đất hiếm chủ yếu là Basnezit (Nậm Xe, Đông Pao và Mường Hum) và Monazit (Bắc Bù Khạng, sa khoáng ven biển) - Đất hiếm nhóm nặng: điển hình là mỏ Yên Phú, tỷ lệ hàm lượng oxit đất hiếm nhóm nặng trên tổng oxit đất hiếm trung