从液体介质中分离 VB 族元素
VB 族元素钒、铌和钽在溶液中很容易失去电子,形成离子。钒形成两种离子,V4+ 和 V5+,而另两种离子 Nb5+ 和 Ta5+ 通常是以一种离子形式存在。VB 族元素以氧化物、卤化物、硫酸盐和混合络合物的形式存在。由于它们的原子半径几乎相同,因此从分离的角度来看,Nb 和 Ta 几乎完全相同。
V
Vanadium
Nb
Niobium
Ta
Tantalum
钒、铌和钽在酸液中以阳离子形式存在,因此 AmberSep™ G26 H 等强酸阳离子交换树脂是首选的分离介质。在稀盐酸中,V4+ 对强酸阳离子交换树脂具有很高的亲和力。当 HCI 浓度从 4 摩尔增加到 8 摩尔时,亲和力减弱,但当酸浓度增加到 8 摩尔以上时,亲和力再次增加。
在高氯酸中,强酸阳离子交换树脂对这些阳离子的亲和力更高。
在稀硝酸中,V4+ 对 AmberSep™ G26 H 具有很高的亲和力,并可使用较高浓度的硝酸洗脱。
在氢氟酸和盐酸中,这些元素则会形成阴离子,可被 AmberSep™ 21K XLT 等强碱阴离子交换树脂捕获。1 铌和钽的回收工艺已有介绍。2
这些金属通常需要与其他密切相关的金属分离,因此需要选择理论分离度最高的树脂。对于此类分离,建议使用强酸阳离子交换精细树脂,例如 树脂或 树脂。
注意:氧化剂诸如硝酸在特定条件下能氧化有机离子交换树脂。这可能导致轻微的树脂降解或剧烈的放热反应(爆炸)。在使用强氧化剂之前,请参考相关资料来处理这些材料。