BR112020021369B1 - METHOD FOR PROCESSING A PURIFIED RARE EARTH SULFATE SOLUTION - Google Patents

METHOD FOR PROCESSING A PURIFIED RARE EARTH SULFATE SOLUTION Download PDF

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Alexander Dean Elliot
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Abstract

A presente invenção refere-se a um método de processamento de uma solução de sulfato de terra rara purificada, em que o método inclui as etapas de: colocação da solução de sulfato de terra rara purificada em contato com hidróxido de sódio para precipitar as terras raras como hidróxido de terra rara, incluindo a adição de um oxidante para oxidar o cério contido no precipitado de hidróxido de terra rara; e lixiviação seletiva do precipitado de hidróxido de terra rara com ácido clorídrico para formar uma solução de cloreto de terra rara e um resíduo.The present invention relates to a method of processing a purified rare earth sulfate solution, wherein the method includes the steps of: placing the purified rare earth sulfate solution in contact with sodium hydroxide to precipitate the rare earths as rare earth hydroxide, including the addition of an oxidant to oxidize the cerium contained in the rare earth hydroxide precipitate; and selectively leaching the rare earth hydroxide precipitate with hydrochloric acid to form a rare earth chloride solution and a residue.

Description

CAMPO TÉCNICOTECHNICAL FIELD

[001] A presente invenção se refere de maneira geral à recuperação de elementos de terras raras de minérios de terras raras ou de concentrados contendo esses elementos. Mais particularmente, a invenção se refere à recuperação de cério separado e produtos de terras raras livres de cério de uma solução de sulfato de terra rara, tal como uma solução de sulfato de terra rara purificada.[001] The present invention generally relates to the recovery of rare earth elements from rare earth ores or concentrates containing these elements. More particularly, the invention relates to the recovery of separated cerium and cerium-free rare earth products from a rare earth sulfate solution, such as a purified rare earth sulfate solution.

[002] Uma solução de sulfato de terra rara purificada pode, por exemplo, ser formada a partir de um sulfato de terra rara bruto derivado da sulfatação (cozimento de ácido) e da lixiviação com água subsequente de um minério de monazita, um concentrado, ou um resíduo pré-lixiviação associado, em que a solução purificada pode, por exemplo, ser derivada de tal solução bruta por meio da formação de um precipitado de sulfato de terra rara seguida por uma lixiviação com água do precipitado.[002] A purified rare earth sulfate solution can, for example, be formed from a crude rare earth sulfate derived from sulfation (acid cooking) and subsequent water leaching of a monazite ore, a concentrate, or an associated pre-leach residue, wherein the purified solution may, for example, be derived from such a crude solution through the formation of a rare earth sulfate precipitate followed by a water leaching of the precipitate.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[003] Os elementos de terras raras incluem todos os elementos lantanídeos (lantânio, cério, praseodímio, neodímio, promécio, samário, európio, gadolínio, térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio e lutécio), bem como os metais raros escândio e ítrio. Para fins de facilitar a discussão e por causa de sua abundância e propriedades similares, os Elementos de Terras Raras Totais (TREE = Total Rare Earth Elements) são divididos frequentemente em três grupos: as Terras Raras Leves (LRE = Light Rare Earths) que são o lantânio, o cério, o praseodímio e o neodínio; as Terras Raras Médias (MRE = Middle Rare Earths) que são o samário, o európio e o gadolínio (o promécio não existe como um elemento estável); e as Terras Raras Pesadas (HRE = Heavy Rare Earths) que são o térbio, o disprósio, o hólmio, o érbio, o túlio, o itérbio e o lutécio. O ítrio e o escândio são adicionados frequentemente a esta lista embora não sejam estritamente elementos de terras raras pesadas.[003] Rare earth elements include all lanthanide elements (lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium), as well as the rare metals scandium and yttrium. For purposes of facilitating discussion and because of their abundance and similar properties, Total Rare Earth Elements (TREE = Total Rare Earth Elements) are often divided into three groups: Light Rare Earths (LRE = Light Rare Earths) which are lanthanum, cerium, praseodymium and neodynium; the Medium Rare Earths (MRE = Middle Rare Earths) which are samarium, europium and gadolinium (promethium does not exist as a stable element); and the Heavy Rare Earths (HRE = Heavy Rare Earths) which are terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium. Yttrium and scandium are frequently added to this list although they are not strictly heavy rare earth elements.

[004] Durante os vinte anos passados houve uma explosão na demanda quanto a muitos artigos que requerem elementos de terras raras, os quais incluem agora muitos artigos que as pessoas usam todo dia, tais como memórias de computador, DVDs, baterias recarregáveis, telefones móveis, conversores catalíticos, motores elétricos pequenos, ímãs e iluminação fluorescente.[004] During the past twenty years there has been an explosion in demand for many items that require rare earth elements, which now include many items that people use every day, such as computer memories, DVDs, rechargeable batteries, mobile phones , catalytic converters, small electric motors, magnets and fluorescent lighting.

[005] Os elementos de terras raras também desempenham um papel essencial na geração de eletricidade a partir da energia eólica, veículos elétricos de nova geração e aplicações militares. A este respeito, os usos militares incluem óculos de visão noturna, as armas guiadas com precisão, os equipamentos de comunicações, os equipamentos de GPS e as baterias.[005] Rare earth elements also play an essential role in the generation of electricity from wind energy, new generation electric vehicles and military applications. In this regard, military uses include night vision goggles, precision-guided weapons, communications equipment, GPS equipment and batteries.

[006] O aumento no uso de elementos de terras raras em dispositivos de nova tecnologia tem realizado a um aumento na demanda, e a uma necessidade quanto à diversificação em uma cadeia de fornecimento que é dominada pela China desde o início dos anos 90. De fato, o desenvolvimento de recursos não chineses para a mineração e o processamento de terras raras se expandiram nos anos recentes, particularmente desde que a China anunciou em 2010 que irá restringir intensamente a sua exportação de elementos de terras raras para assegurar o fornecimento para a manufatura doméstica.[006] The increase in the use of rare earth elements in new technology devices has led to an increase in demand, and a need for diversification in a supply chain that has been dominated by China since the early 1990s. In fact, the development of non-Chinese resources for rare earth mining and processing has expanded in recent years, particularly since China announced in 2010 that it will sharply restrict its export of rare earth elements to ensure supply for manufacturing. domestic.

[007] Os minerais que contêm terras raras que ocorrem na natureza que são suficientemente ricos em elementos de terras raras a serem de interesse comercial atual ou futuro potencial incluem fluorocarbonatos (tais como a bastnasita), fluoretos, óxidos, fosfatos (tais como a monazita, a xenotima e a apatita), e silicatos (tais como argilas iônicas e a alanita). Os recursos do mundo são contidos principalmente na bastnasita e na monazita. Os depósitos de Bastnasita na China e nos Estados Unidos constituem a maior porcentagem dos recursos econômicos de terras raras conhecidos do mundo, ao passo que os depósitos de monazita na Austrália, no Brasil, na China, na Índia, na Malásia, na África do Sul, em Sri Lanka, na Tailândia e nos Etados Unidos constituírem o segundo maior segmento.[007] Naturally occurring rare earth-containing minerals that are sufficiently rich in rare earth elements to be of current or potential future commercial interest include fluorocarbonates (such as bastnasite), fluorides, oxides, phosphates (such as monazite , xenotime and apatite), and silicates (such as ionic clays and allanite). The world's resources are mainly contained in bastnasite and monazite. Bastnasite deposits in China and the United States constitute the largest percentage of the world's known economic rare earth resources, while monazite deposits in Australia, Brazil, China, India, Malaysia, South Africa , in Sri Lanka, Thailand and the United States constitute the second largest segment.

[008] Os métodos convencionais para a extração de elementos de terras raras de seus minérios ou concentrados são descritos "Extractive Metallurgy of Rare Earths" da autoria de C. K. Gupta e N. Krishnamurthy, CRC Press, 2005.[008] Conventional methods for extracting rare earth elements from their ores or concentrates are described in "Extractive Metallurgy of Rare Earths" by C. K. Gupta and N. Krishnamurthy, CRC Press, 2005.

[009] Tal como esboçado em Gupta e Krishnamurthy (2005), os elementos de terras raras têm sido extraídos tipicamente de minérios e concentrados de monazita por processos de sulfatação. Na sulfatação (também chamada "cozimento de ácido"), o minério ou o concentrado é misturado com ácido sulfúrico concentrado e cozido a temperaturas elevadas (tais como de 200 a 500°C) para romper a matriz do mineral e converter os elementos de terras raras em sais de sulfato, os quais podem então ser colocados em solução pela dissolução em uma lixiviação com água dos sólidos cozidos. Uma vez que os elementos de terras raras estão na solução, as quais são soluções de sulfatos de terras raras impuras que serão indicadas no presente documento como "soluções de sulfatos de terras raras brutas", os elementos de terras raras são recuperados tipicamente por um número de técnicas da técnica anterior diferentes.[009] As outlined in Gupta and Krishnamurthy (2005), rare earth elements have typically been extracted from monazite ores and concentrates by sulfation processes. In sulfation (also called "acid baking"), the ore or concentrate is mixed with concentrated sulfuric acid and cooked at high temperatures (such as 200 to 500°C) to break up the mineral matrix and convert the earth elements. rare in sulfate salts, which can then be brought into solution by dissolving in a water leach of the cooked solids. Since the rare earth elements are in the solution, which are impure rare earth sulfate solutions that will be referred to herein as "raw rare earth sulfate solutions", the rare earth elements are typically recovered by a number of different prior art techniques.

[0010] Gupta e Krishnamurthy (2005) também descrevem processos para a extração de elementos de terras raras de minérios e concentrados de bastnasita (a bastnasita é um fluorocarbonato de terra rara). Na China, os concentrados de bastnasite são processados por meio de aquecimento com ácido sulfúrico concentrado a 500°C em um forno de calcinação rotativo. O resíduo é tratado então com água para dissolver os sulfatos de terra rara solúveis, formando outra vez uma solução de sulfato de terra rara bruta.[0010] Gupta and Krishnamurthy (2005) also describe processes for extracting rare earth elements from bastnasite ores and concentrates (bastnasite is a rare earth fluorocarbonate). In China, bastnasite concentrates are processed by heating with concentrated sulfuric acid to 500°C in a rotary calcination furnace. The residue is then treated with water to dissolve the soluble rare earth sulfates, again forming a crude rare earth sulfate solution.

[0011] Uma estratégia de processo da técnica anterior que foi adotada para recuperar os elementos de terras raras contidos em tais soluções de sulfatos de terras raras brutas consiste em neutralizar o ácido e precipitar as impurezas problemáticas, formando desse modo soluções de sulfatos de terras raras "purificadas", seguido pela recuperação dos elementos de terra rara ao usar um de vários processos alternativos tais como a extração com solvente, a precipitação de carbonato de terra rara, a precipitação de oxalato de terra rara, a precipitação de hidróxido de terra rara, ou a troca de íons. Uma outra estratégia consiste em recuperar diretamente os elementos de terras raras das soluções de sulfatos de terras raras brutas, para o que uma opção do processo está disponível na técnica anterior, ou seja, a precipitação de sulfato duplo.[0011] A prior art process strategy that has been adopted to recover the rare earth elements contained in such raw rare earth sulfate solutions is to neutralize the acid and precipitate the problematic impurities, thereby forming rare earth sulfate solutions. "purified", followed by recovery of the rare earth elements using one of several alternative processes such as solvent extraction, rare earth carbonate precipitation, rare earth oxalate precipitation, rare earth hydroxide precipitation, or ion exchange. Another strategy is to directly recover rare earth elements from raw rare earth sulfate solutions, for which a process option is available in the prior art, namely double sulfate precipitation.

[0012] Muitas dessas estratégias de processo podem produzir um hidróxido de terra rara diretamente, tal como na precipitação do hidróxido, ou indiretamente através da conversão cáustica de intermediários, tal como de sulfato, carbonato ou oxalato duplo. O cério contido nos hidróxidos de terras raras resultantes pode ser oxidado com um agente de oxidação forte, ou por meio de secagem na presença de oxigênio a 120 a 150°C. Os hidróxidos de terras raras misturados podem então ser lixiviados seletivamente em ácido clorídrico a um pH de 3 a 4 para produzir uma solução de cloreto de terra rara e um resíduo. O problema com os processos existentes, tal como descrito por Morais et al em "Recovery of Cerium by Oxidation/Hydrolysis With KMNO4- Na2CO3", Hydrometallurgy 2003 - Fifth International Conference - volume 2: Electrometallurgy and Environmental Hydrometallurgy, é que a dissolução seletiva é muito lenta e que cerca de 1% de cério é lixiviado na solução de cloreto de terra rara.[0012] Many of these process strategies can produce a rare earth hydroxide directly, such as in hydroxide precipitation, or indirectly through caustic conversion of intermediates, such as sulfate, carbonate or double oxalate. The cerium contained in the resulting rare earth hydroxides can be oxidized with a strong oxidizing agent, or by drying in the presence of oxygen at 120 to 150°C. The mixed rare earth hydroxides can then be selectively leached in hydrochloric acid at a pH of 3 to 4 to produce a rare earth chloride solution and a residue. The problem with existing processes, as described by Morais et al in "Recovery of Cerium by Oxidation/Hydrolysis With KMNO4- Na2CO3", Hydrometallurgy 2003 - Fifth International Conference - volume 2: Electrometallurgy and Environmental Hydrometallurgy, is that selective dissolution is very slowly and that about 1% of cerium is leached into the rare earth chloride solution.

[0013] Um objetivo da presente invenção consiste desse modo na provisão de um processo eficaz e eficiente para a recuperação seletiva de elementos de terras raras de soluções de sulfatos de terras raras purificadas, e desse modo por fim um processo total mais econômico para a produção de produtos de terras raras separados de minérios contendo terras raras.[0013] An object of the present invention is therefore to provide an effective and efficient process for the selective recovery of rare earth elements from purified rare earth sulfate solutions, and thereby ultimately a more economical overall process for the production of rare earth products separated from ores containing rare earths.

[0014] A discussão acima dos Antecedentes é incluída para explicar o contexto da presente invenção. Não deve ser considerada como uma admissão que qualquer material mencionado tenha sido publicado, conhecido, ou faz parte do conhecimento geral comum (em qualquer país) na data de prioridade de qualquer uma das reivindicações.[0014] The above discussion of the Background is included to explain the context of the present invention. It should not be considered an admission that any material mentioned was published, known, or forms part of common general knowledge (in any country) on the priority date of any of the claims.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[0015] Tal como acima mencionado, em termos gerais no processamento de terras raras, a sulfatação é o lugar onde um minério ou um concentrado é misturado com ácido sulfúrico concentrado e cozido a temperaturas elevadas para romper a matriz do mineral e converter os elementos de terras raras em sais de sulfatos que podem então ser colocados na solução através da dissolução em uma lixiviação com água dos sólidos cozidos. Uma vez que os elementos de terras raras estão na solução, que são as chamadas soluções de sulfatos de terras raras "brutas", os elementos de terras raras requerem então a recuperação.[0015] As mentioned above, in general terms in rare earth processing, sulfation is where an ore or concentrate is mixed with concentrated sulfuric acid and cooked at elevated temperatures to break up the mineral matrix and convert the mineral elements. rare earths into sulfate salts which can then be brought into solution by dissolving in a water leach of the cooked solids. Once the rare earth elements are in the solution, which are so-called "raw" rare earth sulfate solutions, the rare earth elements then require recovery.

[0016] Por exemplo, no pedido de patente internacional copendente do requerente depositado no mesmo dia que este pedido de patente, é descrito um método para a precipitação de sulfato de terra rara, o qual inclui a sujeição de uma solução de sulfato de terra rara bruta à precipitação na presença de um composto orgânico volátil solúvel em água para produzir um precipitado de sulfato de terra rara e um sobrenadante ácido. O precipitado de sulfato de terra rara é lavado então e secado, e subsequentemente lixiviado na água para dissolver o sulfato de terra rara solúvel e formar uma solução de lixiviação rica em sulfato de terra rara e um resíduo de lixiviação que contém impurezas na forma de fosfatos insolúveis. A solução de lixiviação de sulfato de terra rara é sujeitada então à precipitação das impurezas para formar uma "solução de sulfato de terra rara purificada" e um resíduo de purificação. É tal solução de sulfato de terra rara "purificada" à qual se aplica a presente invenção. A presente invenção pode ser igualmente aplicada a um sulfato de terra rara purificado preparado pela neutralização do sulfato cru de terra rara tal como descrito nos Antecedentes.[0016] For example, in the applicant's co-pending international patent application filed on the same day as this patent application, a method for precipitation of rare earth sulfate is described, which includes subjecting a solution of rare earth sulfate to crude to precipitation in the presence of a water-soluble volatile organic compound to produce a rare earth sulfate precipitate and an acidic supernatant. The rare earth sulfate precipitate is then washed and dried, and subsequently leached in water to dissolve the soluble rare earth sulfate and form a leaching solution rich in rare earth sulfate and a leaching residue containing impurities in the form of phosphates. insoluble. The rare earth sulfate leaching solution is then subjected to precipitation of impurities to form a "purified rare earth sulfate solution" and a purification residue. It is such "purified" rare earth sulfate solution to which the present invention applies. The present invention can also be applied to a purified rare earth sulfate prepared by neutralizing crude rare earth sulfate as described in the Background.

[0017] A presente invenção provê desse modo um método de processamento de uma solução de sulfato de terra rara purificada, em que o método inclui as etapas de: a) colocação da solução de sulfato de terra rara purificada em contato com hidróxido de sódio para precipitar terras raras como hidróxido de terra rara, incluindo a adição de um oxidante para oxidar o cério contido no precipitado de hidróxido de terra rara; e b) lixiviação seletiva do precipitado de hidróxido de terra rara com ácido clorídrico para formar uma solução de cloreto de terra rara e um resíduo.[0017] The present invention thus provides a method of processing a purified rare earth sulfate solution, wherein the method includes the steps of: a) placing the purified rare earth sulfate solution in contact with sodium hydroxide to precipitating rare earths as rare earth hydroxide, including adding an oxidant to oxidize the cerium contained in the rare earth hydroxide precipitate; and b) selectively leaching the rare earth hydroxide precipitate with hydrochloric acid to form a rare earth chloride solution and a residue.

[0018] Em uma forma, na preparação de uma solução de sulfato de terra rara purificada, a lavagem de um precipitado de sulfato de terra rara formado a partir de uma solução de sulfato de terra rara bruta é realizada com um composto orgânico volátil solúvel em água, tal como o metanol, em que o precipitado de sulfato é então secado (idealmente com o composto orgânico volatilizado recuperado e reutilizado) antes de uma lixiviação com água do precipitado de sulfato. Tal lixiviação com água ocorre de preferência a cerca de 40°C por até 180 minutos para dissolver o sulfato de terra rara solúvel, enquanto deixa a maior parte das impurezas para trás como fosfatos insolúveis (tal como o tório) que podem ser reciclados ou descartados. As quantidades de traço de impurezas solúveis também serão dissolvidas em tal processo.[0018] In one form, in preparing a purified rare earth sulfate solution, washing a rare earth sulfate precipitate formed from a crude rare earth sulfate solution is carried out with a volatile organic compound soluble in water, such as methanol, in which the sulfate precipitate is then dried (ideally with the volatilized organic compound recovered and reused) before a water leaching of the sulfate precipitate. Such water leaching preferably occurs at about 40°C for up to 180 minutes to dissolve the soluble rare earth sulfate, while leaving most impurities behind as insoluble phosphates (such as thorium) that can be recycled or discarded. . Trace amounts of soluble impurities will also be dissolved in such a process.

[0019] Em seguida, depois da separação de sólido-líquido, o resíduo de lixiviação pode ser descartado enquanto a solução de lixiviação resultante rica em sulfato de terra rara é idealmente submetida subsequentemente a um estágio de purificação de sulfato de terra rara para formar a solução de sulfato de terra rara purificada correspondente à presente invenção e um resíduo de purificação.[0019] Then, after solid-liquid separation, the leaching residue can be discarded while the resulting leach solution rich in rare earth sulfate is ideally subsequently subjected to a rare earth sulfate purification stage to form the purified rare earth sulfate solution corresponding to the present invention and a purification residue.

[0020] Com relação a este estágio de purificação, o magnésio é de preferência adicionado à solução de lixiviação de sulfato de terra rara para purificar essa solução pela precipitação das impurezas, restando a solução de sulfato de terra rara purificada desejada e um resíduo de purificação. A purificação é operada idealmente para maximizar a precipitação das impurezas enquanto minimiza a coprecipitação dos elementos de terras raras. Dessa maneira, a magnésia é de preferência dosada em múltiplos tanques a uma temperatura de até cerca de 55°C, com um tempo de residência de 30 a 120 minutos em cada tanque, a um pH de 4,5 a 6,0 alvo do ponto extremo. Em seguida, depois da separação de sólido e líquido, o precipitado da purificação pode reciclado ou descartado, e a solução de sulfato de terra rara purificada é recuperada para processamento adicional.[0020] With regard to this purification stage, magnesium is preferably added to the rare earth sulfate leaching solution to purify this solution by precipitation of impurities, leaving the desired purified rare earth sulfate solution and a purification residue. . Purification is ideally operated to maximize precipitation of impurities while minimizing co-precipitation of rare earth elements. In this way, the magnesia is preferably dosed into multiple tanks at a temperature of up to about 55°C, with a residence time of 30 to 120 minutes in each tank, at a target pH of 4.5 to 6.0. extreme point. Then, after solid and liquid separation, the purification precipitate can be recycled or discarded, and the purified rare earth sulfate solution is recovered for further processing.

[0021] Retornando a uma descrição do método de processamento da presente invenção, o hidróxido de sódio é adicionado à solução de sulfato de terra rara purificada a fim de precipitar as terras raras como hidróxido de terra rara, em que a adição do oxidante ajuda a oxidar o cério contido no precipitado. A etapa de precipitação a) é operada desse modo idealmente para maximizar a precipitação de elementos de terra rara e para maximizar a conversão de cério (III) em cério (IV), enquanto minimiza o excesso estequiométrico da dosagem de reagente, e minimiza a concentração do sulfato no precipitado de hidróxido de terra rara.[0021] Returning to a description of the processing method of the present invention, sodium hydroxide is added to the purified rare earth sulfate solution in order to precipitate the rare earths as rare earth hydroxide, wherein the addition of the oxidant helps to oxidize the cerium contained in the precipitate. Precipitation step a) is operated in this manner ideally to maximize the precipitation of rare earth elements and to maximize the conversion of cerium (III) to cerium (IV), while minimizing the stoichiometric excess of the reactant dosage, and minimizing the concentration of sulfate in the rare earth hydroxide precipitate.

[0022] A etapa de precipitação a) ocorre de preferência em um processo em contracorrente de dois estágios, incluindo um estágio de precipitação e um estágio de refino, em que a solução de sulfato de terra rara é alimentada no estágio de precipitação com a solução usada do estágio de refino, para precipitar o sulfato que contém hidróxido de terra rara. O sulfato que contém hidróxido de terra rara pode então ser convertido em hidróxido de terra rara limpo no estágio de refino com a adição de hidróxido de sódio fresco.[0022] The precipitation step a) preferably occurs in a two-stage countercurrent process, including a precipitation stage and a refining stage, in which the rare earth sulfate solution is fed into the precipitation stage with the solution used from the refining stage, to precipitate the sulfate containing rare earth hydroxide. The sulfate containing rare earth hydroxide can then be converted into clean rare earth hydroxide in the refining stage with the addition of fresh sodium hydroxide.

[0023] Em uma forma preferida, ambos os estágios de precipitação e de refino operam a uma temperatura de 40 a 80°C, e por um tempo de cerca de 30 a 60 minutos, com a estequiometria de adição de hidróxido de sódio na faixa de 100 a 110%, e com 100 a 130% de dosagem de estequiometria de oxidante.[0023] In a preferred form, both the precipitation and refining stages operate at a temperature of 40 to 80°C, and for a time of about 30 to 60 minutes, with the sodium hydroxide addition stoichiometry in the range from 100 to 110%, and with 100 to 130% oxidant stoichiometry dosage.

[0024] De preferência, o oxidante é o peróxido de hidrogênio e/ou o hipoclorito de sódio, o qual é adicionado aos estágios de precipitação e/ou de refino depois da adição de hidróxido de sódio. Para o caso em que o peróxido de hidrogênio é o oxidante, é preferível que a temperatura operacional esteja na faixa de 50 a 60°C no(s) ponto(s) de adição.[0024] Preferably, the oxidant is hydrogen peroxide and/or sodium hypochlorite, which is added to the precipitation and/or refining stages after the addition of sodium hydroxide. For the case where hydrogen peroxide is the oxidant, it is preferable that the operating temperature is in the range of 50 to 60°C at the addition point(s).

[0025] Na etapa de lixiviação b), a lixiviação seletiva do precipitado de hidróxido de terra rara é de preferência realizada em dois estágios, em que cada estágio tem múltiplos tanques e cada estágio usa o ácido clorídrico diluído até cerca de 10% em peso/peso ao usar a solução de lixiviação do primeiro estágio de lixiviação. A solução de lixiviação do segundo estágio de lixiviação é de preferência usada para refazer a polpa, precipitar o hidróxido de terra rara de lixiviação, e precipitar o cério (IV) que foi dissolvido no segundo estágio, antes do primeiro estágio de lixiviação.[0025] In leaching step b), selective leaching of the rare earth hydroxide precipitate is preferably carried out in two stages, wherein each stage has multiple tanks and each stage uses hydrochloric acid diluted to about 10% by weight /weight when using the leaching solution from the first leaching stage. The leaching solution from the second leaching stage is preferably used to repulp, precipitate the leaching rare earth hydroxide, and precipitate the cerium (IV) that was dissolved in the second stage before the first leaching stage.

[0026] A lixiviação seletiva ocorre idealmente a uma temperatura de 60 a 80°C, em que o primeiro estágio de lixiviação é sendo operado para maximizar a dissolução de terra rara enquanto minimiza a dissolução do cério (IV), o que é obtido com um pH de ponto extremo de cerca de pH de 3 a 4, e o segundo estágio de lixiviação é operado para minimizar a concentração de elementos de terra rara que não o cério no resíduo. A este respeito, é preferível que a solução de cloreto de terra rara contenha o cério a um nível insignificante, e que o resíduo consista principalmente em hidróxido de cério (IV).[0026] Selective leaching ideally occurs at a temperature of 60 to 80°C, where the first stage of leaching is being operated to maximize the dissolution of rare earth while minimizing the dissolution of cerium (IV), which is achieved with a pH endpoint of about pH 3 to 4, and the second leaching stage is operated to minimize the concentration of rare earth elements other than cerium in the residue. In this regard, it is preferable that the rare earth chloride solution contains cerium at a negligible level, and that the residue consists mainly of cerium (IV) hydroxide.

[0027] O resíduo de hidróxido do cério (IV) pode ser compactado como um produto de cério bruto ou então processado para produzir um produto de cério de uma pureza mais elevada. Além disso, cloreto de bário pode ser subsequentemente adicionado à solução de cloreto de terra rara, com ácido sulfúrico quando os níveis de sulfato são baixos, para remover o rádio através da coprecipitação com o sulfato de bário para formar uma solução de cloreto de terra rara purificada. A solução de cloreto de terra rara purificada pode então ser concentrada por meio de evaporação.[0027] The cerium (IV) hydroxide residue can be compacted as a crude cerium product or processed to produce a higher purity cerium product. Additionally, barium chloride can be subsequently added to the rare earth chloride solution, with sulfuric acid when sulfate levels are low, to remove radium through coprecipitation with the barium sulfate to form a rare earth chloride solution. purified. The purified rare earth chloride solution can then be concentrated through evaporation.

[0028] O cloreto de terra rara purificado diluído e/ou concentrado pode então ser separado em dois ou mais produtos de terras raras diferentes pela extração com solvente em que cada produto de terra rara contém um ou mais elementos de terras raras individuais.[0028] The diluted and/or concentrated purified rare earth chloride can then be separated into two or more different rare earth products by solvent extraction wherein each rare earth product contains one or more individual rare earth elements.

[0029] O método da invenção também pode incluir algumas etapas adicionais relacionadas à produção de uma solução de sulfato de terra rara bruta apropriada a partir de um concentrado de fosfato de cálcio rico em terra rara, muito provavelmente onde o concentrado de fosfato de cálcio rico em terra rara é um produto do beneficiamento de um minério rico em fosfato de cálcio contendo terra rara pela flutuação de todo o minério. Em uma forma preferida, o minério contém monazite hospedada por apatita, e o concentrado contém um grau maior de monazita hospedada por apatita em relação ao minério.[0029] The method of the invention may also include some additional steps related to producing a suitable crude rare earth sulfate solution from a rare earth rich calcium phosphate concentrate, most likely where the rich calcium phosphate concentrate in rare earth it is a product of the processing of an ore rich in calcium phosphate containing rare earth by floating the entire ore. In a preferred form, the ore contains apatite-hosted monazite, and the concentrate contains a greater degree of apatite-hosted monazite relative to the ore.

[0030] Em termos gerais, estas etapas de pré-processamento incluem de preferência a pré-lixiviação de um concentrado rico de fosfato de cálcio rico em terra rara com ácido fosfórico para formar um resíduo de pré-lixiviação enriquecido em terras raras, a mistura do resíduo de pré-lixiviação com ácido sulfúrico com o aquecimento subsequente da mistura para converter as terras raras no resíduo de pré-lixiviação em sulfatos de terras raras solúveis em água, e finalmente uma lixiviação com água da mistura aquecida para colocar os sulfatos de terras raras na solução e desse modo formar a solução de sulfato de terra rara bruta apropriada para a etapa de precipitação descrita acima.[0030] In general terms, these pre-processing steps preferably include pre-leaching a rare earth-rich calcium phosphate concentrate with phosphoric acid to form a rare earth-enriched pre-leaching residue, the mixture of the pre-leaching residue with sulfuric acid with subsequent heating of the mixture to convert the rare earths in the pre-leaching residue into water-soluble rare earth sulfates, and finally a water leaching of the heated mixture to place the earth sulfates rare earth sulfate solution suitable for the precipitation step described above.

[0031] A solução de sulfato de terra rara bruta pode ser então sujeitada à precipitação na presença de um composto orgânico volátil solúvel em água para produzir um precipitado de sulfato de terra rara e um sobrenadante ácido.[0031] The raw rare earth sulfate solution can then be subjected to precipitation in the presence of a water-soluble volatile organic compound to produce a rare earth sulfate precipitate and an acidic supernatant.

[0032] Idealmente, a etapa de precipitação de sulfato de terra rara é operada para maximizar a extensão da precipitação de terra rara da solução enquanto minimiza a precipitação de terra rara na forma de fosfatos e fluoretos, e enquanto minimiza a coprecipitação das impurezas. O precipitado de sulfato de terra rara deve conter > 35% de TREE, > 12% de S, < 2% de P, < 0,3% de Al e < 0,5% de Fe, ao passo que todo composto orgânico adicionado à precipitação, menos aquele volatilizado, vai estar contido no sobrenadante ácido. De fato, virtualmente toda a água, o ácido sulfúrico, o ácido fosfórico, Mg, Al, Fe e U contidos na solução de sulfato de terra rara bruta devem ser contidos no sobrenadante ácido.[0032] Ideally, the rare earth sulfate precipitation step is operated to maximize the extent of rare earth precipitation from solution while minimizing rare earth precipitation in the form of phosphates and fluorides, and while minimizing coprecipitation of impurities. The rare earth sulfate precipitate must contain > 35% TREE, > 12% S, < 2% P, < 0.3% Al and < 0.5% Fe, while all organic compounds added to precipitation, except that which is volatilized, will be contained in the acid supernatant. In fact, virtually all of the water, sulfuric acid, phosphoric acid, Mg, Al, Fe and U contained in the crude rare earth sulfate solution must be contained in the acidic supernatant.

[0033] Embora o precipitado de sulfato de terra rara seja submetido subsequentemente a outras etapas do processo para formar a solução de sulfato de terra rara purificada da presente invenção, o sobrenadante ácido produzido também pode ser submetido a outras etapas do processo que visam a recuperação do composto orgânico e a regeneração do ácido fosfórico. Isto pode incluir a recuperação do composto orgânico do sobrenadante ácido por meio de destilação, o que resulta na formação de composto orgânico recuperado e uma solução ácida mista diluída, em que o composto orgânico recuperado é de preferência reciclado para ser usado na etapa de precipitação, e a solução ácida mista diluída é passada diretamente e/ou depois da concentração adicional pela evaporação para ser usada em um estágio de regeneração de ácido fosfórico que também será descrito mais adiante.[0033] Although the rare earth sulfate precipitate is subsequently subjected to other process steps to form the purified rare earth sulfate solution of the present invention, the acidic supernatant produced can also be subjected to other process steps aimed at recovering of the organic compound and the regeneration of phosphoric acid. This may include recovering the organic compound from the acidic supernatant by means of distillation, which results in the formation of the recovered organic compound and a dilute mixed acid solution, wherein the recovered organic compound is preferably recycled for use in the precipitation step. and the diluted mixed acid solution is passed directly and/or after further concentration by evaporation to be used in a phosphoric acid regeneration stage which will also be described later.

[0034] Depois da pré-lixiviação de ácido fosfórico dos estágios de pré-processamento descritos acima, calor pode ser aplicado à solução de lixiviação de ácido fosfórico, para precipitar fora da solução todas as quantidades menores de terras raras como fosfatos de terras raras, restando uma solução de recuperação. São estes fosfatos de terras raras que podem então ser retornados às etapas de sulfatação e de cozimento com ácido descritas acima.[0034] After pre-leaching of phosphoric acid from the pre-processing stages described above, heat may be applied to the phosphoric acid leaching solution to precipitate out of solution all minor amounts of rare earths such as rare earth phosphates, remaining a recovery solution. It is these rare earth phosphates that can then be returned to the sulfation and acid cooking steps described above.

[0035] A solução de recuperação pode então ser dosada com ácido sulfúrico e/ou a solução de ácida misturada diluída e/ou concentrada do estágio de separação de metanol para converter o fosfato de monocálcio em ácido fosfórico e para formar um precipitado de sulfato de cálcio que pode ser descartado. O objetivo é um equilíbrio entre a maximização da reatividade do ácido fosfórico e a minimização da quantidade de formação de precipitado de sulfato de cálcio na pré- lixiviação acima mencionada.[0035] The recovery solution can then be dosed with sulfuric acid and/or the diluted and/or concentrated mixed acid solution from the methanol separation stage to convert the monocalcium phosphate into phosphoric acid and to form a precipitate of monocalcium sulfate. calcium that can be discarded. The objective is a balance between maximizing the reactivity of the phosphoric acid and minimizing the amount of calcium sulfate precipitate formation in the aforementioned pre-leaching.

[0036] O ácido fosfórico formado a partir da solução de recuperação pode então ser usado tal como necessário pela pré-lixiviação nas etapas de pré-processamento descritas acima, e o excesso de ácido fosfórico pode ser sangrado para fora do sistema e enviado para a purificação de ácido fosfórico.[0036] The phosphoric acid formed from the recovery solution can then be used as needed by pre-leaching in the pre-processing steps described above, and excess phosphoric acid can be bled out of the system and sent to the phosphoric acid purification.

[0037] Em tal purificação de ácido fosfórico, as impurezas (principalmente o urânio e o tório) no sangramento de ácido fosfórico diluído, podem ser removidas pela troca de íons, pela extração com solvente ou por qualquer outro processo comercial junto com alguns elementos de terras raras. Além disso, a concentração de cálcio e de enxofre no ácido diluído pode ser ajustada através da adição de ácido sulfúrico tal como necessário para satisfazer as especificações do consumidor. O ácido fosfórico purificado e diluído pode então ser concentrado até gerar um subproduto de ácido fosfórico, o qual pode ser armazenado antes de ser enviado aos clientes.[0037] In such phosphoric acid purification, the impurities (mainly uranium and thorium) in the dilute phosphoric acid bleed can be removed by ion exchange, solvent extraction or any other commercial process together with some elements of rare Lands. Furthermore, the concentration of calcium and sulfur in the diluted acid can be adjusted by adding sulfuric acid as necessary to meet consumer specifications. The purified and diluted phosphoric acid can then be concentrated to generate a phosphoric acid byproduct, which can be stored before being shipped to customers.

DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDADESCRIPTION OF THE PREFERRED MODE

[0038] A Figura 1 é uma representação esquemática de um fluxograma para a precipitação de sulfatos de terras raras, a qual também ilustra um estágio de pré-processamento preferido para os fosfatos de cálcio ricos em terras raras, e um estágio de regeneração de ácido fosfórico associado preferido; e[0038] Figure 1 is a schematic representation of a flowchart for the precipitation of rare earth sulfates, which also illustrates a preferred preprocessing stage for rare earth rich calcium phosphates, and an acid regeneration stage preferred associated phosphoric acid; It is

[0039] a Figura 2 é uma representação esquemática de um fluxograma para uma modalidade preferida de um método de processamento de uma solução de sulfato de terra rara purificada de acordo com a presente invenção.[0039] Figure 2 is a schematic representation of a flowchart for a preferred embodiment of a method of processing a purified rare earth sulfate solution in accordance with the present invention.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO FLUXOGRAMADETAILED FLOWCHART DESCRIPTION

[0040] Antes de fornecer uma descrição mais detalhada de uma modalidade preferida da presente invenção com referência aos dados experimentais, será útil fornecer alguma explanação sobre o fluxograma das Figuras 1 e 2.[0040] Before providing a more detailed description of a preferred embodiment of the present invention with reference to experimental data, it will be useful to provide some explanation of the flowchart of Figures 1 and 2.

[0041] A Figura 1 mostra a precipitação de sulfatos de terras raras (seção A), junto com o pré-processamento de fosfatos de cálcio ricos em terras raras (seção B) e um estágio de regeneração de ácido fosfórico associado (seção C). Na Figura 2, é mostrada uma série de estágios de processamento de terras raras (seção D). Deve ser apreciado que o foco da presente invenção está nos estágios de processamento de terras raras na seção D.[0041] Figure 1 shows the precipitation of rare earth sulfates (section A), together with the pre-processing of rare earth-rich calcium phosphates (section B) and an associated phosphoric acid regeneration stage (section C) . In Figure 2, a series of rare earth processing stages (section D) are shown. It should be appreciated that the focus of the present invention is on the rare earth processing stages in section D.

[0042] Com respeito primeiramente à Figura 1, e na ordem do fluxo do processo que começa com a seção B, várias etapas podem ser vistas relacionadas à produção de uma solução de sulfato de terra rara bruta apropriada 10 a partir de um concentrado de fosfato de cálcio rico em terra rara 12, que é um produto do beneficiamento de um minério rico em fosfato de cálcio contendo terra rara pela flutuação de todo o minério (não mostrado).[0042] With respect primarily to Figure 1, and in the order of the process flow beginning with section B, several steps can be seen relating to the production of a suitable crude rare earth sulfate solution 10 from a phosphate concentrate of rare earth-rich calcium 12, which is a product of the beneficiation of a calcium phosphate-rich ore containing rare earth by flotation of the entire ore (not shown).

[0043] Estas etapas de pré-processamento incluem a pré- lixiviação do concentrado com ácido fosfórico em uma configuração em contracorrente de múltiplos estágios 14, 16 para remover o fosfato de cálcio e formar um resíduo de pré-lixiviação 18 enriquecido em terras raras e uma solução de pré-lixiviação 19 contendo fosfato de monocálcio, impurezas e quantidades menores de terras raras. Nesta modalidade, a lixiviação 14, 16 é operada a uma temperatura baixa (tipicamente de 30 a 45°C), com tempos de residência mantidos entre 30 a 90 minutos para cada estágio, e com uma razão de massa entre o ácido de alimentação total e o concentrado de alimentação mantida entre 2 e 12 gramas de P no ácido por grama de Ca no concentrado.[0043] These preprocessing steps include pre-leaching the concentrate with phosphoric acid in a multi-stage countercurrent configuration 14, 16 to remove calcium phosphate and form a pre-leach residue 18 enriched in rare earths and a pre-leaching solution 19 containing monocalcium phosphate, impurities and minor amounts of rare earths. In this embodiment, the leach 14, 16 is operated at a low temperature (typically 30 to 45°C), with residence times maintained between 30 to 90 minutes for each stage, and with a mass ratio of total feed acid and the feed concentrate maintained between 2 and 12 grams of P in the acid per gram of Ca in the concentrate.

[0044] O resíduo de pré-lixiviação 18 é então combinado e craqueado ao usar ácido sulfúrico concentrado em um estágio de sulfatação, sendo misturado 20 com ácido sulfúrico 22 em ou abaixo de uma temperatura de cozimento de ácido por um tempo de até cerca de 30 minutos para assegurar que a mistura resultante seja homogeneizada completamente antes das etapas seguintes. O aquecimento subsequente 24 da mistura converte as terras raras no resíduo de pré-lixiviação 18 em sulfatos de terras raras solúveis em água 26.[0044] The pre-leaching residue 18 is then combined and cracked using concentrated sulfuric acid in a sulfation stage, being mixed 20 with sulfuric acid 22 at or below an acid cooking temperature for a time of up to about 30 minutes to ensure that the resulting mixture is completely homogenized before the following steps. Subsequent heating 24 of the mixture converts the rare earths in the pre-leaching residue 18 to water-soluble rare earth sulfates 26.

[0045] Os sulfatos de terras raras solúveis em água 26 são resfriados então até uma temperatura menor do que cerca de 50°C por um período de tempo de até cerca de 300 minutos para remover tanto calor fora do material sulfatado 26 que descarrega o cozimento de ácido 24 quanto é prático antes de seu uso em uma lixiviação com água subsequente 28.[0045] The water-soluble rare earth sulfates 26 are then cooled to a temperature less than about 50°C for a period of time of up to about 300 minutes to remove so much heat out of the sulfated material 26 that it discharges the cooking of acid 24 as practical before its use in a subsequent water leaching 28.

[0046] Os sulfatos de terras raras solúveis em água resfriados 27 são sujeitados então a uma lixiviação com água 28 para colocar na solução o sulfato de terra rara, o ácido fosfórico e qualquer ácido sulfúrico remanescente, e desse modo formar a solução de sulfato de terra rara "bruta" 10 acima mencionada e um resíduo de lixiviação com água 30 contendo material de ganga insolúvel para descarte.[0046] The cooled water-soluble rare earth sulfates 27 are then subjected to a water leaching 28 to bring into solution the rare earth sulfate, phosphoric acid and any remaining sulfuric acid, and thereby form the rare earth sulfate solution. aforementioned "raw" rare earth 10 and a water leaching residue 30 containing insoluble gangue material for disposal.

[0047] Voltando agora à seção seguinte, seção A, que é a precipitação de sulfatos de terras raras, a Figura 1 mostra o estágio de precipitação de sulfato 32 onde a solução de sulfato de terra rara bruta 10 é sujeitada à precipitação na presença de um composto orgânico volátil solúvel em água (tal como o metanol) 34 para produzir um precipitado de sulfato de terra rara 36 e um sobrenadante ácido 38. A precipitação de sulfato 32 ocorre idealmente a uma temperatura na faixa de 60 a 65°C com um tempo de residência na faixa de 20 a 40 minutos.[0047] Turning now to the next section, section A, which is the precipitation of rare earth sulfates, Figure 1 shows the sulfate precipitation stage 32 where the raw rare earth sulfate solution 10 is subjected to precipitation in the presence of a water-soluble volatile organic compound (such as methanol) 34 to produce a rare earth sulfate precipitate 36 and an acidic supernatant 38. Sulfate precipitation 32 ideally occurs at a temperature in the range of 60 to 65°C with a residence time in the range of 20 to 40 minutes.

[0048] Embora o precipitado de sulfato de terra rara 36 seja submetido subsequentemente a outras etapas de processo de acordo com a presente invenção, que serão descritas a seguir com relação à Figura 2, o sobrenadante ácido 38 produzido na etapa de precipitação de sulfato 32 também é submetido a outras etapas de processo (seção C) cujo objetivo é a recuperação do composto orgânico e a regeneração do ácido fosfórico.[0048] Although the rare earth sulfate precipitate 36 is subsequently subjected to other process steps in accordance with the present invention, which will be described below in relation to Figure 2, the acidic supernatant 38 produced in the sulfate precipitation step 32 it is also subjected to other process steps (section C) whose objective is the recovery of the organic compound and the regeneration of phosphoric acid.

[0049] A seção C da Figura 1 mostra desse modo a recuperação do composto orgânico do sobrenadante ácido 38 por meio de destilação 40, o que resulta na formação do composto orgânico recuperado 34 e uma solução de ácido mista diluída 42, em que o composto orgânico recuperado 34 é reciclado para ser usado na etapa de precipitação de sulfato 32 como metanol 34, e a solução de ácido mista diluída 42 é sujeitada à concentração adicional 44 por meio de evaporação para formar uma solução de ácido mista concentrada 45 para ser usada em um estágio de regeneração de ácido fosfórico 46.[0049] Section C of Figure 1 thus shows the recovery of the organic compound from the acidic supernatant 38 by means of distillation 40, which results in the formation of the recovered organic compound 34 and a dilute mixed acid solution 42, in which the compound recovered organic 34 is recycled to be used in the sulfate precipitation step 32 as methanol 34, and the dilute mixed acid solution 42 is subjected to further concentration 44 by means of evaporation to form a concentrated mixed acid solution 45 to be used in a phosphoric acid regeneration stage 46.

[0050] Depois da pré-lixiviação de ácido fosfórico 14, 16 acima mencionada, é aplicado calor 48 à solução de pré-lixiviação de ácido fosfórico 19 para precipitar para fora da solução quaisquer quantidades menores de terras raras como fosfatos de terras raras 50, restando uma solução de recuperação 52. Tal como pode ser visto, os fosfatos de terras raras 50 são então retornados às etapas de mistura ácida 20 e de cozimento de ácido 24 descritas acima. O aquecimento 48 da solução de pré-lixiviação de ácido fosfórico 19 ocorre em vários estágios de temperaturas crescentes, em que todas as temperaturas ficam na faixa de 60°C a 110°C, com tempos de residência de estágio entre de 60 e 180 minutos.[0050] After the aforementioned phosphoric acid pre-leaching 14, 16, heat 48 is applied to the phosphoric acid pre-leaching solution 19 to precipitate out of the solution any minor amounts of rare earths such as rare earth phosphates 50, leaving a recovery solution 52. As can be seen, the rare earth phosphates 50 are then returned to the acid mixing 20 and acid cooking 24 steps described above. Heating 48 of the phosphoric acid pre-leaching solution 19 occurs in several stages of increasing temperatures, with all temperatures in the range of 60°C to 110°C, with stage residence times between 60 and 180 minutes. .

[0051] A solução de recuperação 52 é então dosada com ácido sulfúrico 54 no estágio de regeneração de ácido 46 e, nesta modalidade, também com a solução de ácido mista concentrada 45, para converter o fosfato de monocálcio em ácido fosfórico recuperável 56 e formar um precipitado de sulfato de cálcio 57 que pode ser descartado. Esta adição de ácido 46 é realizada em estágios a uma temperatura de cerca de 40°C e um tempo de residência entre de 30 e 60 minutos por estágio. Uma parte do ácido fosfórico formado a partir da solução de recuperação 58 também é usada pela pré-lixiviação 14, 16, enquanto o excesso de ácido fosfórico 59 é sangrado para fora do sistema.[0051] The recovery solution 52 is then dosed with sulfuric acid 54 in the acid regeneration stage 46 and, in this embodiment, also with the concentrated mixed acid solution 45, to convert the monocalcium phosphate into recoverable phosphoric acid 56 and form a precipitate of calcium sulfate 57 that can be discarded. This addition of acid 46 is carried out in stages at a temperature of about 40°C and a residence time of between 30 and 60 minutes per stage. A portion of the phosphoric acid formed from the recovery solution 58 is also used by pre-leaching 14, 16, while excess phosphoric acid 59 is bled out of the system.

[0052] Voltando agora à Figura 2, e à seção final da invenção (seção D) do fluxograma, que mostra os estágios de processamento de terras raras, esse processamento subsequente inclui a lavagem e a secagem do precipitado de sulfato de terra rara (mostrado de fato na Figura 1 como estágio 60), e subsequentemente a lixiviação 62 na água do precipitado de sulfato de terra rara lavado e secado 36 para dissolver o sulfato de terra rara solúvel e formar uma solução de lixiviação 54 rica em sulfato de terra rara e em um resíduo de lixiviação 66 contendo impurezas na forma de fosfatos insolúveis.[0052] Turning now to Figure 2, and the final section of the invention (section D) of the flowchart, which shows the rare earth processing stages, this subsequent processing includes washing and drying the rare earth sulfate precipitate (shown indeed in Figure 1 as stage 60), and subsequently leaching 62 in water of the washed and dried rare earth sulfate precipitate 36 to dissolve the soluble rare earth sulfate and form a leaching solution 54 rich in rare earth sulfate and in a leaching residue 66 containing impurities in the form of insoluble phosphates.

[0053] Em seguida, as impurezas são precipitadas 68, com a adição de magnésia 63, da solução de lixiviação de sulfato de terra rara 64 para formar uma solução de sulfato de terra rara "purificada" 70 e um resíduo de purificação 72, seguida pela precipitação 74 das terras raras na solução de sulfato de terra rara purificada 70 como precipitado de hidróxido de terra rara 76.[0053] Next, the impurities are precipitated 68, with the addition of magnesia 63, from the rare earth sulfate leach solution 64 to form a "purified" rare earth sulfate solution 70 and a purification residue 72, followed by by precipitation 74 of rare earths in purified rare earth sulfate solution 70 as rare earth hydroxide precipitate 76.

[0054] Hidróxido de sódio 77 é adicionado à solução de sulfato de terra rara purificada 70 para precipitar as terras raras como hidróxido de terra rara 76, com a adição de peróxido de hidrogênio 78 para oxidar o cério contido no precipitado. A produção de hidróxido de terra rara 76 ocorre em um processo em contracorrente de dois estágios, com a solução de sulfato de terra rara purificada 70 alimentada no estágio de precipitação (estágio um) 74 para precipitar um hidróxido de terra rara bruto 75 que contém um pouco de sulfato ao usar a solução usada 71 do estágio de refino (estágio dois) 73, em que a conversão de compostos de sulfato de terra rara em compostos de hidróxido de terra rara ocorre com a adição de hidróxido de sódio fresco 77 no refino do hidróxido de terra rara (estágio dois) 73.[0054] Sodium hydroxide 77 is added to the purified rare earth sulfate solution 70 to precipitate the rare earths as rare earth hydroxide 76, with the addition of hydrogen peroxide 78 to oxidize the cerium contained in the precipitate. Production of rare earth hydroxide 76 occurs in a two-stage countercurrent process, with the purified rare earth sulfate solution 70 fed to the precipitation stage (stage one) 74 to precipitate a crude rare earth hydroxide 75 that contains a little sulfate when using the spent solution 71 from the refining stage (stage two) 73, in which the conversion of rare earth sulfate compounds to rare earth hydroxide compounds occurs with the addition of fresh sodium hydroxide 77 in refining the rare earth hydroxide (stage two) 73.

[0055] O precipitado de hidróxido de terra rara 76 é então submetido à lixiviação seletiva 79, 80, 82 com ácido clorídrico para formar a solução de cloreto de terra rara 86 e o resíduo 88 com a solução de terra rara 86 contendo uma quantidade insignificante de cério, e o resíduo 88 consiste principalmente em hidróxido de cério (IV).[0055] The rare earth hydroxide precipitate 76 is then subjected to selective leaching 79, 80, 82 with hydrochloric acid to form the rare earth chloride solution 86 and the residue 88 with the rare earth solution 86 containing an insignificant amount of cerium, and residue 88 consists mainly of cerium(IV) hydroxide.

[0056] A lixiviação seletiva 79, 80, 82 do precipitado de hidróxido de terra rara 76 é realizada em uma configuração de múltiplos estágios, com ácido clorídrico diluído até 10% em peso/peso ao usar o estágio um de polimento 80 da solução de lixiviação antes de sua adição aos tanques de lixiviação do estágio um 80 e do estágio dois 82, em múltiplos tanques em cada estágio, e a solução do estágio dois 82 é usada para a reformação de polpa e lixiviar o bolo de hidróxido de terra rara antes da lixiviação do estágio um 80.[0056] Selective leaching 79, 80, 82 of the rare earth hydroxide precipitate 76 is carried out in a multi-stage configuration, with diluted hydrochloric acid up to 10% w/w when using stage one polishing 80 of the leaching prior to its addition to the stage one 80 and stage two 82 leach tanks, in multiple tanks at each stage, and the stage two 82 solution is used for pulp reforming and leaching the rare earth hydroxide cake before from stage one 80 leaching.

[0057] O resíduo de hidróxido de cério (IV) 88 é compactado então como um produto de cério bruto, enquanto a solução de cloreto de terra rara 86 é dosada com cloreto de bário 90 para remover o rádio através da coprecipitação com sulfato de bário e formar uma solução de cloreto de terra rara purificada 92. A solução de cloreto de terra rara purificada 92 é concentrada então por meio de evaporação 94.[0057] The cerium(IV) hydroxide residue 88 is then compacted as a crude cerium product, while the rare earth chloride solution 86 is dosed with barium chloride 90 to remove radium through coprecipitation with barium sulfate and forming a purified rare earth chloride solution 92. The purified rare earth chloride solution 92 is then concentrated by evaporation 94.

DESCRIÇÃO DOS DADOS EXPERIMENTAISDESCRIPTION OF EXPERIMENTAL DATA

[0058] A atenção será dirigida agora a uma descrição dos dados experimentais através de toda a planilha, desenvolvida para ilustrar uma modalidade preferida da presente invenção.[0058] Attention will now be directed to a description of the experimental data throughout the spreadsheet, developed to illustrate a preferred embodiment of the present invention.

Precipitação de Sulfato de Terra RaraRare Earth Sulfate Precipitation

[0059] Os testes de precipitação de sulfato de terra rara foram realizados ao colocar uma quantidade medida da solução de lixiviação com água pré-aquecida em contato com uma quantidade medida de metanol à temperatura ambiente em um vaso defletido bem agitado apropriado equipado com um condensador de refluxo para minimizar a perda evaporativa. A mistura resultante foi mantida a uma temperatura no ponto configurado para uma duração específica, e então filtrada a vácuo. O bolo do filtro foi lavado então completamente com metanol para remover a solução arrastada antes da secagem.[0059] Rare earth sulfate precipitation tests were carried out by placing a measured amount of preheated water leaching solution in contact with a measured amount of methanol at room temperature in a suitable well-stirred baffled vessel equipped with a condenser reflux to minimize evaporative loss. The resulting mixture was maintained at a set point temperature for a specific duration, and then vacuum filtered. The filter cake was then washed thoroughly with methanol to remove entrained solution before drying.

A influência da temperatura (Testes 1 e 2)The influence of temperature (Tests 1 and 2)

[0060] Dois testes de precipitação de sulfato de terra rara foram realizados para avaliar a influência da temperatura da reação no desempenho. Um teste foi realizado a 60 a 65°C (Teste 1), ao passo que o outro foi realizado a 40 a 45°C. Ambos os testes foram realizados na mesma solução de lixiviação com água (Tabela 1) e foram contatadas com 1 grama de metanol por grama da solução de lixiviação com água por 30 minutos. Os resultados são resumidos nas Tabelas 2 a 4. Os resultados indicam que a operação a temperaturas mais baixas resulta na coprecipitação reduzida de Al, P, Fe, Th e U com sulfato de terra rara. Tabela 1: Composição da solução de alimentação Tabela 2: Composição da solução final Tabela 3: Composição do precipitado de sulfato de terras raras (% p/p ou g/t) Tabela 4: Extensão da precipitação (%) [0060] Two rare earth sulfate precipitation tests were carried out to evaluate the influence of reaction temperature on performance. One test was performed at 60 to 65°C (Test 1), while the other was performed at 40 to 45°C. Both tests were performed in the same water leach solution (Table 1) and were contacted with 1 gram of methanol per gram of water leach solution for 30 minutes. The results are summarized in Tables 2 through 4. The results indicate that operation at lower temperatures results in reduced coprecipitation of Al, P, Fe, Th, and U with rare earth sulfate. Table 1: Feed solution composition Table 2: Composition of the final solution Table 3: Composition of rare earth sulfate precipitate (% w/w or g/t) Table 4: Extent of precipitation (%)

A influência da razão de contato e do tempo de residência (Testes 3 a 9)The influence of contact ratio and residence time (Tests 3 to 9)

[0061] Dois conjuntos de testes de precipitação de sulfato de terra rara foram realizados para avaliar a influência da razão de contato entre as fases orgânica e aquosa e do tempo de residência no desempenho. Quatro razões de contato (0,25, 0,5, 0,75 e 1) foram testadas no primeiro conjunto de testes (Testes 3 a 6, respectivamente). As subamostras foram coletadas em 30, 60, e 120 minutos (subamostras A, B e C) em cada um dos testes 3 a 6. O segundo conjunto de testes (Testes 7 a 9) avaliaram os tempos de residência mais curtos (10, 20 e 30 minutos, respectivamente) com uma razão de contato igual a 1 ao usar uma solução de alimentação diferente para o primeiro conjunto (vide a Tabela 5). Todos os testes (Testes 3 a 9) usaram o metanol como fase orgânica, e foram realizados com uma temperatura alvo de 60 a 65°C, ao passo que as temperaturas experienciadas variaram entre 55 a 70°C. Os resultados são resumidos nas Tabelas 6 a 8.[0061] Two sets of rare earth sulfate precipitation tests were carried out to evaluate the influence of the contact ratio between the organic and aqueous phases and residence time on performance. Four contact ratios (0.25, 0.5, 0.75, and 1) were tested in the first set of tests (Tests 3 to 6, respectively). Subsamples were collected at 30, 60, and 120 minutes (subsamples A, B, and C) in each of Tests 3 through 6. The second set of tests (Tests 7 through 9) evaluated shorter residence times (10, 20 and 30 minutes, respectively) with a contact ratio of 1 when using a different feed solution for the first set (see Table 5). All tests (Tests 3 to 9) used methanol as the organic phase, and were performed with a target temperature of 60 to 65°C, while the temperatures experienced varied between 55 to 70°C. The results are summarized in Tables 6 to 8.

[0062] Os resultados indicam que se a operação ocorrer a razões de contato entre as fases orgânica e aquosa reduz a extensão da precipitação do elemento de terra rara. Os resultados indicam que a precipitação de sulfato de terra rara fica eficazmente completa dentro do tempo de residência mais curto testado (10 minutos no Teste 7), ao passo que a precipitação das impurezas tais como o tório fica eficazmente completa por 20 minutos, com uma precipitação adicional insignificante observada com durações de contato prolongadas. Tabela 5: Composição da solução de alimentação Tabela 6: Composição da solução final Tabela 7: Composição do precipitado de sulfato de terras raras (% p/p ou g/t) Tabela 8: Extensão da precipitação (%) [0062] The results indicate that if the operation occurs at contact ratios between the organic and aqueous phases, it reduces the extent of precipitation of the rare earth element. The results indicate that precipitation of rare earth sulfate is effectively complete within the shortest residence time tested (10 minutes in Test 7), whereas precipitation of impurities such as thorium is effectively complete within 20 minutes, with a Negligible additional precipitation observed with prolonged contact durations. Table 5: Feed solution composition Table 6: Composition of the final solution Table 7: Composition of rare earth sulfate precipitate (% w/w or g/t) Table 8: Extent of precipitation (%)

A influência da composição de alimentação (Testes 10 a 24)The influence of feed composition (Tests 10 to 24)

[0063] Quinze testes de precipitação de sulfato de terra rara foram realizados para avaliar a influência da variação na composição de alimentação no desempenho da precipitação. Cada teste usou uma solução de alimentação de sulfato de terra rara bruta diferente (Tabela 9), foi contatada com metanol com uma razão de contato de 1 para 1 em peso por 30 minutos, com uma temperatura alvo de 60 a 65°C, ao passo que as temperaturas experienciadas variaram entre 55 a 70°C. Os resultados são resumidos nas Tabelas 10 a 12, a partir das quais se pode ver que a maior parte dos testes resultou em um precipitado de sulfato de terra rara relativamente com alguma variação na coprecipitação de alumínio, ferro e fosfato.[0063] Fifteen rare earth sulfate precipitation tests were carried out to evaluate the influence of variation in feed composition on precipitation performance. Each test used a different raw rare earth sulfate feed solution (Table 9), was contacted with methanol at a contact ratio of 1 to 1 by weight for 30 minutes, with a target temperature of 60 to 65°C, while whereas the temperatures experienced varied between 55 and 70°C. The results are summarized in Tables 10 to 12, from which it can be seen that most tests resulted in a relatively rare earth sulfate precipitate with some variation in the coprecipitation of aluminum, iron and phosphate.

[0064] Para compreender esta coprecipitação de impurezas, os resultados foram condensados e arranjados em sequência de acordo com o teor de ácido sulfúrico livre da solução de alimentação de sulfato de terra rara bruta para cada teste (Tabela 13). Este valor de ácido livre é um valor calculado para fins de conveniência e pode não refletir a especiação real que ocorre na solução de alimentação. O teor de ácido livre foi determinado ao somar todos os cátions e os ânions medidos e inferidos do resultado do ensaio da solução com a concentração de prótons calculada para balancear os cátions e os ânions. Foi então suposto que todo o fosfato está presente como ácido fosfórico com os prótons restantes designados como ácido sulfúrico.[0064] To understand this coprecipitation of impurities, the results were condensed and arranged in sequence according to the free sulfuric acid content of the raw rare earth sulfate feed solution for each test (Table 13). This free acid value is a calculated value for convenience purposes and may not reflect the actual speciation occurring in the feed solution. The free acid content was determined by summing all cations and anions measured and inferred from the solution test result with the proton concentration calculated to balance the cations and anions. It was then assumed that all of the phosphate is present as phosphoric acid with the remaining protons designated as sulfuric acid.

[0065] Para o Teste 13 isto resultou em um teor negativo de ácido sulfúrico, o que sugere que o fosfato não é completamente protonado ou então que a incerteza do ensaio impeliu os cátions sobre os ânions. De uma ou outra maneira, o Teste 13 é baixo em ácido livre, e uma fração significativa dos elementos de terras raras precipitados precipitou como fosfatos. De modo geral, os resultados sugerem que, a fim de minimizar a precipitação de elementos de terras raras como fosfatos, a solução de sulfato de terra rara bruta contendo fosfato deve conter 5% em peso/peso ou mais H2SO4 livre tal como foi aqui definido. Tabela 9: Composição da solução de alimentação Tabela 10: Composição da solução final Tabela 11: Composição do precipitado de su fato de terras raras (% p/p ou g/t) Tabela 12: Extensão da precipitação (%) Tabea 13: Composição do sulfato de terras raras e extensão da precipitação como uma função do ácido livre [0065] For Test 13 this resulted in a negative sulfuric acid content, which suggests that the phosphate is not completely protonated or that the uncertainty of the test drove the cations over the anions. Either way, Test 13 is low in free acid, and a significant fraction of the precipitated rare earth elements precipitated as phosphates. Overall, the results suggest that in order to minimize precipitation of rare earth elements such as phosphates, the raw rare earth sulfate solution containing phosphate should contain 5% wt/wt or more free H2SO4 as defined herein. . Table 9: Feed solution composition Table 10: Composition of the final solution Table 11: Composition of rare earth sulfate precipitate (% w/w or g/t) Table 12: Extent of precipitation (%) Table 13: Rare earth sulfate composition and extent of precipitation as a function of free acid

Pré-Lixiviação de Ácido FosfóricoPhosphoric Acid Pre-Leach

[0066] Os testes de pré-lixiviação foram realizados ao colocar uma quantidade medida da solução de ácido fosfórico à temperatura controlada em contato com uma quantidade medida do concentrado em um vaso defletido bem agitado apropriado. A mistura resultante foi mantida a uma temperatura no ponto configurado por uma duração específica, e então filtrada a vácuo. O bolo do filtro foi então lavado completamente com água deionizada para remover a solução arrastada antes da secagem.[0066] Pre-leaching tests were carried out by placing a measured amount of the temperature-controlled phosphoric acid solution in contact with a measured amount of the concentrate in a suitable well-stirred baffled vessel. The resulting mixture was maintained at a set point temperature for a specific duration, and then vacuum filtered. The filter cake was then washed thoroughly with deionized water to remove entrained solution before drying.

A influência da variabilidade da alimentação de concentradoThe influence of concentrate feed variability

[0067] Cinco testes de pré-lixiviação foram realizados para avaliar a influência da variabilidade na composição do concentrado de alimentação (Tabela 14) no desempenho de pré-lixiviação. Cada teste foi realizado ao usar o mesmo ácido de alimentação (Tabela 15), com uma razão de contato entre o ácido e o concentrado de 8,4 gramas de P no ácido por grama de Ca no concentrado, a 30°C por duas horas. Os resultados são resumidos na Tabela 16. Tabela 14: Composição do concentrado de alimentação (% p/p ou g/t) Tabela 15: Composição do ácido de alimentação (g/L ou mg/L) Tabela 16: Extensão da dissolução (%) [0067] Five pre-leaching tests were carried out to evaluate the influence of variability in the composition of the feed concentrate (Table 14) on pre-leaching performance. Each test was performed using the same feed acid (Table 15), with an acid-to-concentrate contact ratio of 8.4 grams of P in the acid per gram of Ca in the concentrate, at 30°C for two hours. . The results are summarized in Table 16. Table 14: Feed concentrate composition (% w/w or g/t) Table 15: Feed acid composition (g/L or mg/L) Table 16: Extent of dissolution (%)

A influência da composição de ácido de alimentaçãoThe influence of feed acid composition

[0068] Cinco testes de pré-lixiviação foram realizados para avaliar a influência da variabilidade na composição de ácido de alimentação (Tabela 17) no desempenho da pré-lixiviação. Cada teste foi realizado ao usar o mesmo concentrado de alimentação (Tabela 18), com uma razão de contato entre o ácido e o concentrado de 13 gramas de ácido por grama de concentrado de alimentação, a 30°C por duas horas. Os resultados são resumidos na Tabela 19. Tabela 17: Composição do ácido livre (% p/p ou g/t) Tabela 18: Composição do concentrado de alimentação (% p/p ou g/t) Tabela 19: Extensão da dissolução (%) [0068] Five pre-leaching tests were performed to evaluate the influence of variability in feed acid composition (Table 17) on pre-leaching performance. Each test was performed using the same feed concentrate (Table 18), with an acid-to-concentrate contact ratio of 13 grams of acid per gram of feed concentrate, at 30°C for two hours. The results are summarized in Table 19. Table 17: Free acid composition (% w/w or g/t) Table 18: Feed concentrate composition (% w/w or g/t) Table 19: Extent of dissolution (%)

Lixiviação em con tracorrente de dois es tágios con tínuaContinuous two-stage countercurrent leaching

[0069] Um teste de circuito de pré-lixiviação de dois estágios contínua foi realizado (Teste 34). Para este teste, um espessante foi usado para a separação de sólido e líquido do primeiro estágio, ao passo que um espessamento com filtração do fluxo inferior do espessante foi usado para a separação de sólido e líquido no segundo estágio. O primeiro estágio continha um único tanque com um tempo de residência de 30 minutos operado a 40 a 45°C, ao passo que o segundo estágio continha dois tanques com tempo de residência de 30 minutos operados a 30°C. O fluxo inferior de espessante do estágio um foi alimentado em dois tanques de lixiviação do primeiro estágio dois junto com o ácido fosfórico (Tabela 20). O fluxo superior de espessante do estágio dois foi combinado com o filtrado primário e a solução de lavagem usada, a seguir alimentado no tanque de lixiviação do estágio um junto com o concentrado úmido (umidade de 9%) (Tabela 21). O fluxo superior de espessante do estágio um foi retirado continuamente do sistema enquanto era lavado o bolo de resíduo de lixiviação do estágio dois. Para cada quilograma de concentrado (base seca) alimentado no tanque de lixiviação do estágio um, 10,6 kg de ácido fosfórico foram alimentados nos dois tanques de lixiviação do primeiro estágio. O desempenho do circuito é resumido na Tabela 22. Tabela 20: Composição do ácido de alimentação (g/L ou mg/L) Tabela 21: Composição do concentrado de alimentação (% p/p ou g/t) Tabela 22: Composição do resíduo de pré-lixiviação (% p/p ou g/t) [0069] A continuous two-stage pre-leaching circuit test was performed (Test 34). For this test, a thickener was used for the solid and liquid separation of the first stage, while a thickener with filtration of the thickener bottom stream was used for the solid and liquid separation in the second stage. The first stage contained a single tank with a 30-minute residence time operated at 40 to 45°C, whereas the second stage contained two tanks with a 30-minute residence time operated at 30°C. The bottom thickener stream from stage one was fed into two first stage two leach tanks along with the phosphoric acid (Table 20). The thickener overhead stream from stage two was combined with the primary filtrate and spent wash solution, then fed into the stage one leach tank along with the wet concentrate (9% moisture) (Table 21). The thickener overhead stream from stage one was continuously removed from the system while the leach residue cake from stage two was washed. For every kilogram of concentrate (dry basis) fed into the stage one leach tank, 10.6 kg of phosphoric acid was fed into the two first stage leach tanks. Circuit performance is summarized in Table 22. Table 20: Feed acid composition (g/L or mg/L) Table 21: Feed concentrate composition (% w/w or g/t) Table 22: Composition of pre-leaching residue (% w/w or g/t)

Recuperação de terras rarasRare earth recovery

[0070] Os testes de recuperação de terras raras foram realizados ao aquecer uma quantidade medida da solução de pré-lixiviação (solução de alimentação de recuperação de terra rara) até ferver em um vaso defletido bem agitado apropriado equipado com um condensador de refluxo. A mistura resultante foi mantida sob um estado contínuo de ebulição por 120 minutos, e a seguir filtrada a vácuo. O bolo do filtro foi lavado então completamente com água deionizada para remover a solução arrastada antes da secagem.[0070] Rare earth recovery tests were carried out by heating a measured amount of the pre-leaching solution (rare earth recovery feed solution) to boiling in a suitable well-stirred baffled vessel equipped with a reflux condenser. The resulting mixture was maintained under a continuous state of boiling for 120 minutes, and then vacuum filtered. The filter cake was then washed thoroughly with deionized water to remove entrained solution before drying.

[0071] Cinco testes de recuperação de terras raras foram realizados para avaliar a influência da variabilidade na composição da solução de alimentação (Tabela 23) no desempenho da recuperação de terras raras. Os resultados são resumidos nas Tabelas 24 e 25. Tabela 23: Composição da solução de alimentação (% p/p ou g/t) Tabela 24: Composição do precipitado (% p/p ou g/t) Tabela 25: Extensão do precipitado (%) [0071] Five rare earth recovery tests were performed to evaluate the influence of variability in the composition of the feed solution (Table 23) on rare earth recovery performance. The results are summarized in Tables 24 and 25. Table 23: Feed solution composition (% w/w or g/t) Table 24: Composition of the precipitate (% w/w or g/t) Table 25: Extent of precipitate (%)

Regeneração de Ácido FosfóricoPhosphoric Acid Regeneration

[0072] Um teste de circuito de regeneração de ácido fosfórico contínuo foi realizado (Teste 40). O circuito continha um único tanque de precipitação com um tempo de residência de 55 minutos (Tanque 1) operado a 44°C, seguido por um tanque de estabilização de 78 minutos (Tanque 2) e filtração a vácuo de batelada, o que foi suportado pelos tanques de alimentação em estado de espera e operados com lavagem em contracorrente. A solução de recuperação foi alimentada no tanque de precipitação junto com ácido misturado (Tabela 26). O desempenho da regeneração é resumido nas Tabelas 27 e 29. Tabela 26: Composição da solução de alimentação (g/L ou mg/L) Tabela 27: Composição do precipitado (% p/p ou g/t) Tabela 28: Composição da solução regenerada (g/L ou mg/L) Tabela 29: Extensão da precipitação total (%) [0072] A continuous phosphoric acid regeneration circuit test was performed (Test 40). The circuit contained a single precipitation tank with a 55-minute residence time (Tank 1) operated at 44°C, followed by a 78-minute stabilization tank (Tank 2) and batch vacuum filtration, which was supported by the feed tanks in standby mode and operated with countercurrent washing. The recovery solution was fed into the precipitation tank along with mixed acid (Table 26). Regeneration performance is summarized in Tables 27 and 29. Table 26: Feed solution composition (g/L or mg/L) Table 27: Composition of the precipitate (% w/w or g/t) Table 28: Composition of the regenerated solution (g/L or mg/L) Table 29: Extent of total precipitation (%)

Cozimento de Ácido e Lixiviação com ÁguaAcid Cooking and Water Leaching

[0073] Os testes de cozimento de ácido e lixiviação com água foram realizados ao colocar uma quantidade medida de ácido sulfúrico em contato com uma quantidade medida de resíduo de pré-lixiviação com mistura completa em um prato apropriado. A mistura resultante foi colocada em um forno e aquecida até 250°C por um período de até 50 minutos, e a seguir mantida a 250°C por um período de 30 minutos, retirada do forno e colocada para resfriar. O material sulfatado fresco foi adicionado então a uma quantidade medida de água deionizada a 5°C, agitado por 10 minutos, e então filtrado a vácuo. O bolo do filtro foi então lavado completamente com água deionizada para remover a solução arrastada antes da secagem.[0073] Acid cooking and water leaching tests were carried out by placing a measured amount of sulfuric acid in contact with a measured amount of pre-leaching residue with thorough mixing in a suitable dish. The resulting mixture was placed in an oven and heated to 250°C for a period of up to 50 minutes, and then held at 250°C for a period of 30 minutes, removed from the oven and allowed to cool. The fresh sulfated material was then added to a measured amount of deionized water at 5°C, stirred for 10 minutes, and then vacuum filtered. The filter cake was then washed thoroughly with deionized water to remove entrained solution before drying.

[0074] Seis testes de cozimento de ácido e lixiviação com água (Testes 41 a 46) foram realizados para avaliar a influência da variabilidade na composição de resíduo de pré-lixiviação da alimentação (Tabela 30) no desempenho do cozimento de ácido e lixiviação com água. Cada teste foi realizado ao usar uma razão de contato entre o ácido e o resíduo de 1.600 kg de H2SO4 por tonelada de resíduo de lixiviação, e 2,5 g de água deionizada por grama de resíduo de pré-lixiviação. Os resultados são resumidos nas Tabelas 31 a 33. Tabela 30: Composição do resíduo de pré-lixiviação de alimentação (% p/p ou g/t) Tabela 31: Composição da solução de lixiviação com água (g/L ou mg/L) Tabela 32: Composição do resíduo de lixiviação com água (% p/p ou g/t) Tabela 33: Extensão da dissolução (%) [1] comportamento do ácido sulfúrico em relação ao resíduo de lixiviação com água para S[0074] Six acid cooking and water leaching tests (Tests 41 to 46) were performed to evaluate the influence of variability in feed pre-leaching residue composition (Table 30) on acid cooking and water leaching performance. water. Each test was performed using an acid-to-residue contact ratio of 1,600 kg of H2SO4 per ton of leach residue, and 2.5 g of deionized water per gram of pre-leach residue. The results are summarized in Tables 31 to 33. Table 30: Feed pre-leach residue composition (% w/w or g/t) Table 31: Composition of the water leaching solution (g/L or mg/L) Table 32: Composition of water leaching residue (% w/w or g/t) Table 33: Extent of dissolution (%) [1] behavior of sulfuric acid in relation to water leaching residue for S

Dissolução de Sulfato de Terra RaraRare Earth Sulfate Dissolution

[0075] Os testes de dissolução de sulfato de terra rara são realizados tipicamente ao colocar uma quantidade medida de precipitado de sulfato de terra rara seco em contato com uma quantidade medida de água deionizada com mistura completa em um vaso defletido bem agitado apropriado, a 40°C por um período de 120 minutos, e a seguir filtrado a vácuo. O bolo do filtro foi então lavado completamente com água deionizada para remover a solução arrastada antes da secagem.[0075] Rare earth sulfate dissolution tests are typically performed by placing a measured amount of dry rare earth sulfate precipitate in contact with a measured amount of thoroughly mixed deionized water in a suitable well-stirred baffled vessel at 40 °C for a period of 120 minutes, and then vacuum filtered. The filter cake was then washed thoroughly with deionized water to remove entrained solution before drying.

[0076] Cinco testes de dissolução de sulfato de terra rara (Testes 47 a 51) foram realizados para avaliar a influência da variabilidade na composição de alimentação (Tabela 34) no desempenho da dissolução. Cada teste foi realizado ao usar uma razão de contato entre a água e os sólidos de alimentação de 13 gramas de água deionizada por grama do sólido de alimentação. O Teste 47 foi operado com uma dissolução de 60 minutos a 22°C, ao passo que os Testes 48 a 51 foram operados com uma dissolução de 120 minutos a 40°C. Os resultados são resumidos nas Tabelas 35 a 37. Tabela 34: Composição do sulfato de terras raras de alimentação (% p/p ou g/t) Tabela 35: Composição da solução de dissolução (g/L ou mg/L) Tabela 36: Composição do resíduo de dissolução (% p/p ou g/t) Tabela 37: Extensão da dissolução (%) [0076] Five rare earth sulfate dissolution tests (Tests 47 to 51) were performed to evaluate the influence of variability in feed composition (Table 34) on dissolution performance. Each test was performed using a water-to-feed solids contact ratio of 13 grams of deionized water per gram of feed solids. Test 47 was operated with a 60-minute dissolution at 22°C, while Tests 48 to 51 were operated with a 120-minute dissolution at 40°C. The results are summarized in Tables 35 to 37. Table 34: Feed rare earth sulfate composition (% w/w or g/t) Table 35: Dissolving solution composition (g/L or mg/L) Table 36: Dissolution residue composition (% w/w or g/t) Table 37: Extent of dissolution (%)

Purificação de Terras RarasRare Earth Purification

[0077] Os testes de purificação de terras raras (Testes 52 e 53) foram realizados ao dosar magnésia, até um pH 5 de ponto extremo alvo, até uma quantidade medida de solução de sulfato de terra rara impura a 40°C em um vaso defletido bem agitado apropriado com medição do pH em linha. A mistura resultante foi misturada por um período de 30 minutos depois da adição de magnésia para permitir que se estabilizasse, e então filtrada a vácuo. O bolo do filtro foi lavado então completamente com água deionizada para remover a solução arrastada antes da secagem.[0077] Rare earth purification tests (Tests 52 and 53) were carried out by dosing magnesia, up to a target endpoint pH 5, up to a measured amount of impure rare earth sulfate solution at 40°C in a vessel well-shaken deflected suitable with in-line pH measurement. The resulting mixture was mixed for a period of 30 minutes after adding magnesia to allow it to stabilize, and then vacuum filtered. The filter cake was then washed thoroughly with deionized water to remove entrained solution before drying.

[0078] Dois testes de purificação de terras raras foram realizados para avaliar a influência da variabilidade na magnésia de origem (Tabela 38) no desempenho da purificação de terras raras de uma solução de alimentação comum (Tabela 39). Os resultados são resumidos nas Tabelas 40 a 42. Em ambos os testes (52 e 53), 0,16 kg de MgO foi dosado por tonelada da solução de alimentação. Houve uma utilização de 97,3% de magnésia no Teste 52, e uma utilização de 91,1% de magnésia no Teste 53. Tabela 38: Composição de magnésia (% p/p ou g/t) Tabela 39: Composição da so ução de alimentação (g/L ou mg/L) Tabela 40: Composição do precipitado (% p/p ou g/t) Tabela 41: Composição da solução do sulfato de terras raras purificada (g/L ou mg/L) Tabela 42: Extensão da precipitação (%) [0078] Two rare earth purification tests were performed to evaluate the influence of variability in source magnesia (Table 38) on rare earth purification performance from a common feed solution (Table 39). The results are summarized in Tables 40 to 42. In both tests (52 and 53), 0.16 kg of MgO was dosed per ton of feed solution. There was a use of 97.3% of magnesia in Test 52, and a use of 91.1% of magnesia in Test 53. Table 38: Magnesia composition (% w/w or g/t) Table 39: Feed solution composition (g/L or mg/L) Table 40: Precipitate composition (% w/w or g/t) Table 41: Composition of the purified rare earth sulfate solution (g/L or mg/L) Table 42: Extent of precipitation (%)

Precipitação de Hidróxido de Terra RaraRare Earth Hydroxide Precipitation A influência do ReagenteThe influence of the Reagent

[0079] Os testes de precipitação de hidróxido de terra rara (Testes 54 a 56) foram realizados ao colocar uma quantidade medida de magnésia ou hidróxido de sódio em contato com uma quantidade medida da solução de sulfato de terra rara purificada a 55°C em um vaso defletido bem agitado apropriado. A mistura resultante foi misturada por um período de 30 minutos depois da adição de cada dose de reagente para permitir que estabilizasse, a seguir a subamostra foi coletada, e filtrada a vácuo. O bolo do filtro da subamostra foi então lavado completamente com água deionizada para remover a solução arrastada antes da secagem. Para cada teste, uma faixa de subamostras foi coletada para cobrir uma faixa de doses de reagente. Depois da subamostra da precipitação final, uma quantidade medida de peroxide de hidrogênio foi adicionada à pasta remanescente. A mistura resultante foi misturada por um período de 30 minutos para permitir que estabilizasse, e a seguir filtrada a vácuo.[0079] The rare earth hydroxide precipitation tests (Tests 54 to 56) were carried out by placing a measured amount of magnesia or sodium hydroxide in contact with a measured amount of purified rare earth sulfate solution at 55°C in a suitable well-shaken deflected vessel. The resulting mixture was mixed for a period of 30 minutes after the addition of each dose of reagent to allow it to stabilize, then the subsample was collected, and vacuum filtered. The subsample filter cake was then washed thoroughly with deionized water to remove entrained solution before drying. For each test, a range of subsamples was collected to cover a range of reagent doses. After subsampling the final precipitation, a measured amount of hydrogen peroxide was added to the remaining slurry. The resulting mixture was mixed for a period of 30 minutes to allow it to stabilize, and then vacuum filtered.

[0080] Dois dos testes de precipitação de hidróxido de terra rara (Testes 54 e 55) foram realizados para avaliar a influência da variabilidade na fonte de magnésia (Tabela 43) no desempenho da precipitação de hidróxido de terra rara, ao passo que o terceiro teste (Teste 56) avaliou o uso do hidróxido de sódio. Todos os três testes foram baseados em uma solução de alimentação comum (Tabela 44). A dosagem do reagente é resumida na Tabela 45. Os resultados são resumidos nas Tabelas 46 e 47. A partir dos resultados, pode-se ver que o uso de magnésia resulta em impurezas significativamente aumentadas no precipitado resultante em relação à precipitação ao usar o hidróxido de sódio. Além disso, as taxas de dose aumentadas resultam em um comportamento total reduzido do sulfato em relação ao precipitado de hidróxido de terra rara. Tabela 43: Composição de magnésia (% p/p ou g/t) Tabela 44: Composição da so ução de alimen tação (g/L ou mg/L) Tabela 45: Adição de reagen te (1) [0080] Two of the rare earth hydroxide precipitation tests (Tests 54 and 55) were performed to evaluate the influence of variability in the magnesia source (Table 43) on rare earth hydroxide precipitation performance, while the third test (Test 56) evaluated the use of sodium hydroxide. All three tests were based on a common feed solution (Table 44). The reagent dosage is summarized in Table 45. The results are summarized in Tables 46 and 47. From the results it can be seen that the use of magnesia results in significantly increased impurities in the resulting precipitate relative to the precipitation when using the hydroxide of sodium. Furthermore, increased dose rates result in reduced total behavior of the sulfate relative to the rare earth hydroxide precipitate. Table 43: Magnesia composition (% w/w or g/t) Table 44: Composition of the feed solution (g/L or mg/L) Table 45: Addition of reagent (1)

[0081] [1] As subamosl ras A a D correspond em aos períodos de adição de magnésia (Testes 54 e 55) ou de hidróxido de sódio (Teste 56), onde a dosagem é em unidades de kg de magnésia ou NaOH por tonelada de carga. A subamostra E corresponde a um período de dosagem de peróxido de hidrogênio com adição de reagente expressa como uma porcentagem de estequiometria. Tabela 46: Composição do precipitado (% p/p ou g/t) Tabela 47: Extensão da precipitação (%) [0081] [1] Subsamples A to D correspond to the periods of addition of magnesia (Tests 54 and 55) or sodium hydroxide (Test 56), where the dosage is in units of kg of magnesia or NaOH per ton of load. Subsample E corresponds to a period of hydrogen peroxide dosing with reagent addition expressed as a percentage of stoichiometry. Table 46: Precipitate composition (% w/w or g/t) Table 47: Extent of precipitation (%)

Produção de hidróxido de terra rara de dois estágiosTwo-Stage Rare Earth Hydroxide Production

[0082] Um teste de precipitação de hidróxido de terra rara (Teste 57) foi realizado ao colocar uma quantidade medida de hidróxido de sódio (97% de estequiometria) em contato com uma quantidade medida da solução de sulfato de terra rara purificada (Tabela 48) a 55°C em um vaso defletido bem agitado apropriado. A mistura resultante foi misturada por um período de 30 minutos para permitir que estabilizasse, e a seguir uma quantidade medida de peróxido de hidrogênio (117% de estequiometria) foi adicionada. A mistura resultante foi misturada por um período de 30 minutos para permitir que estabilizasse, e a seguir filtrada a vácuo.[0082] A rare earth hydroxide precipitation test (Test 57) was performed by placing a measured amount of sodium hydroxide (97% stoichiometry) in contact with a measured amount of purified rare earth sulfate solution (Table 48 ) at 55°C in a suitable well-shaken baffled vessel. The resulting mixture was mixed for a period of 30 minutes to allow it to stabilize, and then a measured amount of hydrogen peroxide (117% stoichiometry) was added. The resulting mixture was mixed for a period of 30 minutes to allow it to stabilize, and then vacuum filtered.

[0083] Para o segundo estágio, o bolo não lavado do primeiro estágio foi refeito em água deionizada junto com uma quantidade medida de hidróxido de sódio (mesma massa que o primeiro estágio). A mistura foi agitada por 60 minutos a 55°C e então filtrada a vácuo. O bolo resultante foi lavado.[0083] For the second stage, the unwashed cake from the first stage was remade in deionized water along with a measured amount of sodium hydroxide (same mass as the first stage). The mixture was stirred for 60 minutes at 55°C and then vacuum filtered. The resulting cake was washed.

[0084] Os resultados são resumidos nas Tabelas 49 a 50. Tabela 48: Composição da solução de alimentação (g/L ou mg/L) Tabela 49: Composição do precipitado (% , p/p ou g/t) Tabela 50: Extensão da precipitação (Estágio 1) ou da dissolução (Estágio 2) (%) [0084] The results are summarized in Tables 49 to 50. Table 48: Composition of the feed solution (g/L or mg/L) Table 49: Composition of the precipitate (%, w/w or g/t) Table 50: Extent of precipitation (Stage 1) or dissolution (Stage 2) (%)

Dissolução SeletivaSelective Dissolution A influência da concentração de terra raraThe influence of rare earth concentration

[0085] Uma série de quatro testes de dissolução de hidróxido de terra rara de dois estágios (Testes 58 a 61) foi realizada a 70°C em um vaso defletido bem agitado apropriado com medição do pH em linha. Cada teste começa com a simulação do segundo estágio mediante a dosagem com uma porção medida de ácido clorídrico a 10% em peso/peso para uma porção medida do bolo de hidróxido de terra rara (Tabela 51) que foi refeito em água deionizada (Teste 58) ou uma solução de cloreto de terra rara (Testes 59 a 61), seguido por um período de estabilização de 30 minutos. Tipicamente, isto resulta em um pH da pasta de cerca de 1,2 a 2,2. Cada teste é concluído então com o segundo estágio mediante a adição de uma quantidade medida do bolo de hidróxido de terra rara (tipicamente 1,5 vez foi usada para iniciar o teste), observando um período de estabilização de 30 minutos, e então a dosagem com uma porção medida de ácido clorídrico a 10% em peso/peso, seguido por um período de estabilização de 30 minutos. Tipicamente, isto resulta em um pH da pasta de cerca de 3 a 4. O teste é então concluído com a filtração a vácuo, seguida pela lavagem do bolo.[0085] A series of four two-stage rare earth hydroxide dissolution tests (Tests 58 to 61) were carried out at 70 ° C in an appropriate well-stirred baffled vessel with in-line pH measurement. Each test begins with simulating the second stage by dosing a measured portion of 10% w/w hydrochloric acid into a measured portion of the rare earth hydroxide cake (Table 51) that has been remade in deionized water (Test 58 ) or a solution of rare earth chloride (Tests 59 to 61), followed by a 30-minute stabilization period. Typically, this results in a slurry pH of about 1.2 to 2.2. Each test is then completed with the second stage by adding a measured amount of rare earth hydroxide cake (typically 1.5 times was used to start the test), observing a 30 minute stabilization period, and then dosing with a measured portion of 10% wt/wt hydrochloric acid, followed by a 30 minute stabilization period. Typically, this results in a slurry pH of about 3 to 4. The test is then completed with vacuum filtration, followed by washing the cake.

[0086] Os Testes 59 a 61 foram iniciados ao usar a solução de cloreto de terra rara do Teste 58, com 2,8, 5,3 e 8,4 g da solução de cloreto de terra rara adicionados aos Testes 59 a 61, respectivamente, por grama do hidróxido de terra rara consumido por cada teste. Os resultados são resumidos nas Tabelas 52 a 53. Tabela 51: Composição sólida de alimentação (% p/p ou g/t) Tabela 52: Composição da solução de dissolução final (g/L ou mg/L) Tabela 53: Ext ensão da d issolução total (%) Teste La Ce Pr Nd MRE HRE Y Mg Al Ca Th [0086] Tests 59 to 61 were initiated by using the rare earth chloride solution from Test 58, with 2.8, 5.3 and 8.4 g of the rare earth chloride solution added to Tests 59 to 61, respectively, per gram of rare earth hydroxide consumed by each test. The results are summarized in Tables 52 to 53. Table 51: Solid feed composition (% w/w or g/t) Table 52: Composition of the final dissolution solution (g/L or mg/L) Table 53: Extent of total dissolution (%) Test La Ce Pr Nd MRE HRE Y Mg Al Ca Th

Dissolução seletiva de dois estágiosTwo-stage selective dissolution

[0087] Um teste de dissolução de hidróxido de terra rara de dois estágios (Teste 62) foi realizado a 70°C em um vaso defletido bem agitado apropriado com medição do pH em linha. O teste foi iniciado ao refazer 60% do bolo de hidróxido de terra rara (Tabela 54) em água deionizada seguido pela dosagem controlada de ácido clorídrico a 10% em peso/peso a pH alvos em linha do pH 2 (amostra 1), e a seguir do pH 1 (amostra 2). Ao pH 1, todo o precipitado de hidróxido de terra rara tinha sido dissolvido. Os 40% restantes do bolo de hidróxido de terra rara foram então adicionados e a mistura foi colocada para estabilizar sob agitação por 30 minutos (amostra 3). A adição de ácido controlada foi reiniciada então ao pH 3 (amostra 4), ao pH 2 (amostra 5) e ao pH 1 (amostra 6). Desta vez o bolo de hidróxido de terra rara não se dissolveu completamente. A pasta final foi colocada sob agitação por mais 50 minutos antes da coleta da amostra final (amostra 7). Depois de cada período de dosagem de ácido e obtenção de um pH em linha alvo, a mistura resultante foi colocada para misturar por pelo menos 15 minutos antes da coleta da amostra. As subamostras foram filtradas a vácuo, seguida pela lavagem do bolo.[0087] A two-stage rare earth hydroxide dissolution test (Test 62) was carried out at 70 ° C in an appropriate well-shaken baffled vessel with in-line pH measurement. The test was initiated by remaking 60% of the rare earth hydroxide cake (Table 54) in deionized water followed by controlled dosing of 10% w/w hydrochloric acid at pH targets in line with pH 2 (sample 1), and after pH 1 (sample 2). At pH 1, all rare earth hydroxide precipitate had dissolved. The remaining 40% of the rare earth hydroxide cake was then added and the mixture was allowed to stabilize under stirring for 30 minutes (sample 3). Controlled acid addition was then restarted at pH 3 (sample 4), pH 2 (sample 5), and pH 1 (sample 6). This time the rare earth hydroxide cake did not dissolve completely. The final paste was stirred for another 50 minutes before collecting the final sample (sample 7). After each period of acid dosing and achieving a target in-line pH, the resulting mixture was allowed to mix for at least 15 minutes before sample collection. The subsamples were vacuum filtered, followed by washing the cake.

[0088] Os resultados são resumidos nas Tabelas 55 a 57. A partir dos resultados, apesar da dissolução completa de todo o cério no hidróxido de terra rara pela amostra 2, a adição de hidróxido de terra rara adicional acarretou uma reprecipitação de maneira tal que na amostra 4 (pH 3 alvo, atingindo um pH 3,2 após a estabilização) a concentração de cério na solução estava abaixo do limite de detecção. Isto sugere que o cério dissolveu como cério IV neste teste. Tabela 54: Composição sólida de alimentação (% p/p ou g/t) Tabela 55: Composição da solução de dissolução de subamostra (g/L ou mg/L) Tabela 56: Composição sólida de subamostra (% p/p ou g/t) Tabela 57: Extensão da dissolução tota (%) [0088] The results are summarized in Tables 55 to 57. From the results, despite the complete dissolution of all cerium in the rare earth hydroxide by sample 2, the addition of additional rare earth hydroxide resulted in reprecipitation in such a way that in sample 4 (target pH 3, reaching pH 3.2 after stabilization) the cerium concentration in the solution was below the detection limit. This suggests that cerium dissolved as cerium IV in this test. Table 54: Solid feed composition (% w/w or g/t) Table 55: Subsample dissolution solution composition (g/L or mg/L) Table 56: Subsample solid composition (% w/w or g/t) Table 57: Extent of total dissolution (%)

[0089] Um element to versado no es' tado d a técnica irá compreender que pode haver variações e modificações com exceção daquelas descritas especificamente. Deve ser compreendido que a invenção inclui todas tais variações e modificações. A invenção também inclui todas as etapas, características, composições e compostos mencionados ou indicados neste relatório descritivo, individual ou coletivamente, e toda e qualquer das combinações de quaisquer duas ou mais das etapas ou das características. As reivindicações que definem a invenção são tal como segue.[0089] One skilled in the art will understand that there may be variations and modifications other than those specifically described. It is to be understood that the invention includes all such variations and modifications. The invention also includes all steps, features, compositions and compounds mentioned or indicated in this specification, individually or collectively, and any and all combinations of any two or more of the steps or features. The claims defining the invention are as follows.

Claims (10)

1. Método para processamento de uma solução de sulfato de terra rara purificada, caracterizado pelo fato de que inclui as etapas de: a) contatar a solução de sulfato de terra rara purificada com hidróxido de sódio para precipitar as terras raras como hidróxido de terra rara, incluindo a adição de um oxidante para oxidar o cério contido no precipitado de hidróxido de terra rara; e b) lixiviar seletivamente o precipitado de hidróxido de terra rara com ácido clorídrico para formar uma solução de cloreto de terra rara que contém uma quantidade insignificante de cério e um resíduo que consiste principalmente em hidróxido de cério (IV).1. Method for processing a purified rare earth sulfate solution, characterized in that it includes the steps of: a) contacting the purified rare earth sulfate solution with sodium hydroxide to precipitate the rare earths as rare earth hydroxide , including the addition of an oxidant to oxidize the cerium contained in the rare earth hydroxide precipitate; and b) selectively leaching the rare earth hydroxide precipitate with hydrochloric acid to form a rare earth chloride solution containing an insignificant amount of cerium and a residue consisting primarily of cerium (IV) hydroxide. 2. Método para processamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a precipitação ocorre em um processo em contracorrente de dois estágios, incluindo um estágio de precipitação e um estágio de refino, em que a solução de sulfato de terra rara purificada é alimentada no estágio de precipitação com a solução usada do estágio de refino, para precipitar o sulfato que contém hidróxido de terra rara.2. Method for processing according to claim 1, characterized in that precipitation occurs in a two-stage countercurrent process, including a precipitation stage and a refining stage, in which the purified rare earth sulfate solution is fed to the precipitation stage with the solution used from the refining stage, to precipitate the sulfate containing rare earth hydroxide. 3. Método para processamento de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sulfato que contém hidróxido de terra rara é convertido subsequentemente em hidróxido de terra rara limpo no estágio de refino com a adição de hidróxido de sódio fresco.3. Method for processing according to claim 2, characterized in that the sulfate containing rare earth hydroxide is subsequently converted into clean rare earth hydroxide in the refining stage with the addition of fresh sodium hydroxide. 4. Método para processamento de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o oxidante é o peróxido de hidrogênio e/ou o hipoclorito de sódio, o qual é adicionado aos estágios de precipitação e/ou de refino depois da adição do hidróxido de sódio.4. Method for processing according to claim 2 or 3, characterized in that the oxidant is hydrogen peroxide and/or sodium hypochlorite, which is added to the precipitation and/or refining stages after addition of sodium hydroxide. 5. Método para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que ambos os estágios de precipitação e de refino operam a uma temperatura de 40 a 80°C, e por um tempo de cerca de 30 a 60 minutos, com a estequiometria de adição de hidróxido de sódio na faixa de 100 a 110%, e com 100 a 130% de dosagem de estequiometria de oxidante.5. Method for processing according to any one of claims 2 to 4, characterized in that both the precipitation and refining stages operate at a temperature of 40 to 80 ° C, and for a time of about 30 to 60 minutes, with sodium hydroxide addition stoichiometry in the range of 100 to 110%, and with 100 to 130% oxidant stoichiometry dosage. 6. Método para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a lixiviação seletiva do precipitado de hidróxido de terra rara é realizada em dois estágios, em que cada estágio tem múltiplos tanques e cada estágio usa o ácido clorídrico diluído até 5 a 15% em peso/peso com a solução de lixiviação do primeiro estágio de lixiviação.6. Method for processing according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the selective leaching of the rare earth hydroxide precipitate is carried out in two stages, wherein each stage has multiple tanks and each stage uses the acid hydrochloric acid diluted to 5 to 15% weight/weight with the leaching solution from the first leaching stage. 7. Método para processamento de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que solução de lixiviação do segundo estágio de lixiviação é usada para refazer a polpa, lixiviar o precipitado de hidróxido de terra rara e precipitar o cério (IV) dissolvido no segundo estágio de lixiviação, antes do primeiro estágio de lixiviação.7. Method for processing according to claim 6, characterized in that the leaching solution of the second leaching stage is used to repulp, leach the rare earth hydroxide precipitate and precipitate the cerium (IV) dissolved in the second leaching stage, before the first leaching stage. 8. Método para processamento de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a lixiviação seletiva ocorre a uma temperatura de 60 a 80°C, em que o primeiro estágio de lixiviação é operado para maximizar a dissolução de terra rara enquanto minimiza a dissolução de cério (IV), o que é obtido com um pH de ponto extremo de cerca de 3 a 4, e o segundo estágio de lixiviação é operado para minimizar a concentração de elementos de terras raras que não o cério no resíduo.8. Method for processing according to claim 7 or 8, characterized in that the selective leaching occurs at a temperature of 60 to 80 ° C, wherein the first leaching stage is operated to maximize the dissolution of rare earth while minimizes the dissolution of cerium (IV), which is achieved with a pH endpoint of about 3 to 4, and the second leaching stage is operated to minimize the concentration of rare earth elements other than cerium in the residue. 9. Método para acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que cloreto de bário é adicionado à solução de cloreto de terra rara, com ácido sulfúrico quando os níveis de sulfato são baixos, para remover o rádio através da coprecipitação com o sulfato de bário para formar uma solução de cloreto de terra rara purificada.9. Method according to any one of claims 1 to 8, characterized by the fact that barium chloride is added to the rare earth chloride solution, with sulfuric acid when sulfate levels are low, to remove radium through coprecipitation with barium sulfate to form a purified rare earth chloride solution. 10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a solução de cloreto de terra rara purificada é concentrada por meio de evaporação.10. Method according to claim 9, characterized by the fact that the purified rare earth chloride solution is concentrated by means of evaporation.
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