CZ309484B6 - A method of obtaining concentrates of rare earth elements, niobium-tantalates, zircon and active substances by gradual gradient magnetic separation in a variable magnetic field - Google Patents

A method of obtaining concentrates of rare earth elements, niobium-tantalates, zircon and active substances by gradual gradient magnetic separation in a variable magnetic field Download PDF

Info

Publication number
CZ309484B6
CZ309484B6 CZ2022-121A CZ2022121A CZ309484B6 CZ 309484 B6 CZ309484 B6 CZ 309484B6 CZ 2022121 A CZ2022121 A CZ 2022121A CZ 309484 B6 CZ309484 B6 CZ 309484B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
magnetic
magnetic field
zircon
ree
gradient
Prior art date
Application number
CZ2022-121A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2022121A3 (en
Inventor
František Pticen
František Ing Pticen
Jiří Frýda
Jiří prof. RNDr. Frýda
František Laufek
Laufek František RNDr., Ph.D
Petr Bohdálek
Petr Ing Bohdálek
Martin Ĺ trba
Martin Mgr Štrba
Original Assignee
Česká Geologická Služba
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Česká Geologická Služba filed Critical Česká Geologická Služba
Priority to CZ2022-121A priority Critical patent/CZ309484B6/en
Publication of CZ2022121A3 publication Critical patent/CZ2022121A3/en
Publication of CZ309484B6 publication Critical patent/CZ309484B6/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F15/00Compounds of thorium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00Compounds of rare earth metals
    • C01F17/10Preparation or treatment, e.g. separation or purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00Compounds of zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G27/00Compounds of hafnium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G33/00Compounds of niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G43/00Compounds of uranium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

The method of obtaining concentrates of rare earths (REE) and yttrium, niobium-tantalates, zircon and active concentrates containing Th, Hf, U, etc., including their distribution in the mixture by gradual gradient magnetic separation in a variable magnetic field, consists of gradually increasing the induction of the magnetic field in gradients of 0 to 0.25 T, 0.25 to 0.5 T, 0.5 to 0.75 T, 0.75 to 1.0 T, 1.0 to 1.25 Tesla and more, from the non-magnetic share, concentrates of niobium-tantalates, REE+yttrium, zircon and radioactive elements are formed. The weakest magnetic field (0 to 0.25 T) captures ballast ferromagnetic minerals and substances, including waste, in the magnetic portion. In the non-magnetic fraction niobotantalates, REE and zircon remain, including Th, Hf, U, etc. By applying a stronger or the same magnetic field (0.25 to 0.50 T), Nb-Ta concentrate (columbite) is obtained from this non-magnetic fraction in the magnetic fraction and in the non-magnetic fraction REE+Y and zircon. By magnetic separation under the induction of a magnetic field of 0.50 to 0.75 T, the REE+Y concentrate in the magnetic portion and the zircon concentrate in the non-magnetic portion are obtained from this non-magnetic portion. With this process, after pre-treatment by crushing, grinding and sorting, the inactive and active minerals can be separated and radioactive particles (Hf, Th, U, etc.) concentrated at higher magnetic field gradients.

Description

Způsob získávání koncentrátů prvků vzácných zemin, niobo-tantalátů, zirkonu a aktivních látek postupnou gradientovou magnetickou separací v proměnlivém magnetickém poliThe method of obtaining concentrates of rare earth elements, niobium-tantalates, zircon and active substances by gradual gradient magnetic separation in a variable magnetic field

Oblast technikyField of technology

Oblastí využití vynálezu je získávání neaktivních koncentrátů vzácných zemin REE a yttria, niobotantalátů, zirkonu a aktivních látek typu sloučenin thoria, hafnia a uranu postupnou gradientovou magnetickou separací po provedení rozdělení minerálů obsahujících REE a/anebo niobo-tantaláty a/anebo zirkon a/anebo aktivní látky podle magnetického gradientu ve vytvořeném proměnlivém magnetickém poli.The field of application of the invention is the acquisition of inactive concentrates of rare earths REE and yttrium, niobotantalates, zircon and active substances such as thorium, hafnium and uranium compounds by gradual gradient magnetic separation after the separation of minerals containing REE and/or niobo tantalates and/or zircon and/or active substances according to the magnetic gradient in the created variable magnetic field.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

Minerály a látky se dělí podle magnetické susceptibility (jde o fyzikální veličinu, která popisuje chování materiálu ve vnějším magnetickém poli) na diamagnetické (mají nízké a záporné hodnoty magnetické susceptibility, do této skupiny řadíme například vápenec, dolomit, křemen, grafit, galenit, sádrovec, diamant, halit, kaolin, živec apod.), které nejsou zmagnetovatelné, dále na paramagnetické (mají hodnoty magnetické susceptibility malé a kladné a do této skupiny patří například minerály jako je chlorit, pyrit, amfibol, pyroxen, olivín, biotit apod.) a feromagnetické, které jsou v magnetickém poli nejsnadněji zmagnetovatelné (nejznámější látky, které projevují feromagnetismus za pokojové teploty, jsou například prvky železo, kobalt, nikl, gadolinium, dále pak značné množství slitin i sloučenin nekovových). Mezi feromagnetické látky patří i ferimagnetické minerály, které jsou silně magnetické, vykazují magnetickou hysterezi a udrží si remanentní magnetizaci, i když jsou odstraněny z magnetického pole. Mezi takové magnety patří například magnetit, titanomagnetit, maghemit, pyrhotin, goethit, hematit apod. Praktické rozdělení přírodních minerálů a látek ve vnějším magnetickém poli však nemusí být jednoznačně určené vlivem směsných minerálů, srostlic a inkluzí.Minerals and substances are divided according to magnetic susceptibility (it is a physical quantity that describes the behavior of the material in an external magnetic field) to diamagnetic (they have low and negative values of magnetic susceptibility, for example, limestone, dolomite, quartz, graphite, galena, gypsum are included in this group , diamond, halite, kaolin, feldspar, etc.), which are not magnetizable, further to paramagnetic (they have small and positive magnetic susceptibility values, and this group includes, for example, minerals such as chlorite, pyrite, amphibole, pyroxene, olivine, biotite, etc.) and ferromagnetic, which are the most easily magnetized in a magnetic field (the best-known substances that exhibit ferromagnetism at room temperature are, for example, the elements iron, cobalt, nickel, gadolinium, and also a considerable number of alloys and non-metallic compounds). Ferromagnetic substances also include ferrimagnetic minerals, which are strongly magnetic, exhibit magnetic hysteresis, and retain remanent magnetization even when removed from a magnetic field. Such magnets include, for example, magnetite, titanomagnetite, maghemite, pyrrhotite, goethite, hematite, etc. However, the practical distribution of natural minerals and substances in the external magnetic field may not be clearly determined due to the influence of mixed minerals, inclusions and inclusions.

Magnetická separace v provedení za sucha nebo v suspenzi se běžně používá v průmyslu k oddělení zmagnetizovatelných látek od látek diamagnetických, které nereagují na sílu magnetického pole. Průmyslově se tak čistí například kaoliny od minerálů železa a titanu, získávají se různé kovy (např. Li v podobě lithných slíd) od balastních silikátových minerálů apod. Při magnetické separaci vždy vzniká tak zvaný magnetický podíl, kde se koncentrují zmagnetizované látky, prvky, oxidy či minerály a nemagnetický podíl, který obsahuje nezmagnetizovatelné (diamagnetické) prvky, oxidy či minerály. Pokud jde o získávání kovů a vzácných prvků, oxidů či minerálů dobře zmagnetizovatelných ve vnějším magnetickém poli, pak je magnetický podíl hlavní složkou a balastní, obvykle silikátové či vápencové minerály, jsou obsaženy v nemagnetickém podílu. Tak například patent CZ 306697 B6 „Způsob získávání koncentrátů vzácných a strategických prvků, oxidů a minerálů selektivní magnetickou separací“ z roku 2018 popisuje způsob získávání koncentrátů vzácných a strategických prvků, oxidů a minerálů selektivní magnetickou separací, kdy se nejprve zpracovávaný materiál podrobí magnetické separaci za sucha v prášku anebo za mokra v suspenzi při indukci o velikosti 1 až 5 T, vyznačující se tím, že po vzniku magnetického a nemagnetického podílu se takto získaný magnetický podíl opětovně selektivně rozdělí působením slabšího magnetického pole než 1 T (např. 0,1 až 0,35 T) na dvě části, kde v první části jsou více zmagnetizovatelné látky, to je zejména fero a ferimagnetické látky anebo i směsné látky na ně vázané, obsahující látky vybrané ze skupiny zahrnující zejména lithium Li, rubidium Rb, niob Nb apod., a ve zbývající části zpravidla hůře zmagnetizovatelné látky, to je para a diamagnetické látky, čímž se navyšuje koncentrace žádaného prvku, oxidu nebo minerálu. Jiným příkladem využití magnetické separace při úpravě chudých rud je japonsko-indický článek z časopisu Minerals (Ilhwan Park et al. (2021): Beneficiation of Low-Grade Rare Earth Ore from Khalzan Buregtei Deposit (Mongolia) by Magnetic Separation, 11-01432), kde se vzácné zeminy REE získávají kombinovanou magnetickou separací ve frakci 0,1 až 0,5 mm za sucha a ve frakciDry or slurry magnetic separation is commonly used in industry to separate magnetizable materials from diamagnetic materials that do not respond to magnetic field strength. Industrially, for example, kaolins are purified from iron and titanium minerals, various metals (e.g. Li in the form of lithium mica) are obtained from ballast silicate minerals, etc. During magnetic separation, a so-called magnetic portion is always formed, where magnetized substances, elements, oxides are concentrated or minerals and the non-magnetic part, which contains non-magnetizable (diamagnetic) elements, oxides or minerals. When it comes to obtaining metals and rare elements, oxides or minerals that can be easily magnetized in an external magnetic field, the magnetic part is the main component and ballast, usually silicate or limestone minerals, are contained in the non-magnetic part. For example, patent CZ 306697 B6 "Method of obtaining concentrates of rare and strategic elements, oxides and minerals by selective magnetic separation" from 2018 describes the method of obtaining concentrates of rare and strategic elements, oxides and minerals by selective magnetic separation, when the processed material is first subjected to magnetic separation for dry in powder or wet in suspension with an induction of 1 to 5 T, characterized by the fact that after the formation of a magnetic and non-magnetic part, the magnetic part obtained in this way is selectively divided again by the action of a magnetic field weaker than 1 T (e.g. 0.1 to 0.35 T) into two parts, where in the first part there are more magnetizable substances, that is mainly ferro and ferrimagnetic substances or even mixed substances bound to them, containing substances selected from the group including mainly lithium Li, rubidium Rb, niobium Nb, etc. , and in the remaining part, as a rule, less magnetizable substances, i.e. steam and diamagnetic substances, which increases the concentration of the desired element by xide or mineral. Another example of the use of magnetic separation in the treatment of poor ores is a Japanese-Indian article from the journal Minerals (Ilhwan Park et al. (2021): Beneficiation of Low-Grade Rare Earth Ore from Khalzan Buregtei Deposit (Mongolia) by Magnetic Separation, 11-01432) , where the REE rare earths are obtained by combined magnetic separation in the fraction of 0.1 to 0.5 mm dry and in the fraction

- 1 CZ 309484 B6 až 106 pm (0,075 až 0,106 mm) v suspenzi při indukci magnetického pole 0,8 Tesla, kdy se z nekvalitní suroviny získávají REE s výtěžností až 80 %.- 1 CZ 309484 B6 up to 106 pm (0.075 to 0.106 mm) in suspension at the induction of a magnetic field of 0.8 Tesla, when REEs are obtained from low-quality raw material with a yield of up to 80%.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Předmětem vynálezu je postup úpravy nerostných surovin, minerálů, sloučenin a odpadních produktů s cílem získávání koncentrátu prvků vzácných zemin (REE) a yttria (Y), koncentrátu niobo-tantalátů, koncentrátu zirkonu a koncentrátu aktivních minerálů obsahujících radioaktivní Th, Hf, U apod. postupnou, gradientovou magnetickou separací v proměnlivém magnetickém poli. Uvedeným postupem je možné získávat samostatně nebo oddělovat od sebe koncentráty minerálů obsahující tyto vzácné zeminy, Nb-Ta, zirkon a aktivní složky nesoucí radioaktivní prvky jako U, Th, Hf apod. postupným účinkem selektivně proměnlivého magnetického pole s gradientem 0,25 Tesla. Separovaný přírodní nebo odpadní materiál obsahující uvedené zájmové minerály a prvky se po nadrcení a vytřídění na vhodnou zrnitost může (pokud materiál obsahuje lehké minerály typu křemene, živců, slíd atd.) anebo nemusí nejprve zbavit lehkých minerálů o hustotě pod 2,96 g/cm3 a těžký podíl s částicemi o hustotě nad 2,96 g/cm3 se pak podrobí slabému účinku magnetického pole, např. při indukci 0 až 0,25 Tesla za sucha anebo v suspenzi, kdy se v magnetické části (podílu) zachytí nejvíce zmagnetizovatelné částice minerálů nebo sekundárního odpadu (ferromagnetické a ferimagnetické látky, např. magnetit, ilmenit apod., ale i v odpadu Fe, Ni, Co atd.) a v „nemagnetické“ části méně zmagnetizovatelné částice minerálů. Tím se získá první nejlépe zmagnetizovatelný koncentrát (G1), vlastně balastních minerálů a prvků v magnetickém podílu. Vzniklá „nemagnetická“ část se dále, například v kaskádovém uspořádání magnetických polí od nejnižší intenzity (0,05 T) po nejvyšší (až 10 T) po gradientu magnetického pole 0,25 Tesla, podrobí magnetické separaci při vyšší nebo stejné indukci magnetického pole (např. 0,25 až 0,50 T), kdy opět vzniká magnetická část s obsahem již méně zmagnetizovatelných minerálů, vyžadující větší sílu vnějšího magnetického pole (např. se získá koncentrát niobo-tantalátu columbitu) a „nemagnetický“ podíl obsahující minerály REE+Y a zirkonu, které se při této indukci nezachytily v magnetické části v původně „nemagnetického“ podílu. Jak je vidět, část tzv. původně nemagnetického podílu vzniklého při nižší indukci magnetického pole může při následném podrobení ve stejném nebo vyšším selektivním magnetickém poli přejít do magnetické části.The subject of the invention is the process of treatment of mineral raw materials, minerals, compounds and waste products with the aim of obtaining a concentrate of rare earth elements (REE) and yttrium (Y), a concentrate of niobium tantalates, a concentrate of zircon and a concentrate of active minerals containing radioactive Th, Hf, U, etc. by gradual, gradient magnetic separation in a variable magnetic field. Using the mentioned procedure, it is possible to obtain separately or separate mineral concentrates containing these rare earths, Nb-Ta, zircon and active components carrying radioactive elements such as U, Th, Hf, etc. by the gradual effect of a selectively variable magnetic field with a gradient of 0.25 Tesla. The separated natural or waste material containing the mentioned minerals and elements of interest, after grinding and sorting to a suitable grain size, may (if the material contains light minerals such as quartz, feldspar, mica, etc.) or may not first be freed of light minerals with a density below 2.96 g/cm 3 and the heavy part with particles with a density above 2.96 g/cm 3 is then subjected to a weak effect of the magnetic field, e.g. with induction of 0 to 0.25 Tesla in dry conditions or in suspension, when the most is captured in the magnetic part (part) magnetizable particles of minerals or secondary waste (ferromagnetic and ferrimagnetic substances, e.g. magnetite, ilmenite, etc., but also in waste Fe, Ni, Co, etc.) and less magnetizable mineral particles in the "non-magnetic" part. This results in the first best magnetizable concentrate (G1), actually ballast minerals and elements in the magnetic portion. The resulting "non-magnetic" part is further, for example, in a cascade arrangement of magnetic fields from the lowest intensity (0.05 T) to the highest (up to 10 T) following a magnetic field gradient of 0.25 Tesla, subjected to magnetic separation at a higher or the same magnetic field induction ( e.g. 0.25 to 0.50 T), when a magnetic part containing less magnetizable minerals, requiring a greater strength of the external magnetic field (e.g. a concentrate of niobium-tantalate columbite is obtained) and a "non-magnetic" part containing REE+ minerals Y and zircon, which during this induction were not captured in the magnetic part in the originally "non-magnetic" portion. As can be seen, a part of the so-called originally non-magnetic part formed at a lower induction of the magnetic field can turn into a magnetic part during subsequent exposure in the same or higher selective magnetic field.

Tento „nemagnetický“ podíl se poté opět podrobí magnetické separaci při ještě větší síle magnetického pole (například 0,50 až 0,75 Tesla). V tom případě dojde opět k oddělení části magnetické (se zmagnetizovatelnými minerály REE) a v „nemagnetickém“ podílu jsou minerály původně ve slabším poli nezmagnetizovatelné (např. zirkon, kasiterit apod.). Zvýšením gradientu magnetického pole o 0,25 T (0,75 až 1,0 T) lze z tohoto nemagnetického podílu rozdělit opět část zmagnetizovatelných minerálů (v magnetické časti) od vzniklého nemagnetického podílu. Tak lze per partes postupovat dále zvyšováním gradientu magnetického pole se selektivním oddělováním minerálů a prvků se současným jejich koncentrováním.This "non-magnetic" fraction is then again subjected to magnetic separation at an even higher magnetic field strength (eg 0.50 to 0.75 Tesla). In that case, the magnetic part (with magnetizable REE minerals) will separate again, and in the "non-magnetic" part the minerals are originally non-magnetizable in a weaker field (e.g. zircon, cassiterite, etc.). By increasing the gradient of the magnetic field by 0.25 T (0.75 to 1.0 T), part of the magnetizable minerals (in the magnetic part) can be separated from this non-magnetic portion again from the resulting non-magnetic portion. Thus, per partes, it is possible to proceed further by increasing the gradient of the magnetic field with the selective separation of minerals and elements while simultaneously concentrating them.

Postupným (gradientovým) zmagnetováním zastoupených předmětných minerálů nebo odpadů ve směsi anebo samostatně nesoucích prvky vzácných zemin a yttria, Nb-Ta, Zr, Th, Hf, U apod. ve vznikajícím nemagnetickém podílu dochází k žádanému rozdělení minerálů a prvků a zároveň jejich zkoncentrování. Čím užší je rozpětí gradientu magnetické indukce (v našem případě 0,25 T), tím selektivněji je možné minerály a prvky, včetně ze sekundárních odpadů, rozdělit od sebe a příznivě zvýšit jejich koncentraci. V případě našeho návrhu lze úspěšně rozdělit od sebe ze směsi minerálů obsahujících columbit, REE a zirkon a zkoncentrovat postupně v proměnlivém magnetickém poli popsaným způsobem balastní, nejvíce zmagnetizovatelné minerály (pozice G1) a získat koncentrát niob-tantalátu columbitu (na pozici G3), dále při vyšší nebo stejné hodnotě intenzity magnetického pole prvky vzácných zemin REE + yttrium (G5) a při největší síle magnetického pole zůstává v nemagnetickém podílu zirkon, někdy s inkluzemi radioaktivních prvků anebo i vzácných zemin. Zvyšováním intenzity magnetického pole lze i původně, podle teorie nezmagnetizovatelné (diamagnetické) minerály, díky srostlicím s paramagnetickými nebo ferromagnetickými minerály, zmagnetizovatelnými inkluzemi apod., zmagnetizovat a tím převéstBy gradual (gradient) magnetization of the represented minerals or wastes in the mixture or separately bearing elements of rare earths and yttrium, Nb-Ta, Zr, Th, Hf, U, etc. in the resulting non-magnetic portion, the desired distribution of minerals and elements occurs and at the same time their concentration. The narrower the range of the magnetic induction gradient (0.25 T in our case), the more selectively it is possible to separate minerals and elements, including those from secondary wastes, and favorably increase their concentration. In the case of our proposal, the most magnetizable minerals (position G1) can be successfully separated from a mixture of minerals containing columbite, REE and zircon and gradually concentrated in a variable magnetic field in the described manner to obtain a niobium-tantalate columbite concentrate (at position G3), further at a higher or equal value of the magnetic field intensity, the rare earth elements REE + yttrium (G5) and at the strongest magnetic field, zircon remains in the non-magnetic portion, sometimes with inclusions of radioactive elements or even rare earths. By increasing the intensity of the magnetic field, even initially, according to the theory, non-magnetizable (diamagnetic) minerals can be magnetized and thereby converted

- 2 CZ 309484 B6 do magnetické části (podílu). Čisté diamagnetické minerály zůstávají i při nejvyšší síle magnetického pole v nemagnetickém podílu (např. čistý zirkon, křemen, živec, kalcit apod.). Současně je zřejmé, že gradientovou magnetickou separací za sucha i v suspenzi se původně nemagnetický podíl minerálů obsahující niobo-tantaláty a/anebo vzácné zeminy a/anebo zirkon působením silnějšího anebo stejného magnetického pole rozděluje na část magnetickou a nemagnetickou, resp. i na část neaktivní a aktivní tzn., že podle velikosti gradientu magnetické indukce lze nejen rozdělit minerály ve směsi, ale i koncentrovat je buď v magnetickém nebo v nemagnetickém podílu. Dočištění, a tím i získání vyšších koncentrací REE+Y, niobo-tantalátů a zirkonu, lze provést při stejné indukci magnetického pole opakovanou magnetickou separací.- 2 CZ 309484 B6 to the magnetic part (share). Even at the highest magnetic field strength, pure diamagnetic minerals remain in the non-magnetic fraction (e.g. pure zircon, quartz, feldspar, calcite, etc.). At the same time, it is clear that by gradient magnetic separation both dry and in suspension, the initially non-magnetic fraction of minerals containing niobium-tantalates and/or rare earths and/or zircon is divided into magnetic and non-magnetic parts, or also into an inactive and an active part, i.e., depending on the magnitude of the magnetic induction gradient, the minerals in the mixture can not only be divided, but also concentrated either in the magnetic or in the non-magnetic portion. Purification, and thus obtaining higher concentrations of REE+Y, niobium-tantalates and zircon, can be carried out with the same magnetic field induction by repeated magnetic separation.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of implementation of the invention

Příklad 1 - Vzácné zeminy REE+Ya minerály Ti v křemenném pisku a jilovině.Example 1 - Rare earths REE+Ya Ti minerals in quartz sand and loam.

Vzorek štěrkopísku Chlum nad Malší v zrnitosti 0 až 4 mm byl postupně technologicky upraven se získáním jemného podílu z hydrocyklónu (přepadu) s obsahem asi 6 % hmota, těžkých minerálů s hustotou nad 2,96 g/cm3 v jemné prachovito-písčité a jílové frakci pod cca 0,50 mm. Těžký podíl v zrnitostaí frakci cca 0 až 0,50 mm obsahoval ilmenit FcTiOí, vzácné zeminy REE + yttrium Y, zirkon, radioaktivní U a Th apod. Chemicky bylo v těžkém podílu zjištěno například asi 41 % hmota, titanu, 24 % hmota, železa, ale také asi 0,24 % hmota. Ce, 0,12 % hmota. La, 0,15 % hmota. Nd, 0,04 % hmota. Pr, 0,17 % hmota. Y, 0,08 % hmota. Zr, 0,09 % hmota. V, 0,03 % hmota. Sc, ale také 0,009 % hmota. Th, 0,008 % hmota. U apod. Cílem bylo podle navrženého řešení rozdělit a zkoncentrovat ilmenit jako zdroj pro výrobu titanové běloby (bílé plnidlo) - koncentrát č. 1, dále získat koncentrát č. 2 REE+Y a koncentrát č. 3 zirkon. Po zmagnetování nej slabším gradientem magnetické indukce 0 až 0,25 Tesla byl získán v pozici G1 jako magnetický podíl koncentrát sloučenin Fe a Ti, nejlépe zmagnetizovaných (ilmenit). V nemagnetické části (pozice G5) bylo zjištěno například zkoncentrování vzácných zemin REE (např. 0,58 % hmota. Ce, 0,29 % hmota. La, 0,28 % hmota. Nd, 0,08 % hmota. Pr) a 0,4 % hmota. Y, dále 0,18 % hmota. Zr, 0,12 % hmota. V, ale také 0,04 % hmota, radioaktivního Th, 0,02 % hmota. U apod. Po další suché magnetické separaci tohoto nemagnetického podílu při indukci mag. pole 0,25 až 0,50 T byl získán nemagnetický podíl v pozici G5 s příznivě extrémně navýšeným obsahem REE+Y (např. 2,2 % hmota. Ce, 1,2 % hmota. La, 0,94 % hmota. Nd, 0,3 % hmota. Pr a 1,73 % hmota. Y), ale také např. 0,44 % hmota. V, 0,92 % hmota. Zr, 0,46 % hmota. Th, 0,05 % hmota. U apod. Byly tak získány koncentráty titanu a REE+Y. Hlavním produktem úpravy jíloviny a pracho vito-jemně písčitého přepadu z hydrocyklónu je navíc, po snížení obsahu sloučenin Fe a Ti, kvalitní žáruvzdorný kameninový jíl. Výsledky postupu úpravy gradientově magnetické separace uvádí tabulka I.A sample of Chlum nad Malší gravel sand with a grain size of 0 to 4 mm was gradually technologically modified to obtain a fine fraction from the hydrocyclone (overflow) with a content of about 6% mass, heavy minerals with a density above 2.96 g/cm 3 in fine dusty-sandy and clay fraction below approx. 0.50 mm. The heavy fraction in the granular fraction of approx. 0 to 0.50 mm contained ilmenite FcTiOí, rare earths REE + yttrium Y, zircon, radioactive U and Th, etc. Chemically, for example, about 41% by mass of titanium, 24% by mass of iron was found in the heavy fraction , but also about 0.24% mass. Ce, 0.12 wt%. La, 0.15 wt%. Nd, 0.04 wt%. Pr, 0.17 wt%. Y, 0.08 wt%. Zr, 0.09 wt%. V, 0.03 wt%. Sc, but also 0.009 wt%. Th, 0.008 wt%. U, etc. According to the proposed solution, the goal was to divide and concentrate ilmenite as a source for the production of titanium white (white filler) - concentrate No. 1, to further obtain concentrate No. 2 REE+Y and concentrate No. 3 zircon. After magnetization with the weakest magnetic induction gradient of 0 to 0.25 Tesla, a concentrate of Fe and Ti compounds, the best magnetized (ilmenite), was obtained in position G1 as a magnetic fraction. In the non-magnetic part (position G5), for example, the concentration of rare earth REEs (e.g. 0.58 wt.% Ce, 0.29 wt.% La, 0.28 wt.% Nd, 0.08 wt.% Pr) and 0.4% mass. Y, then 0.18% mass. Zr, 0.12 wt%. V, but also 0.04% by mass, radioactive Th, 0.02% by mass. U etc. After further dry magnetic separation of this non-magnetic part during the induction of mag. field of 0.25 to 0.50 T, a non-magnetic fraction was obtained in position G5 with a favorable extremely increased content of REE+Y (e.g. 2.2 wt.% Ce, 1.2 wt.% La, 0.94 wt.% Nd , 0.3% wt. Pr and 1.73% wt. Y), but also e.g. 0.44% wt. V, 0.92 wt%. Zr, 0.46 wt%. Th, 0.05 wt%. U, etc. Thus, titanium and REE+Y concentrates were obtained. In addition, the main product of the treatment of clay and dust-fine sandy overflow from the hydrocyclone is, after reducing the content of Fe and Ti compounds, high-quality fire-resistant earthenware clay. The results of the gradient magnetic separation adjustment procedure are presented in Table I.

Tabulka I - Chemická analýza nemagnetického těžkého podílu (nad 2,96 g/cm3) Chlum nad Malší po gradientově SMSTable I - Chemical analysis of the non-magnetic heavy fraction (above 2.96 g/cm 3 ) Chlum nad Malší after gradient SMS

Gradient mag. pole (Tesla) Gradient mag. field (Tesla) nemagnetický těžký podíl non-magnetic heavy fraction Ce % ce % La % La% Nd % Nd % Pr % Pr % Sm % Sm % Gd % Gd% Y % Y % Zr % Zr % V % IN % Th % Th% U % at % 0 těžký podíl 0 heavy share 0,24 0.24 0,12 0.12 0,15 0.15 0,04 0.04 0,17 0.17 0,08 0.08 0,09 0.09 0,009 0.009 0,008 0.008 0 až 0,25 0 to 0.25 0,58 0.58 0,29 0.29 0,28 0.28 0,08 0.08 0,39 0.39 0,18 0.18 0,12 0.12 0,04 0.04 0,02 0.02 0,25 až 0,50 0.25 to 0.50 2,21 2.21 1,22 1.22 0,94 0.94 0,44 0.44 1,73 1.73 0,92 0.92 0,44 0.44 0,46 0.46 0,05 0.05 0,50 až 0,75 0.50 to 0.75 5,00 5.00 2,42 2.42 2,23 2.23 0,60 0.60 0,43 0.43 0,39 0.39

Pozn. Sm, Gd těžké vzácné zeminyNote Sm, Gd heavy rare earths

-3CZ 309484 B6-3CZ 309484 B6

Příklad 2- IB 2 Sierra Leone columbit, REE a zirkonExample 2- IB 2 Sierra Leone columbite, REE and zircon

Vzorek přírodního niobo-tantalátu ze Sierra Leone obsahoval asi 53 % hmotn. minerálu columbitu, 16 % hmotn. ilmenitu, 12 % hmotn. zirkonu, 8 % hmotn. rutilu, 3,5 % hmotn. monazitu, granát, křemen apod. Chemicky například asi 20 % hmotn. Fe2O3,20 % hmotn. T1O2, 8,5 % hmotn. Ta2O3, 18,9 % hmotn. Nb2O3, 11,5 % hmotn. ZrO2, 1,7 % hmotn. P, 0,7 % hmotn. Nd2O3, 0,16% hmotn. Y, 0,69 % hmotn. ThO2 apod. Po vložení přírodního materiálu o zrnitosti 0,1 až 2 mm do zařízení s proměnlivým magnetickým polem 0 až 0,25 T (pozice G1 a G2), 0,25 až 0,5 T (pozice G3 a G4) a 0,50 až 0,75 T (pozice G5) byly získány koncentráty: ilmenitu FeTiOs (až 60 % hmotn. )/Gl+G2/ při výnosu asi 25 % hmotn., koncentrát columbitu (až 91 % hmotn. )/G3+G4/ při výnosu asi 53 % hmotn. a koncentrát vzácných zemin REE+Y a zirkonu (27,5 % hmotn. monazitu, 56 % hmotn. zirkonu atd.)/G5/ v množství asi 22 % hmotn. V nemagnetickém podílu G5 se navíc zkoncentrovaly aktivní minerály s obsahem až 1,68% hmotn. ThO2. Výsledky postupné, gradientově suché magnetické separace nemagnetického podílu vzorku IB2 uvádí tabulka II. Z ní je zřejmé, že i bez gravitačního třídění a získání těžkého podílu bylo možné rozdělit a zkoncentrovat přírodní niobo-tantalát na nejméně tři využitelné produkty: koncentrát ilmenitu, koncentrát niobo-tantalátu s nárůstem minerálu columbitu z 53 % hmotn. na 91 % hmotn., tj. zvýšení o cca 38 % hmotn. a koncentrát REE+Y (např. 5 % hmotn. CeO2, 1,44 % hmotn. Nd2O3 atd.), ale i zirkonu (až 48 % hmotn.) s obsahem aktivních minerálů (např. 1,32 % hmotn. HfO2, 1,68 % hmotn. ThO2 apod.). Další gradientovou magnetickou separací je možné dále oddělit nemagnetický podíl G5 na pouze koncentrát REE+Y od koncentrátu zirkonu s aktivními minerály v inkluzích a po další úpravě a působení vyššího gradientu magnetického pole separovat část neaktivní (zirkon) od aktivní (radioaktivní Th, U, Hf apod.).A sample of natural niobium tantalate from Sierra Leone contained about 53% by weight. columbite mineral, 16 wt.% ilmenite, 12 wt.% zircon, 8 wt.% rutile, 3.5 wt.% monazite, garnet, quartz, etc. Chemically, for example, about 20 wt.% Fe2O3, 20 wt% T1O2, 8.5% wt. Ta2O3, 18.9 wt% Nb2O3, 11.5 wt% ZrO2, 1.7 wt% P, 0.7 wt% Nd2O3, 0.16 wt% Y, 0.69% wt. ThO2, etc. After inserting a natural material with a grain size of 0.1 to 2 mm into a device with a variable magnetic field of 0 to 0.25 T (positions G1 and G2), 0.25 to 0.5 T (positions G3 and G4) and 0 .50 to 0.75 T (position G5) concentrates were obtained: ilmenite FeTiOs (up to 60% by weight)/Gl+G2/ at a yield of about 25% by weight, columbite concentrate (up to 91% by weight)/G3+G4 / at a yield of about 53 wt.% and REE+Y rare earth and zircon concentrate (27.5 wt.% monazite, 56 wt.% zircon, etc.)/G5/ in an amount of about 22 wt.%. In addition, active minerals with a content of up to 1.68% by weight were concentrated in the non-magnetic part of G5. ThO2. Table II presents the results of a gradual, gradient dry magnetic separation of the non-magnetic portion of sample IB2. It is clear from it that even without gravity sorting and obtaining the heavy portion, it was possible to divide and concentrate natural niobium-tantalate into at least three usable products: ilmenite concentrate, niobium-tantalate concentrate with an increase in the columbite mineral from 53 wt.%. to 91% by weight, i.e. an increase of approx. 38% by weight and REE+Y concentrate (e.g. 5% by weight CeO2, 1.44% by weight Nd2O3, etc.), but also zircon (up to 48% by weight) with active mineral content (e.g. 1.32% by weight HfO2, 1.68 wt% ThO2, etc.). By further gradient magnetic separation, it is possible to further separate the non-magnetic portion of G5 into only REE+Y concentrate from the zircon concentrate with active minerals in the inclusions, and after further treatment and the action of a higher magnetic field gradient, separate the inactive part (zircon) from the active part (radioactive Th, U, Hf etc.).

Tabulka II - Difrakční mineralogická analýza vybraných zájmových minerálů získaných v podílech po gradientově SMS (dopočet není 100 %)Table II - Diffraction mineralogical analysis of selected minerals of interest obtained in fractions after gradient SMS (recalculation is not 100%)

Gradient mag. pole (Tesla) Gradient mag. field (Tesla) výnos % hmotn yield % wt columbit columbite zirkon zircon monazit monazite ilmenit ilmenite rutil rutile 0 Původní vzorek 0 Original sample 100 100 53 53 12 12 3,5 3.5 16 16 8 8 0 až 0,25 G1+G2 Ilmenit silně magnetický podíl 0 to 0.25 G1+G2 Ilmenite strongly magnetic fraction 25 25 11 11 3 3 38 38 2 2 0,25 až 0,50 G3+G4 columbit slabě magnetický podíl 0.25 to 0.50 G3+G4 columbite weakly magnetic fraction 53 53 92 92 1,8 1.8 0,25 až 0,50 podíl G5 REE+Y+zirkon+aktiv.min. nemagnetický podíl 0.25 to 0.50 share of G5 REE+Y+zircon+active min. non-magnetic fraction 22 22 55,8 55.8 26,7 26.7 7,6 7.6

Příklad 3 - REE + Y v albitické hornině HůrkyExample 3 - REE + Y in albitic rock Hűrka

Perspektivním ložiskem prvků vzácných zemin REE a yttria je živcová (albitická) hornina Hůrky u Rakovníka. Úkolem bylo separovat a zkoncentrovat minerály s obsahem REE+Y v mineralogicky i technologicky složité surovině s převahou sodných živců. Po nadrcení a vytřídění zrnitostní frakce 0,1 až 0,5 mm byl získán po separaci v těžké kapalině o hustotě nad 2,96 g/cm3 těžký podíl TM, který se dále podrobil gradientově magnetické separaci v úzkých pásmech proměnlivého magnetického pole 0 až 0,25 T (pozice G1 a G2 s nejvíce zmagnetizovatelnými minerály), 0,25 až 0,50 T (pozice G3 a G4 s méně zmagnetizovatelnými minerály) a pozice G5 s nemagnetickým podílem při stejné indukci magnetického pole. V tabulce III jsou uvedeny dosažené výsledky. Z tabulky vyplývá, že se vzácné zeminy REE+Y získané z těžkého podílu koncentrují v nemagnetickém podílu G5 (sumárně až 0,96 % hmotn.), po úpravě v selektivním magnetickém poli s gradientem 0 až 0,25 Tesla se zachytily v magnetickém podílu nejvíce zmagnetizovatelné částice s výnosem asi 44 % hmotn., v nemagnetickém podíluA prospective deposit of rare earth elements REE and yttrium is the feldspar (albitic) rock of Hůrka near Rakovník. The task was to separate and concentrate minerals with REE+Y content in mineralogically and technologically complex raw material with a predominance of sodium feldspars. After crushing and sorting the 0.1 to 0.5 mm grain size fraction, a heavy portion of TM was obtained after separation in a heavy liquid with a density above 2.96 g/cm 3 , which was further subjected to gradient magnetic separation in narrow bands of a variable magnetic field from 0 to 0.25 T (G1 and G2 positions with the most magnetizable minerals), 0.25 to 0.50 T (G3 and G4 positions with less magnetizable minerals) and G5 positions with a non-magnetic fraction at the same magnetic field induction. Table III shows the results achieved. The table shows that the REE+Y rare earths obtained from the heavy fraction are concentrated in the non-magnetic fraction G5 (up to 0.96% by weight in total), after treatment in a selective magnetic field with a gradient of 0 to 0.25 Tesla, they were captured in the magnetic fraction the most magnetizable particles with a yield of about 44 wt.%, in the non-magnetic fraction

-4CZ 309484 B6 s gradientem 0,25 až 0,50 Tesla byl zvýšen například obsah Ce z původních asi 800 ppm (Ij. 0,08 % hmotn.) na 0,45 % hmotn., lanthan La z cca 600 ppm (0,06 % hmotn.) na téměř 3000 ppm, Ij. 0,3 % hmotn. Opakovanou gradientovou magnetickou separací při stejné indukci magnetického pole lze „dočistit“ i magnetické podíly G1 až G4 a získat další zvýšení REE+Y a zirkonu, který lze po aplikaci vyššího gradientu magnetického pole (např. 0,75 až 1 Tesla) rozdělit od REE+Y a získat tak koncentrát zirkonu (viz příklad č. 4).-4CZ 309484 B6 with a gradient of 0.25 to 0.50 Tesla, for example, the Ce content was increased from the original about 800 ppm (Ij. 0.08% by weight) to 0.45% by weight, lanthanum La from about 600 ppm (0 .06 wt.%) to almost 3000 ppm, Ij. 0.3 wt% By repeated gradient magnetic separation with the same induction of the magnetic field, the magnetic fractions G1 to G4 can also be "purified" and a further increase in REE+Y and zircon can be obtained, which can be separated from the REE after the application of a higher magnetic field gradient (e.g. 0.75 to 1 Tesla) +Y to obtain a zirconium concentrate (see example no. 4).

Tabulka III - Chemická analýza směsi těžkých minerálů o hustotě nad 2,96 g/cm3 vrtu JK-1 po gradientově magnetické separaci (R+Y je REE+Y).Table III - Chemical analysis of the mixture of heavy minerals with a density above 2.96 g/cm3 of well JK-1 after gradient magnetic separation (R+Y is REE+Y).

Vzorek Sample % hmotn podíl wt% share Zr Zr Y Y La La Ce Ce Pr Pr Nd Nd REE+Y REE+Y PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm Vrt JK-1 směs TM G1 Well JK-1 mixture TM G1 19,7 19.7 4984 4984 79 79 <LOD <LOD 405 405 <LOD <LOD <LOD <LOD 484 484 Vrt JK-1 směs TM G2 Well JK-1 mixture TM G2 24,2 24.2 2674 2674 228 228 361 361 575 575 <LOD <LOD <LOD <LOD 1164 1164 Vrt JK-1 směs TM G3 Well JK-1 mixture TM G3 33,3 33.3 2936 2936 428 428 1287 1287 2053 2053 <LOD <LOD <LOD <LOD 3768 3768 Vrt JK-1 směs TM G4 Well JK-1 mixture TM G4 9,1 9.1 9355 9355 727 727 2207 2207 3190 3190 <LOD <LOD <LOD <LOD 6124 6124 Vrt JK-1 směs TM G5 Well JK-1 mixture TM G5 13,7 13.7 99050 99050 833 833 2997 2997 4517 4517 415 415 813 813 9575 9575

Pozn: <LOD pod mezí detekceNote: <LOD below detection limit

Příklad 4 - Získáváni koncentrátu zirkonu Zr, resp. ZrSiCEExample 4 - Obtaining Zr zirconium concentrate, or ZrSiCE

V surovině Hůrky byl zjištěn zvýšený obsah zirkonu Zr, který lze gradientovou magnetickou separací v selektivním, proměnlivém magnetickém poli výrazně zvýšit a získat tak koncentrát Zr (viz příklad ad 3). Po provedení opakované suché magnetické separace podílů G1-G4 při stejném gradientu indukce 0,25 až 0,50 Tesla se zvýšila koncentrace REE+Y na 1,96 % hmotn. a koncentrace Zr na cca 115 000 ppm, tj. 11,5 % hmotn. Zr. Naším dalším úkolem bylo oddělit od sebe prvky vzácných zemin REE+Y a koncentrovat zvlášť zirkon. K tomu byla využita gradientová magnetická separace nemagnetického podílu G5 při síle magnetického pole 0,50 až 0,75 Tesla. V magnetické části byl tak získán koncentrát vzácných zemin a yttria a v nemagnetickém podílu koncentrát zirkonu. Výsledky uvádí tabulka IV.An increased Zr zirconium content was found in the Hůrka raw material, which can be significantly increased by gradient magnetic separation in a selective, variable magnetic field to obtain a Zr concentrate (see example and 3). After repeated dry magnetic separation of G1-G4 fractions at the same induction gradient of 0.25 to 0.50 Tesla, the REE+Y concentration increased to 1.96% by weight. and the concentration of Zr at about 115,000 ppm, i.e. 11.5% by weight. Zr. Our next task was to separate the REE+Y rare earth elements from each other and concentrate zircon separately. For this, a gradient magnetic separation of the non-magnetic portion of G5 was used at a magnetic field strength of 0.50 to 0.75 Tesla. In this way, a concentrate of rare earths and yttrium was obtained in the magnetic part and a concentrate of zircon in the non-magnetic part. Table IV presents the results.

Tabulka IV - Chemická analýza nemagnetického těžkého podílu (nad 3,3 g/cm3) po suché gradientově magnetické separaci (SMS)Table IV - Chemical analysis of the non-magnetic heavy fraction (above 3.3 g/cm 3 ) after dry gradient magnetic separation (SMS)

Gradient mag. Pole (Tesla) Gradient mag. Field (Tesla) nemagnetický těžký podíl G5 non-magnetic heavy fraction G5 Ce % ce % La % La % Nd % Nd % Pr % Pr % Y % Y % Zr % Zr % V % IN % G5 po opakované SMS G5 after repeated SMS 0,98 0.98 0,65 0.65 0,08 0.08 0,04 0.04 0,2 0.2 11,5 11.5 0,23 0.23 0,50 až 0,75 G3 magnetický podíl 0.50 to 0.75 G3 magnetic fraction 1,55 1.55 0,88 0.88 0,35 0.35 0,12 0.12 0,54 0.54 0,25 0.25 0,55 0.55 0,50 až 0,75 G5 nemagnetický p. 0.50 to 0.75 G5 non-magnetic p. 0,1 0.1 0,03 0.03 25,8 25.8 koncentrát REE+Y REE+Y concentrate 3,4 3.4 4 % hmotn. 4% wt. koncentrát Zr concentrate Zr 25,8 % hmotn. 25.8 wt%

- 5 CZ 309484 B6- 5 CZ 309484 B6

Příklad 5 - Odděleni vzácných zemin REE, zirkonu a radioaktivních prvků Ef U a ThExample 5 - Separation of rare earths REE, zircon and radioactive elements Ef U and Th

Surovina IB 2 ze Sierra Leone bohatá na prvky vzácných zemin, zirkonu a aktivních prvků typu hafnia, uranu a thoria byla podrobena gradientově magnetické separaci v selektivním magnetickém poli a po odstranění magnetické části G1+G2 při indukci 0 až 0,25 Tesla byl po uplatnění gradientu 0,25 až 0,50 Tesla získán koncentrát niobo-tantalátu columbitu s obsahem 17,5 % hmotn. Ta2O3 a téměř 40 % hmotn. Nb2O3 ( pozice G3+G4). V nemagnetickém podílu byl získán koncentrát zirkonu, vzácných zemin REE a aktivních minerálů obsahujících U, Th, Hf apod. v pozici G5. Uplatněním vyššího gradientu magnetického pole 0,50 až 0,75 Tesla se tento nemagnetický podíl rozdělil na část magnetickou s koncentrátem REE+Y a nemagnetickou s koncentrátem zirkonu a radioaktivních prvků.Raw material IB 2 from Sierra Leone rich in rare earth elements, zircon and active elements such as hafnium, uranium and thorium was subjected to gradient magnetic separation in a selective magnetic field and after removing the magnetic part G1+G2 at induction of 0 to 0.25 Tesla, it was after applying gradient of 0.25 to 0.50 Tesla obtained a concentrate of niobium-tantalate columbite with a content of 17.5 wt.%. Ta2O3 and almost 40 wt.% Nb2O3 (position G3+G4). In the non-magnetic portion, a concentrate of zircon, rare earth REE and active minerals containing U, Th, Hf, etc. was obtained in position G5. By applying a higher magnetic field gradient of 0.50 to 0.75 Tesla, this non-magnetic portion was divided into a magnetic part with REE+Y concentrate and a non-magnetic part with zircon and radioactive elements concentrate.

Působením vyššího gradientu magnetického pole o síle 0,75 až 1,0 Tesla na vzniklý nemagnetický podíl došlo k selektivní separaci a vzniku téměř koncentrátu zirkonu s obsahem asi 68,5 % hmotn. ZrO2 ve směsi s aktivními minerály (např. obsah radioaktivního ThO2 až 3,6 % hmotn., 2,3 % hmotn. HfO2) v nemagnetickém podílu a koncentrátu vzácných zemin a yttria REE+Y v magnetickém podílu G3 s vysokým obsahem sloučenin céru (8,55 % hmotn. CeO2) a neodymu (2,65 % hmotn. Nd2O3). Aktivní minerály z inkluzí v zirkonu v nemagnetické části byly po provedené úpravě drcením, mletím a tříděním odděleny od zirkonu v suspenzi po aplikaci ještě vyššího magnetického gradientu o síle 1,0 až 1,2 Tesla. V nemagnetické části je koncentrát zirkonu a v magnetické části je koncentrát radioaktivních prvků.The effect of a higher magnetic field gradient of 0.75 to 1.0 Tesla on the resulting non-magnetic fraction led to selective separation and the formation of almost a zircon concentrate with a content of about 68.5% by weight. ZrO2 mixed with active minerals (e.g. content of radioactive ThO2 up to 3.6% by weight, 2.3% by weight HfO2) in the non-magnetic portion and concentrate of rare earths and yttrium REE+Y in the magnetic portion G3 with a high content of cerium compounds ( 8.55 wt% CeO2) and neodymium (2.65 wt% Nd2O3). Active minerals from inclusions in zircon in the non-magnetic part were separated from the zircon in suspension after treatment by crushing, grinding and sorting after applying an even higher magnetic gradient of 1.0 to 1.2 Tesla. In the non-magnetic part there is a concentrate of zircon and in the magnetic part there is a concentrate of radioactive elements.

V tabulce V je vidět jaké složení měl téměř neaktivní koncentrát zirkonu v nemagnetickém podílu (až 68,5 % hmotn. ZrO2) a koncentrát aktivních minerálů s vysokým obsahem minerálů thoria, hafnia a uranu.Table V shows the composition of the almost inactive zircon concentrate in the non-magnetic portion (up to 68.5 wt.% ZrO2) and the active mineral concentrate with a high content of thorium, hafnium and uranium minerals.

Tabulka V - Chemická analýza nemagnetického podílu (nad 3,3 g/cm3) IB2 (Sierra Leone) po gradientově SMS a získání neaktivní části (zirkon) a aktivní části (Hf, Th, U)Table V - Chemical analysis of the non-magnetic fraction (above 3.3 g/cm 3 ) of IB2 (Sierra Leone) after gradient SMS and obtaining the inactive part (zircon) and the active part (Hf, Th, U)

Gradient mag. pole (Tesla) Gradient mag. field (Tesla) nemagnetický podíl non-magnetic fraction ZrO2 %ZrO 2 % Ta2O3 % Ta2O3% Nb2O3 % Nb2O3 % ThO2 %ThO 2 % HfO2 %HfO 2 % U % at % CeO2 %CeO 2 % Nd2O3 % Nd2O3% IB2 původní IB2 original 11,40 11.40 8,49 8.49 18,89 18.89 0,69 0.69 0,049 0.049 0,71 0.71 0 až 0,25 G1+G2 0 to 0.25 G1+G2 0,92 0.92 5,15 5.15 10,65 10.65 0,85 0.85 0,049 0.049 0,93 0.93 0,25 až 0,50 G3+G4 0.25 to 0.50 G3+G4 1,76 1.76 17,47 17.47 39,48 39.48 1,13 1.13 0,112 0.112 1,29 1.29 0,35 0.35 0,50 až 0,75 G5 REE+zirkon+aktivní 0.50 to 0.75 G5 REE+zircon+active 47,98 47.98 0,28 0.28 0,36 0.36 1,68 1.68 1,32 1.32 0,100 0.100 5,03 5.03 1,44 1.44 0,75 až 1,0 G3 REE+Y 0.75 to 1.0 G3 REE+Y 0,52 0.52 0,05 0.05 0,20 0.20 0,21 0.21 0,33 0.33 8,55 8.55 2,65 2.65 0,75 až 1,0 G5 zirkon+aktivní min. 0.75 to 1.0 G5 zircon+active min. 68,52 68.52 0,02 0.02 0,08 0.08 3,55 3.55 2,34 2.34 0,25 0.25 0,32 0.32 0,12 0.12

Kombinací gradientově magnetické separace v proměnlivém magnetickém poli za sucha ve frakcí 0,1 až 0,5 mm a po rozbití inkluzí zirkonu za mokra v suspenzi bylo dosaženo rozdělení jednotlivých koncentrátů ilmenitu FcTiOí, REE+Y, zirkonu a aktivních minerálů. Metoda jejich získávání je elegantní a ekologicky nezávadná.By combining gradient magnetic separation in a variable magnetic field in the dry state in fractions of 0.1 to 0.5 mm and after breaking the zircon inclusions in the wet state in suspension, the separation of individual concentrates of ilmenite FcTiOí, REE+Y, zircon and active minerals was achieved. The method of obtaining them is elegant and environmentally sound.

Příklad 6 - Columbit v jihočeském granitu ložiska NakoliceExample 6 - Columbite in South Bohemian granite of the Nakolice deposit

Získávání niobo-tantalátů (columbitu) z jihočeských ložisek granitů (např. Nakolice, Homolka) bylo provedeno z podrceného a hrubě namletého vzorku sodného živce Nakolice TBN 085 po získání těžkého podílu o hustotě minerálů nad 2,96 g/cm3 v zrnitostní frakci 0 až 1 mm. Těžký podíl v množství asi 0,17 % hmotn. (viz vlastnosti tabulka VI) byl podroben gradientově magnetickéThe extraction of niobium-tantalates (columbite) from South Bohemian granite deposits (e.g. Nakolice, Homolka) was carried out from a crushed and coarsely ground sample of sodium feldspar Nakolice TBN 085 after obtaining a heavy fraction with a mineral density above 2.96 g/cm 3 in the granular fraction 0 up to 1 mm. The heavy portion in the amount of about 0.17% by weight. (see table VI properties) was subjected to a magnetic gradient

-6CZ 309484 B6 separaci v proměnlivém, selektivním magnetickém poli 0 až 0,80 Tesla. V poli s nejnižším magnetickým gradientem 0 až 0,25 T (slabý magnet) byl zachycen silně magnetický podíl G1 a G2 s vysokým obsahem minerálů Fe a Mn. Koncentrát niobo-tantalátu columbitu byl získán ve slabě magnetickém podílu G3 s gradientem 0,25 až 0,50 T (silnější magnet) a v nemagnetickém podílu byl získán koncentrát apatitu doprovázený minerály REE+Y.-6CZ 309484 B6 separation in a variable, selective magnetic field of 0 to 0.80 Tesla. In the field with the lowest magnetic gradient of 0 to 0.25 T (weak magnet), a strongly magnetic fraction of G1 and G2 with a high content of Fe and Mn minerals was captured. Niobium-tantalate columbite concentrate was obtained in the weakly magnetic part G3 with a gradient of 0.25 to 0.50 T (stronger magnet) and in the non-magnetic part an apatite concentrate accompanied by REE+Y minerals was obtained.

Tabulka VI - Chemická a mineralogická analýza těžkého podílu (nad 2,96 g/cm3) před a po gradientově SMSTable VI - Chemical and mineralogical analysis of the heavy fraction (above 2.96 g/cm 3 ) before and after gradient SMS

Gradient mag. pole (Tesla) Gradient mag. field (Tesla) Těžký podíl Heavy share Výnos % Yield % Nb % Nb % Ta % that % Columbií % Colombia % Apaíií % Apaiiii % CH % CH % Fe % Fe% Mn % Mn% Poznámka Note 0ΤΡ 0ΤΡ 0,17 0.17 0,27 0.27 0,22 0.22 0,5 0.5 79 79 6,5 6.5 35,6 35.6 4,88 4.88 Gradientová magnetická separace Gradient magnetic separation Nb % Nb % Ta % that % Columbií % Colombia % Apaíií % Apaiiii % CH % CH % 0 až 0,25 T 0 to 0.25 T G1 G1 0,016 0.016 53 53 66,5 66.5 8,62 8.62 Magneíický podíl Magnesium content 0,25 až 0,5 0.25 to 0.5 G3 G3 4,12 4.12 3,10 3.10 4,5 4.5 Magneíický podíl Magnesium fraction 0,25 až 0,5 0.25 to 0.5 G5 G5 0,043 0.043 90,5 90.5 Nemagneíický p. Non-Magneic p.

Pozn: CH-childrenitNote: CH-childrenite

Příklad 7 - Zirkon a REE+Y v rozpadových sedimentech (pisky, jíly)Example 7 - Zircon and REE+Y in decay sediments (sands, clays)

V jihočeském Chlumu nad Malší, v lokalitě Ločenice byly vzácné zeminy a ilmenit zjištěny v jemných, rozpadavých křemenných a jílových podílech odpadajících při výrobě štěrkopísků a písků. Po získání přepadové frakce z hydrocyklónu pod obchodní značkou písek 0/1 mm byla přepadová frakce v zrnitosti asi 0 až 0,50 mm podrobena nejprve odstranění jíloviny ve frakci pod 0,063 mm. Jemný písčitý podíl 0,063 až 0,50 mm byl potom separován v těžké kapalině o hustotě 2,96 g/cm3 s výnosem asi 5,6 % hmota. Poté byla na těžkém podílu s hustotou minerálů větší než 2,96 g/cm3 provedena gradientová magnetické separace v proměnlivém magnetickém poli. V tabulce VII jsou uvedeny dosažené výsledky. Nejprve byl z těžkého podílu v magnetickém podílu při gradienta magnetického pole 0 až 0,25 Tesla získán v podílu G1 koncentrát ilmenita FeTiOs. Při gradienta 0,25 až 0,50 Tesla byl získán v nemagnetickém podílu získán koncentrát vzácných zemin REE a yttria Y pod označením G5 s obsahem asi 0,58 % hmota. Ce, 0,29 % hmota. La, 0,28 % hmota. Nd, 0,41 % hmota. Y apod. Po opakované gradientově magnetické separace nemagnetického podílu při stejném gradienta magnetického pole 0,25 až 0,50 Tesla byl získán koncentrát vzácných zemin a yttria G5* s navýšeným obsahem Ce, La, Nd a Pr s celkovém množství REE+Y až 6,2 % hmota.In Chlum nad Malší in South Bohemia, in the locality of Ločenice, rare earths and ilmenite were found in fine, disintegrating quartz and clay fractions falling off during the production of gravel, sand and sand. After obtaining the overflow fraction from the hydrocyclone under the trademark sand 0/1 mm, the overflow fraction in the grain size of about 0 to 0.50 mm was first subjected to the removal of clay in the fraction below 0.063 mm. A fine sandy fraction of 0.063 to 0.50 mm was then separated in a heavy liquid with a density of 2.96 g/cm 3 with a yield of about 5.6% mass. Then, a gradient magnetic separation in a variable magnetic field was performed on the heavy portion with mineral density greater than 2.96 g/cm 3 . Table VII shows the results achieved. First, ilmenite FeTiOs concentrate was obtained from the heavy portion in the magnetic portion at a magnetic field gradient of 0 to 0.25 Tesla in the G1 portion. At a gradient of 0.25 to 0.50 Tesla, a concentrate of rare earths REE and yttrium Y under the designation G5 with a content of about 0.58% mass was obtained in the non-magnetic fraction. Ce, 0.29 wt%. La, 0.28 wt%. Nd, 0.41 wt%. Y, etc. After repeated gradient magnetic separation of the non-magnetic fraction at the same magnetic field gradient of 0.25 to 0.50 Tesla, a concentrate of rare earths and yttrium G5* with an increased content of Ce, La, Nd and Pr was obtained with a total amount of REE+Y up to 6 .2% mass.

Tabulka VII - Chemická analýza těžkého podílu s hustotou minerálů nad 2,96 g/cm3 (Chlum nad Malší, lokalita Ločenice) a po gradientově magnetické separaci v suspenzi ve frakci 0,063 až 0,50 mmTable VII - Chemical analysis of the heavy fraction with mineral density above 2.96 g/cm 3 (Chlum nad Malší, Ločenice location) and after gradient magnetic separation in suspension in the 0.063 to 0.50 mm fraction

Gradiení mag. pole (Tesla) Grading mag. field (Tesla) nemagneíický íěžký podíl non-magnesium heavy fraction Ce % ce % La % La % Nd % Nd % Y% Y% V% IN% Sc % sc % Zr % Zr % Fe % Fe % Ti% Ti% 0 íěžký podíl 0 heavy share 0,243 0.243 0,123 0.123 0,146 0.146 0,172 0.172 0,085 0.085 0,034 0.034 0,077 0.077 23,52 23.52 40,96 40.96 0 lehký podíl 0 light share 0,006 0.006 0,002 0.002 0,002 0.002 0,002 0.002 0,480 0.480 0 až 0,25 G1 0 to 0.25 G1 0,051 0.051 0,025 0.025 0,034 0.034 0,091 0.091 0,043 0.043 0,051 0.051 25,67 25.67 40,10 40.10 0,25 až 0,5 G5 0.25 to 0.5 G5 0,583 0.583 0,287 0.287 0,280 0.280 0,405 0.405 0,119 0.119 0,041 0.041 0,172 0.172 0,25 až 0,5 Gl* 0.25 to 0.5 Gl* 0,046 0.046 0,018 0.018 0,176 0.176 0,089 0.089 0,039 0.039 0,042 0.042 24,21 24,21 43,51 43.51 0,25 až 0,50 G5* 0.25 to 0.50 G5* 2,121 2,121 1,131 1,131 0,935 0.935 1,728 1,728 0,447 0.447 0,066 0.066 0,922 0.922

* opakovaná magnetické separace při stejném gradienta magnetického pole* repeated magnetic separation at the same magnetic field gradient

G5* obsah Pr je 0,294 % hmotn.G5* Pr content is 0.294% by weight.

Příklad 8 - REE+Y v jilmých sedimentech Čavyně, mokrá úprava v suspenziExample 8 - REE+Y in elm sediments of Čavyn, wet treatment in suspension

V jihočeských štěrkopískových sedimentech se nacházejí v jemných píscích a jílech prvky vzácných zemin REE a yttrium Y, ale také zirkon Zr. Vzorek z Čavyně u řeky Blaníce byl nejprve chemicky analyzován podle zrnitostních frakcí a následně zbaven jíloviny pod 0,063 mm. Zbytek nad 0,063 mm tvořený jemným, prachovitým až písčitým křemenem a živcem byl v těžké kapalině o hustotě 2,96 g/cm3 zbaven lehkého podílu. Na těžkém podílu o hustotě nad 2,96 g/cm3 byla 10 provedena postupná gradientová magnetické separace v suspenzi v zrnitostní frakci 0,063 až 2,0 mm. Při indukci magnetického pole 0 až 0,25 Tesla byly odstraněny v magnetickém podílu nejvíce zmagnetizovatelné částice s vysokým obsahem Fe.The rare earth elements REE and yttrium Y, as well as zircon Zr, are found in fine sands and clays in South Bohemian gravel-sand sediments. The sample from Čavyn near the Blaníce river was first chemically analyzed according to grain size fractions and subsequently freed of clay below 0.063 mm. The rest above 0.063 mm consisting of fine, dusty to sandy quartz and feldspar was stripped of the light fraction in a heavy liquid with a density of 2.96 g/cm 3 . On the heavy portion with a density above 2.96 g/cm 3 , a gradual gradient magnetic separation was carried out in suspension in the particle size fraction of 0.063 to 2.0 mm. When a magnetic field of 0 to 0.25 Tesla was induced, the most magnetizable particles with a high Fe content were removed in the magnetic fraction.

Tabulka VIII - Chemická analýza původních frakcí štěrkopískového jílu Čavyně a těžkých 15 minerálů o hustotě nad 2,96 g/cm3 po gradientově magnetické separaci.Table VIII - Chemical analysis of the original fractions of Čavyné gravel-sand clay and heavy 15 minerals with a density above 2.96 g/cm 3 after gradient magnetic separation.

Vzorek Sample AI AI Fe Fe Ca Approx Zr Zr Y Y La La Ce Ce Pr Pr Nd Nd REE+Y REE+Y % % % % % % ppm ppm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm PPm původní vzorek original sample 11,73 11.73 1,69 1.69 505 505 25 25 frakce 0,25 až 2,0 mm fraction 0.25 to 2.0 mm 4,09 4.09 0,75 0.75 44 44 0,10 až 0,25 0.10 to 0.25 6,86 6.86 0,60 0.60 111 111 8 8 0,063 až 0,1 0.063 to 0.1 7,84 7.84 0,81 0.81 332 332 19 19 62 62 81 81 0,045 až 0,063 0.045 to 0.063 7,54 7.54 0,92 0.92 1139 1139 60 60 83 83 138 138 281 281 Frakce pod 0,045 Fraction below 0.045 13,10 13.10 2,80 2.80 0,09 0.09 677 677 34 34 53 53 136 136 223 223 0 až 0,25 T Podíl G1 0 to 0.25 T Share G1 5,19 5.19 23,03 23.03 0,57 0.57 273 273 259 259 259 259 0,25 až 0,5T Mag.p.G3 0.25 to 0.5T Mag.p.G3 7,50 7.50 26,24 26,24 5,35 5.35 476 476 3910 3910 957 957 1800 1800 749 749 7416 7416 0,25 až 0,5T Nemag.p. G5 0.25 to 0.5T Non-mag.p. G5 12,00 12.00 3,5 3.5 0,88 0.88 61 235 61,235 96 96 1437 1437 2595 2595 556 556 5584 5584 0,25 až 0,5T Mag. podíl G3 0.25 to 0.5T Mag. share of G3 nést. bear. nést. bear. 10,2 10.2 22 22 5698 5698 2566 2566 4588 4588 455 455 1277 1277 14 584 14,584 0,25 až 0,5T Nemag. podíl G5** 0.25 to 0.5T Non-Mag. share G5** nést. bear. nést. bear. nést bear 122 344 122,344 66 66 45 45 122 122 32 32 265 265 0,25 až 0,5T Magnet, podíl G3** 0.25 to 0.5T Magnet, proportion G3** nést. bear. nést. bear. nést bear 322 322 2557 2557 4277 4277 344 344 1155 1155 8656 8656

* z magnetického podílu G3 ** z nemagnetického podílu G5 nést.-nestanoveno* from the magnetic part of G3 ** from the non-magnetic part of G5 not available - not determined

-8CZ 309484 B6-8CZ 309484 B6

Získaný nemagnetický podíl byl podroben vyššímu gradientu magnetického pole 0,25 až 0,50 Tesla se získáním prvního koncentrátu vzácných zemin a yttria REE+Y G3 s celkovým množstvím REE+Y asi 0,74 % hmotn. (z toho až 0,39 % hmotn. Y) a nemagnetický koncentrát G5 s vysokým obsahem zirkonu (až 6,1 % hmotn.) se zbytky neoddělených částic REE (celkově ještě asi 0,56 % hmotn.). K tomu, aby se získalo i toto množství vzácných zemin byl nemagnetický podíl opakovaně podroben působení gradientové magnetické separace při stejné indukci 0,25 až 0,50 Tesla. Tím byl získán v magnetickém podílu G3** druhý koncentrát REE+Y s obsahem až 0,87 % hmotn. vzácných zemin a v nemagnetickém podílu G5** koncentrát zirkonu s obsahem až 12,2 % hmotn. Zr. Gradientovou magnetickou separací prvního magnetického podílu jako koncentrátu vzácných zemin a yttria (viz 0,74 % hmotn.) v proměnlivém magnetickém poli při stejné indukci 0,25 až 0,50 Tesla byl získán nejvyšší koncentrát REE+Y G3* s obsahem až 1,46 % hmotn. REE+Y. Sloučením koncentrátu G3*a G3** byl získán celkový koncentrát vzácných zemin a yttria s obsahem až (0,87 + 1,46 % hmotn.) 2,33 % hmotn. REE+Y. Úpravou štěrkopískového jílu Čavyně byly tak získány kromě hlavního produktu praného štěrkopísku a písku 0/4 a 0/1 mm a odpadního, dále využitelného keramického jílu ve frakci pod 0,063 mm dva vzácné koncentráty: první koncentrát vzácných zemin REE (např. 0,88 % hmotn. céru Ce, přes 0,5 % hmotn. lathanu La, okolo 0,24 % hmotn. neodymu Nd apod.) a yttria (např. až 0,57 % hmotn. Y) a koncentrát zirkonu (12,2 % hmotn. Zr).The obtained non-magnetic portion was subjected to a higher magnetic field gradient of 0.25 to 0.50 Tesla to obtain the first concentrate of rare earths and yttrium REE+Y G3 with a total amount of REE+Y of about 0.74 wt%. (of which up to 0.39 wt.% Y) and non-magnetic concentrate G5 with a high zircon content (up to 6.1 wt.%) with remnants of unseparated REE particles (still about 0.56 wt.% in total). In order to obtain even this amount of rare earths, the non-magnetic portion was repeatedly subjected to gradient magnetic separation at the same induction of 0.25 to 0.50 Tesla. This resulted in a second REE+Y concentrate with a content of up to 0.87% by weight in the magnetic fraction G3**. rare earths and in the non-magnetic portion G5** zircon concentrate with a content of up to 12.2 wt.% Zr. By gradient magnetic separation of the first magnetic fraction as a concentrate of rare earths and yttrium (see 0.74% by weight) in a variable magnetic field at the same induction of 0.25 to 0.50 Tesla, the highest REE+Y G3* concentrate with a content of up to 1, 46 wt% REE+Y. By merging the G3* and G3** concentrates, a total concentrate of rare earths and yttrium was obtained with a content of up to (0.87 + 1.46% by weight) 2.33% by weight. REE+Y. By processing the Čavyně gravel-sand clay, in addition to the main product of washed gravel-sand and sand 0/4 and 0/1 mm and waste, further usable ceramic clay in the fraction below 0.063 mm, two rare concentrates were obtained: the first REE rare earth concentrate (e.g. 0.88% cerium by weight Ce, over 0.5% by weight of lathane La, about 0.24% by weight of neodymium Nd, etc.) and yttrium (e.g. up to 0.57% by weight of Y) and zirconium concentrate (12.2% by weight .Zr).

Příklad 9 - Kombinovaná, suchá a mokrá úprava horniny s REE+YExample 9 - Combined, dry and wet treatment of rock with REE+Y

Různý zdroj vzácných zemin v albitické hornině Hůrky (fluorokarbonáty typu bastnaesitu, monazit, zirkon, apatit, xenotim apod.) umožňuje jejich získávání a zkoncentrování kombinací suché a mokré magnetické separace v proměnlivém magnetickém poli selektivní, gradientovou metodou. Dobře uvolnitelné minerály nesoucí REE+Y se po nadrcení a vytřídění zrnitostní frakce 0,1 až 0,5 mm získávají po separaci těžkého, ale i lehkého podílu gradientovou magnetickou separací za sucha, kdy se nejprve v magnetickém podílu těžkých minerálů odstraní v nejslabším magnetickém poli s gradientem 0 až 0,25 Tesla balastní minerály s vysokým obsahem Fe, Mn, Co, Ni, W apod. Nemagnetický těžký podíl se potom podrobí gradientové magnetické separaci při vyšší hodnotě magnetické indukce (0,25 až 0,50 T). Tím se získá v magnetické části koncentrát REE+Y a ve vzniklé nemagnetické části se koncentrují např. minerály diamagnetické jako zirkon (pokud neobsahuje inkluze), kasiterit apod. Jemný podíl REE+Y nebo jemně namletý či jinak delaminovaný podíl (působením tepla, ultrazvuku atd.) vzniklý po úpravě zrnitostní frakce 0,1 až 0,5 mm v zrnitostní frakci 0 až 0,1 mm (0 až 100 μm) podrobí mokré gradientové magnetické separaci v suspenzi. Vzniklá jemná frakce pod 0,1 mm již neobsahuje srostlice REE+Y s zmagnetizovatelnými i s nemagnetickými minerály v těžkém i lehkém podílu a v tekutém stavu ji lze magneticky rozdělit ve vhodně zvoleném gradientu magnetického pole. Ve slabém poli (0 až 0,25 T) se odstraní ze směsi například ilmenit, magnetit, childrenit a další kovové minerály. Dalším zvyšováním gradientu magnetického pole mezi 0,25 až 0,50 T, resp. i 0,5 až 0,75 T a dokonce 0,75 až 1,0 T anebo až 1 až 1,25 Tesla po působení na vždy vznikající nemagnetický podíl dochází k hromadění REE+Y v magnetickém podílu anebo při uplatnění stejné indukce magnetického pole ke koncentraci RE+Y v nemagnetickém podílu.The various sources of rare earths in Hůrka's albitic rock (fluorocarbonates such as bastnaesite, monazite, zircon, apatite, xenotime, etc.) enable their extraction and concentration by a combination of dry and wet magnetic separation in a variable magnetic field using a selective, gradient method. Well-releasable minerals bearing REE+Y are obtained after crushing and sorting the grain fraction of 0.1 to 0.5 mm after separation of the heavy, but also the light fraction by dry gradient magnetic separation, when the magnetic fraction of heavy minerals is first removed in the weakest magnetic field with a gradient of 0 to 0.25 Tesla ballast minerals with a high content of Fe, Mn, Co, Ni, W, etc. The non-magnetic heavy fraction is then subjected to gradient magnetic separation at a higher value of magnetic induction (0.25 to 0.50 T). This results in a REE+Y concentrate in the magnetic part, and in the resulting non-magnetic part, e.g. diamagnetic minerals such as zircon (if it does not contain inclusions), cassiterite, etc. are concentrated. A fine portion of REE+Y or a finely ground or otherwise delaminated portion (due to heat, ultrasound, etc. .) formed after treatment of the grain size fraction of 0.1 to 0.5 mm in the grain size fraction of 0 to 0.1 mm (0 to 100 μm) is subjected to wet gradient magnetic separation in suspension. The resulting fine fraction below 0.1 mm no longer contains REE+Y conglomerates with magnetizable and non-magnetic minerals in both heavy and light proportions, and in the liquid state it can be magnetically divided in a suitably chosen magnetic field gradient. In a weak field (0 to 0.25 T), for example, ilmenite, magnetite, childrenite and other metallic minerals are removed from the mixture. By further increasing the gradient of the magnetic field between 0.25 and 0.50 T, resp. even 0.5 to 0.75 T and even 0.75 to 1.0 T or up to 1 to 1.25 Tesla after the action on the always arising non-magnetic part accumulates REE+Y in the magnetic part or when applying the same magnetic field induction to the concentration of RE+Y in the non-magnetic fraction.

Příklad 10 - Sekundární odpadní materiál - popel a popílek po spálení nebo zplynění uhlí obsahující REE+YExample 10 - Secondary waste material - ash and fly ash after combustion or gasification of coal containing REE+Y

Vzduchovým tříděním popela nebo popílku vzniklého po zplynění uhlí na teplotu 700 °C, obsahujícího vzácné zeminy a yttrium byl získán vzduchovým tříděním koncentrát REE+Y v zrnitostní frakci 40 až 100 μm, který se dále podrobil gradientové magnetické separaci v proměnlivém magnetickém poli s gradientem 0,25 Tesla. Při indukci 0 až 0,25 Tesla byl získán v magnetickém podílu G1 koncentrát REE+Y s obsahem 567 ppm (350 ppm Ce, 137 ppm La a 80 ppm Y) a v nemagnetickém podílu silikátový zbytek. Po spálení hnědého uhlí na teplotu až 1350 °C až 1400 °C byl ze vzniklého popílku získán v suspenzi koncentrát REE+Y v magnetickém podílu G1 po provedení magnetické separace při gradientu 0,25 Tesla a v nemagnetickém podíluBy air sorting ash or ash formed after gasification of coal at a temperature of 700 °C, containing rare earths and yttrium, a REE+Y concentrate in a particle size fraction of 40 to 100 μm was obtained by air sorting, which was further subjected to gradient magnetic separation in a variable magnetic field with a gradient of 0 .25 Tesla. At an induction of 0 to 0.25 Tesla, a REE+Y concentrate with a content of 567 ppm (350 ppm Ce, 137 ppm La and 80 ppm Y) was obtained in the magnetic part G1 and a silicate residue in the non-magnetic part. After burning brown coal at a temperature of up to 1350 °C to 1400 °C, a REE+Y concentrate was obtained in suspension from the resulting ash in the magnetic fraction G1 after performing magnetic separation at a gradient of 0.25 Tesla and in the non-magnetic fraction

- 9 CZ 309484 B6 byl získán koncentrát žáruvzdorného sillimanitu AI2SÍO5. Po opakované gradientové magnetické separaci nemagnetického podílu při indukci 0,25 až 0,5 Tesla byl získán koncentrát s obsahem až 50 % hmotn. sillimanitu v nemagnetické části vzorku a sekundární koncentrát REE+Y v magnetické části vzorku.- 9 CZ 309484 B6 a concentrate of refractory sillimanite AI2SÍO5 was obtained. After repeated gradient magnetic separation of the non-magnetic portion at an induction of 0.25 to 0.5 Tesla, a concentrate with a content of up to 50% by weight was obtained. sillimanite in the non-magnetic part of the sample and the secondary REE+Y concentrate in the magnetic part of the sample.

Claims (1)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob získávání neaktivních koncentrátů minerálů, oxidů a prvků vzácných zemin (REE) a yttria, niobo-tantalátů, zirkonu a aktivních koncentrátů postupnou gradientovou magnetickou separací v proměnlivém magnetickém poli, kdy se nejprve zpracovávaný přírodní nebo sekundární odpadní materiál po nadrcení a vytřídění na vhodnou zrnitost nejprve zbaví lehkých minerálů a těžký podíl s částicemi o hustotě nad 2,96 g/cm3 se pak podrobí slabému účinku magnetického pole, např. při indukci 0 až 0,25 Tesla za sucha anebo v suspenzi a vzniklý nemagnetický podíl postupné magnetické separaci v gradientem 0,25 Tesla při indukci 0 až 0,25 T, 0,25 až 0,5 T, 0,5 až 0,75 T,1. A method of obtaining inactive concentrates of minerals, oxides and rare earth elements (REE) and yttrium, niobium-tantalates, zircon and active concentrates by gradual gradient magnetic separation in a variable magnetic field, when first the processed natural or secondary waste material is crushed and sorted into a suitable grain size is first removed from light minerals and the heavy part with particles with a density above 2.96 g/cm 3 is then subjected to a weak effect of a magnetic field, e.g. with induction of 0 to 0.25 Tesla in dry conditions or in suspension, and the resulting non-magnetic part is subjected to gradual magnetic separation in a gradient of 0.25 Tesla at induction 0 to 0.25 T, 0.25 to 0.5 T, 0.5 to 0.75 T, 0,75 až 1,0 T za sucha a/nebo za mokra v suspenzi při stejné a/nebo zvyšující se indukci magnetického pole o velikosti až 1 T, vyznačující se tím, že po vzniku magnetického a nemagnetického podílu se takto získaný nemagnetický anebo i magnetický podíl opětovně selektivně rozdělí působením silnějšího nebo stejného gradientu magnetického pole na dvě části, kde v první části jsou více zmagnetizovatelné látky a ve zbývající části zpravidla hůře zmagnetizovatelné látky.0.75 to 1.0 T dry and/or wet in suspension at the same and/or increasing magnetic field induction of up to 1 T, characterized by the fact that after the formation of the magnetic and non-magnetic portion, the non-magnetic and/or i the magnetic part is selectively divided again by the action of a stronger or the same gradient of the magnetic field into two parts, where the first part contains more magnetizable substances and the remaining part usually less magnetizable substances.
CZ2022-121A 2022-03-16 2022-03-16 A method of obtaining concentrates of rare earth elements, niobium-tantalates, zircon and active substances by gradual gradient magnetic separation in a variable magnetic field CZ309484B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-121A CZ309484B6 (en) 2022-03-16 2022-03-16 A method of obtaining concentrates of rare earth elements, niobium-tantalates, zircon and active substances by gradual gradient magnetic separation in a variable magnetic field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-121A CZ309484B6 (en) 2022-03-16 2022-03-16 A method of obtaining concentrates of rare earth elements, niobium-tantalates, zircon and active substances by gradual gradient magnetic separation in a variable magnetic field

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2022121A3 CZ2022121A3 (en) 2023-02-15
CZ309484B6 true CZ309484B6 (en) 2023-02-15

Family

ID=85198518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2022-121A CZ309484B6 (en) 2022-03-16 2022-03-16 A method of obtaining concentrates of rare earth elements, niobium-tantalates, zircon and active substances by gradual gradient magnetic separation in a variable magnetic field

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ309484B6 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4294690A (en) * 1979-05-31 1981-10-13 Voest-Alpine Aktiengesellschaft Process for separating weakly magnetic accompanying minerals from nonmagnetic useful minerals
US4543178A (en) * 1983-07-15 1985-09-24 Mobil Oil Corporation Dual intensity magnetic separation process for beneficiation of platinum ore
WO1992004121A1 (en) * 1990-08-30 1992-03-19 Austpac Gold N.L. Process for separating ilmenite
CZ306697B6 (en) * 2016-08-01 2017-05-10 Sedlecký kaolin a.s. A method of obtaining concentrates of precious and strategic elements, oxides and minerals by selective magnetic separation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4294690A (en) * 1979-05-31 1981-10-13 Voest-Alpine Aktiengesellschaft Process for separating weakly magnetic accompanying minerals from nonmagnetic useful minerals
US4543178A (en) * 1983-07-15 1985-09-24 Mobil Oil Corporation Dual intensity magnetic separation process for beneficiation of platinum ore
WO1992004121A1 (en) * 1990-08-30 1992-03-19 Austpac Gold N.L. Process for separating ilmenite
CZ306697B6 (en) * 2016-08-01 2017-05-10 Sedlecký kaolin a.s. A method of obtaining concentrates of precious and strategic elements, oxides and minerals by selective magnetic separation

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2022121A3 (en) 2023-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kelland High gradient magnetic separation applied to mineral beneficiation
KR101576928B1 (en) Beneficiation method of high grade scheelite ore by preprocessing
JPS63126568A (en) Ore dressing method for rare earth concentrates
Wang et al. Exploring rare earth mineral recovery through characterization of riebeckite type ore in Bayan Obo
CZ2016464A3 (en) A method of obtaining concentrates of precious and strategic elements, oxides and minerals by selective magnetic separation
Ibrahim et al. Dry magnetic separation of nepheline syenite ores
CZ309484B6 (en) A method of obtaining concentrates of rare earth elements, niobium-tantalates, zircon and active substances by gradual gradient magnetic separation in a variable magnetic field
Straka et al. Linear structures of Nd-Fe-B magnets: Simulation, design and implementation in mineral processing–A review
MOGHISEH et al. Concentration and recycling of rare earth elements (REEs) from iron mine waste using a combination of physical separation methods
Raslan et al. Gravity and Magnetic Separation of Polymetallic Pegmatite from Wadi El Sheih Granite, Central Eastern Desert, Egypt
Makhija et al. Preconcentration feasibility of gravity and magnetic techniques for banded hematite jasper
KR101300116B1 (en) Method for producting iron concentrate by upgrading low-grade iron ore
Silva et al. Magnetic scavenging of ultrafine hematite from itabirites
Moustafa et al. Detecting Mineral Resources and Suggesting a Physical Concentration Flowsheet for Economic Minerals at the Northern Border Region of Saudi Arabia
RU2333039C2 (en) Method of extraction of ilmenite out of mine refuses
CN115870088A (en) Method for preparing 4N 5-grade high-purity quartz from pegmatite
KR900008927B1 (en) Process and method for separating noniron ores
RU2136376C1 (en) Method of concentrating chromium-containing ferroalloy-production waste
Lv et al. Mineralogy, physical characterization and magnetic separation performance of a raw ilmenite concentrate for its purification
CN114985095B (en) Complex rare earth ore composite physical field tail discarding method
Kolodezhnaya et al. Determination of criterion for selectivity of disintegration of technogenic raw materials for environmentally oriented processing
RU2010131214A (en) METHOD FOR PROCESSING WASTES OF IRON dressing of iron ore
RU2123388C1 (en) Method of concentration of olivine-containing ore
Zhu et al. Removing Silica and Alumina Fromlimonite Using wet Highgradientmagnetic Separator
RU2200062C2 (en) Niobium-containing ore concentration process