RU2118613C1 - Способ извлечения редкоземельных элементов - Google Patents

Способ извлечения редкоземельных элементов Download PDF

Info

Publication number
RU2118613C1
RU2118613C1 RU97109439A RU97109439A RU2118613C1 RU 2118613 C1 RU2118613 C1 RU 2118613C1 RU 97109439 A RU97109439 A RU 97109439A RU 97109439 A RU97109439 A RU 97109439A RU 2118613 C1 RU2118613 C1 RU 2118613C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rare
precipitate
earth elements
phosphates
solution
Prior art date
Application number
RU97109439A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97109439A (ru
Inventor
Александр Васильевич Вальков
Валерий Владимирович Сергиевский
Original Assignee
Александр Васильевич Вальков
Валерий Владимирович Сергиевский
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 Александр Васильевич Вальков, Валерий Владимирович Сергиевский filed Critical Александр Васильевич Вальков
Priority to RU97109439A priority Critical patent/RU2118613C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2118613C1 publication Critical patent/RU2118613C1/ru
Publication of RU97109439A publication Critical patent/RU97109439A/ru

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к переработке фосфатсодержащего сырья: апатитов, фосфоритов с извлечением из них редкоземельных элементов. Водный раствор фосфатов РЗЭ, кальция и минеральной кислоты, получающийся в процессе вскрытия фосфатсодержащего сырья, нейтрализуют гидроксидом аммония или натрия до начала выпадения осадка. Затем раствор упаривают в 1,3 - 3 раза в зависимости от концентрации исходных компонентов. В процессе упаривания РЗЭ выпадают в виде фосфатов. Выделяющиеся кристаллические осадки хорошо фильтруются или центрифугуются. Их отделяют от раствора, который направляют на производство минеральных удобрений или используют в других технических целях. Осадок фосфатов РЗЭ обрабатывают водными растворами гидроксида натрия концентрацией 100-400 г/л, или карбоната натрия концентрацией 100-200 г/л, или их смесью при 100-130oС в течение 2-6 ч. По окончании обработки маточный раствор декантируют, осадок промывают водой и подсушивают. В маточном растворе содержится тринатрийфосфат, который может быть использован для получения моющих средств. Выделенный осадок содержит гидроксиды или гидроксокарбонаты РЗЭ. Содержание РЗЭ в осадке в расчете на оксиды составляет 85 - 90%. Извлечение РЗЭ в одностадийном процессе составляет 80-90%. Результат изобретения - получение хорошо фильтрующегося готового концентрата. 2 з.п. ф-лы.

Description

Предполагаемое изобретение относится к области технологии редких металлов, точнее к технологи редкоземельных элементов (РЗЭ). Известно, что РЗЭ практически не образуют собственных рудных месторождений и основная масса РЗЭ присутствует в горных породах в небольших количествах в качестве примеси к основному компоненту. Примером подобных руд являются апатиты и фосфориты. Содержание РЗЭ в них колеблется от 0,1 до 1%. С учетом объема переработки фосфатсодержащего сырья (десятки миллионов тонн), извлечение РЗЭ из него представляется важной народнохозяйственной задачей. Наибольшее количество РЗЭ содержится в апатитах Кольского полуострова - 0,9-1% (Серебренников В.В. Химия редкоземельных элементов.- Томск, 1961, т. 2, с. 114-115). К сожалению, на территории СНГ до настоящего времени не освоена технология извлечения РЗЭ из фосфатного сырья.
Трудности выделения РЗЭ связаны со сложным составом растворов, образующихся при переработке апатита растворами минеральных кислот. Известны методы химического выделения РЗЭ из подобных растворов осаждением оксалатов (Мулярчук И.Ф. и др. Получение фторида и оксида церия из апатитового концентрата. - Вестн. Киевского ун-та. Химия, 1984, N 25, с. 21-25), экстракцией три-н-бутилфосфатом (Мартынова Н.Н. и др. Исследование распределения РЗЭ при экстракции из кислых нитратно-фосфатных растворов. В кн.: Переработка и физико-химические свойства соединений редких элементов. Апатиты, 1984, с. 6-8) и некоторые другие (Серебренников В.В. Химия редкоземельных элементов.- Томск, 1961, т. 2, с. 144). Большинство из них трудно реализовать, так как для этого требуется большое количество дорогостоящих реагентов, что в конечном счете делает производство малорентабельным.
Наиболее близким к предлагаемому нами способу является техническое решение, заключающееся в выделении РЗЭ из сложных по составу фосфорнокислых растворов воздействием на раствор газообразного аммиака (Серебренников В.В. Химия редкоземельных элементов. - Томск, 1961, т. 2, с. 144-147). При этом происходит нейтрализация первого иона водорода фосфорной кислоты и при достижении pH 0,3 - 1,5 РЗЭ вместе с примесями железа (3+), алюминия и кальция выпадают в осадок в форме гидратированных фосфатов. Недостаток способа заключается в том, что в процессе образуются аморфные, трудно фильтрующиеся осадки фосфатов РЗЭ, содержащие большие количества фосфата кальция. Содержание кальция в таких осадках близко к содержанию РЗЭ, а чаще даже в 2-3 раза больше. Полученный концентрат РЗЭ не является готовой продукцией и требует дополнительной переработки, например, методом экстракции. С целью ликвидации указанных недостатков нами предлагается следующее техническое решение.
Водный раствор, содержащий фосфаты РЗЭ, кальция, железа, алюминия и минеральную кислоту (азотную или соляную, или фосфорную) нейтрализуют щелочью (аммиаком или гидроксидом натрия) в максимальной степени, не но допуская образования осадка. Нейтрализация необходима для сокращения энергетических затрат на последующих операциях. Затем раствор упаривают в 1,3-3 раза. Объем упаривания зависит от первоначальной концентрации компонентов. В процессе упаривания концентрация РЗЭ и фосфат-ионов повышается и достигается пересыщение раствора. В результате выпадает осадок фосфатов РЗЭ, содержащий в качестве примеси небольшое количество фосфата кальция. Выделяющийся кристаллический осадок хорошо фильтруется. Осадок отделяют, а фильтрат направляют на получение удобрений. Осадок фосфатов РЗЭ промывают водой и обрабатывают в течение 2 - 6 ч при 100-130oC водным раствором гидроксида натрия концентрацией 100-400 г/л, или карбоната натрия концентрацией 150-200 г/л или их смесью. Маточник, содержащий фосфат натрия, декантируют и используют для технических целей, например, для производства моющих средств. Осадок гидроксидов или гидроксокарбонатов РЗЭ промывают водой, сушат и используют в качестве готовой продукции. Содержание кальция в этом продукте зависит от состава исходного сырья, но существенно меньше, чем в противопоставленном способе.
Пример 1. В водный азотно-фосфорнокислый раствор, содержащий 76,3 г/л оксида кальция, 12 г/л оксидов РЗЭ, 75 г/л пятиокиси фосфора, 3,8 М азотной кислоты вводили газообразный аммиак. При нейтрализации до pH 0,8 выпадает аморфный трудно фильтруемый осадок, содержащий РЗЭ и кальций. Полученные фосфаты обрабатывали водой для удаления маточного раствора, просушивали и анализировали. Анализ показал, что содержание элементов в нем составляет 16,2% оксидов РЗЭ и 14,3% оксида кальция, то есть соотношение [РЗЭ] : [Ca] = 1,13 : 1. Извлечение РЗЭ в осадок составило 82%.
Пример 2. К 300 мл исходного раствора, состав которого указан в примере 1, добавляли аммиак до начала образования осадка (до концентрации 3,4 М по азотной кислоте). Затем раствор упарили до объема 150 мл. При этом РЗЭ выпадают в осадок в виде фосфатов. Концентрация азотной кислоты в жидкой фазе упаренной пульпы составляет 4,9 М. Осадок отделили фильтрацией и промыли водой. Затем осадок обработали водным раствором гидроксида натрия концентрацией 300 г/л при температуре кипения в течение двух часов. Раствор тринатрийфосфата удалили декантацией, осадок гидроксидов РЗЭ промыли водой и высушили. Анализ показал, что содержание оксидов РЗЭ в осадке составляет 32%, а оксида кальция 3,6%. Соотношение [РЗЭ] : [Ca] = 8,9 : 1. Извлечение РЗЭ в готовый продукт составило 89,9%.
Пример 3. Исходный раствор, состав которого указан в примере 1, объемом 200 мл нейтрализовали аммиаком и упарили до 80 мл. РЗЭ выпали в осадок фосфатов. Содержание избыточной азотной кислоты в жидкой фазе пульпы составило 4,9 М. Осадок фосфатов отфильтровали, промыли водой и обработали водным раствором карбоната натрия концентрации 150 г/л при температуре 120oC в течение трех часов. Маточник декантировали, а осадок промыли водой. В подсушенном осадке гидроксикарбонатов содержание оксидов РЗЭ составило 28%, а содержание оксида кальция - 3,4%. Соотношение [РЗЭ] : [Ca] = 8,23 : 1. Получен концентрат, содержащий 89% оксидов РЗЭ с извлечением 88%.
Пример 4. Исходный раствор, состав которого указан в примере 1, объемом 300 мл нейтрализовали до 3,4 М по кислоте и упарили до 100 мл. Концентрация азотной кислоты в жидкой фазе пульпы составила 6,8 М. Осадок фосфатов отделили фильтрацией и промыли водой. При нагревании до 100oC полученный осадок обработали раствором, содержащим 100 г/л гидроксида натрия и 120 г/л карбоната натрия. Маточник декантировали, а осадок промыли водой и высушили. Анализ показал, что содержание оксидов РЗЭ в осадке 24%, а оксида кальция - 3,7%. Соотношение [РЗЭ] : [Ca] = 6,48 : 1. Следовательно, получен концентрат, содержащий 86,6% оксидов РЗЭ с извлечением 85%.

Claims (3)

1. Способ извлечения редкоземельных элементов из растворов, содержащих фосфаты редкоземельных элементов, кальция и минеральную кислоту, включающий нейтрализацию этих растворов щелочами, получение осадка фосфатов редкоземельных элементов, его отделение от маточного раствора и последующую обработку, отличающийся тем, что нейтрализацию проводят до начала выпадения осадка, полученный раствор упаривают с получением кристаллического осадка фосфатов редкоземельных элементов, после отделения от маточного раствора осадок промывают водой и обработку осадка фосфатов редкоземельных элементов проводят раствором гидроксида натрия, или карбоната натрия, или их смесью и затем отделяют осадок гидроксидов или гидроксокарбонатов редкоземельных элементов от маточного раствора.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку проводят растворами гидроксида натрия концентрацией 100 - 400 г/л или карбоната натрия концентрацией 100 - 200 г/л.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку осадка проводят при температуре 100 - 130oС в течение 2 - 6 ч.
RU97109439A 1997-06-04 1997-06-04 Способ извлечения редкоземельных элементов RU2118613C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97109439A RU2118613C1 (ru) 1997-06-04 1997-06-04 Способ извлечения редкоземельных элементов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97109439A RU2118613C1 (ru) 1997-06-04 1997-06-04 Способ извлечения редкоземельных элементов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2118613C1 true RU2118613C1 (ru) 1998-09-10
RU97109439A RU97109439A (ru) 1998-12-27

Family

ID=20193852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97109439A RU2118613C1 (ru) 1997-06-04 1997-06-04 Способ извлечения редкоземельных элементов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2118613C1 (ru)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2524966C2 (ru) * 2012-06-05 2014-08-10 Александр Васильевич Вальков Способ извлечения редкоземельных элементов из гидратно-фосфатных осадков переработки апатита
WO2014137237A1 (en) 2013-03-05 2014-09-12 Opened Joint Stock Company "United Chemical Company Uralchem" A method for purification of circulating leaching solutions from phosphates and fluorides
US9631258B2 (en) 2013-03-05 2017-04-25 Opened Joint Stock Company “United Chemical Company Uralchem” Methods for extracting rare-earth metals and preparing gypsum plaster from phosphogypsum hemihydrate
US9657371B2 (en) 2013-03-05 2017-05-23 Opened Joint-Stock Company “United Chemical Company Uralchem” Methods for extracting rare-earth metals and preparing gypsum plaster from phosphogypsum hemihydrate
US9896743B2 (en) 2013-03-05 2018-02-20 Opened Joint Stock Company “United Chemical Company Uralchem” Method for re-extraction of rare-earth metals from organic solutions and preparing concentrate of rare-earth metals
US10011891B2 (en) 2013-03-18 2018-07-03 Open Joint-Stock Company “United Chemical Company Uralchem” Methods for concentrating rare-earth metals in phosphogypsum and removing thereof from wet process phosphoric acid
RU2727129C1 (ru) * 2020-01-10 2020-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) Способ извлечения редкоземельного концентрата

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Комплексная азотнокислая переработка фосфатного сырья /Под ред.Гольдинова А.Л. - Л.: Химия, 1982, с. 148 - 157. *
Серебренников В.В. и др. Курс химии редкоземельных элементов. - Томск, Томский государственный университет, 1963Б с. 184 - 186. Серебренников В.В. редкоземельные элементы. - Томск, Томский государственный университет, 1961, т. 2, с. 143 - 149. *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2524966C2 (ru) * 2012-06-05 2014-08-10 Александр Васильевич Вальков Способ извлечения редкоземельных элементов из гидратно-фосфатных осадков переработки апатита
WO2014137237A1 (en) 2013-03-05 2014-09-12 Opened Joint Stock Company "United Chemical Company Uralchem" A method for purification of circulating leaching solutions from phosphates and fluorides
RU2546739C2 (ru) * 2013-03-05 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" Способ очистки оборотных растворов выщелачивания от фосфатов и фторидов
CN105164055A (zh) * 2013-03-05 2015-12-16 乌拉尔联合化学公司开放式股份公司 从循环沥滤溶液中提纯出磷酸盐和氟化物的方法
US9631258B2 (en) 2013-03-05 2017-04-25 Opened Joint Stock Company “United Chemical Company Uralchem” Methods for extracting rare-earth metals and preparing gypsum plaster from phosphogypsum hemihydrate
CN105164055B (zh) * 2013-03-05 2017-05-10 乌拉尔联合化学公司开放式股份公司 从循环沥滤溶液中提纯出磷酸盐和氟化物的方法
US9657371B2 (en) 2013-03-05 2017-05-23 Opened Joint-Stock Company “United Chemical Company Uralchem” Methods for extracting rare-earth metals and preparing gypsum plaster from phosphogypsum hemihydrate
US9896743B2 (en) 2013-03-05 2018-02-20 Opened Joint Stock Company “United Chemical Company Uralchem” Method for re-extraction of rare-earth metals from organic solutions and preparing concentrate of rare-earth metals
US10011891B2 (en) 2013-03-18 2018-07-03 Open Joint-Stock Company “United Chemical Company Uralchem” Methods for concentrating rare-earth metals in phosphogypsum and removing thereof from wet process phosphoric acid
RU2727129C1 (ru) * 2020-01-10 2020-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) Способ извлечения редкоземельного концентрата

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2008362951B2 (en) Process for the production of high purity phosphoric acid
US4136199A (en) Metallic ion removal from phosphoric acid
US3647361A (en) Two-stage countercurrent leaching process for the recovery of phosphates, yttrium and rare earth values
CN105600763A (zh) 一种氟化盐净化法生产工业磷酸一铵的方法
RU2118613C1 (ru) Способ извлечения редкоземельных элементов
RU2543160C2 (ru) Способ сернокислотного разложения рзм-содержащего фосфатного сырья
US4053561A (en) Removal of fluorine from phosphatic solutions
US4247522A (en) Method of purifying uranium tetrafluoride hydrate and preparing uranium (VI) peroxide hydrate using a fluoride precipitating agent
US10041147B2 (en) Method for recovering rare earth metals from solid minerals and/or by-products of solid mineral processing
US4088738A (en) Process for producing phosphoric acid using mixed acid feed and a dicalcium phosphate intermediate
KR101153739B1 (ko) 폐수로부터 인산 성분을 회수하는 방법
US3890426A (en) Method of treating alunite ore
RU2739409C1 (ru) Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса
US4585636A (en) Process for the manufacture of purified phosphoric acid
US4938934A (en) Recovery of cesium chloride from pollucite ore
RU2151206C1 (ru) Способ переработки монацитового концентрата
RU2104938C1 (ru) Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса
US4258012A (en) Method of purifying uranium tetrafluoride hydrate and preparing uranium (VI) peroxide hydrate using a fluoride complexing agent
CN102869609B (zh) 制备kno3的杂卤石imi方法
US4692323A (en) Process for separation of magnesium-based, and possibly fluorine-and aluminum-based impurities from a wet-produced phosphoric acid
RU2458863C1 (ru) Способ извлечения редкоземельного концентрата из апатита
CN1212263C (zh) 高镁磷矿制备磷酸氢钙的方法
US3518071A (en) Production of nitrophosphate fertilizer and ammonium nitrate-calcium carbonate fertilizers
JPS62162621A (ja) 希土類元素りん酸塩含有鉱物の処理による希土類元素水酸化物の改良製造法
US3359067A (en) Method for the recovery of calcium phosphates from high lime content phosphate ores