RU2151206C1 - Способ переработки монацитового концентрата - Google Patents

Способ переработки монацитового концентрата Download PDF

Info

Publication number
RU2151206C1
RU2151206C1 RU99113391/12A RU99113391A RU2151206C1 RU 2151206 C1 RU2151206 C1 RU 2151206C1 RU 99113391/12 A RU99113391/12 A RU 99113391/12A RU 99113391 A RU99113391 A RU 99113391A RU 2151206 C1 RU2151206 C1 RU 2151206C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
treated
ree
rare
oxalates
precipitate
Prior art date
Application number
RU99113391/12A
Other languages
English (en)
Inventor
В.Н. Лебедев
Э.П. Локшин
Original Assignee
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук
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 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук filed Critical Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук
Priority to RU99113391/12A priority Critical patent/RU2151206C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2151206C1 publication Critical patent/RU2151206C1/ru

Links

Classifications

    • 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

  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технологии выделения редкоземельных элементов (РЗЭ) из природных фосфорсодержащих концентратов. Монацитовый концентрат обрабатывают при нагревании серной кислотой в количестве 110 - 150% от стехиометрии на получение сульфатов редкоземельных элементов. Получаемый спек обрабатывают водой в присутствии щавелевой кислоты при температуре 60 - 80°C, кислотности 1 - 2 N и Т : Ж = 1 : 4 - 5. Отделяют осадок оксалатов РЗЭ. Обрабатывают его щелочью с переводом оксалатов в гидроксиды. Результат заключается в повышении степени извлечения РЗЭ в гидроксидный осадок до 90% при обеспечении высокой степени очистки от фосфора и уменьшении числа операций, а также в упрощении процесса, снижении расхода реагентов и уменьшении количества стоков. 1 з.п.ф-лы.

Description

Изобретение относится к технологии выделения редкоземельных элементов (РЗЭ) из природных фосфорсодержащих концентратов.
Известен способ переработки монацитового концентрата (см. Технология редких и рассеянных элементов. Под ред. Большакова К.А., т.2,- М.: Высшая школа, 1969, с.289 - 291) путем разложения концентрата 45%-ным раствором щелочи натрия в течение 3 часов при ее расходе 300% от стехиометрии и температуре 140oC с отделением осадка гидроксидов РЗЭ.
Недостатками способа являются высокий расход дорогостоящих реагентов, использование только чистого тонкоизмельченного концентрата, неполнота разложения концентрата.
Известен также способ переработки монацитового концентрата (см. Технология редких и рассеянных элементов. Под ред. Большакова К.А., т.2,- М.: Высшая школа, 1969, с. 284 - 285), включающий разложение концентрата 96%-ной серной кислотой при ее расходе 250 - 300% от стехиометрии и температуре 200 - 240oC в течение 2 - 4 часов, обработку сульфатного спека охлажденной водой при отношении Т : Ж = 1 : (9 - 20) с переводом в раствор сульфатов РЗЭ, фильтрацию раствора с отделением нерастворимых примесей и выделение РЗЭ щавелевой кислотой при температуре 80oC и pH = 1,5 в виде оксалатного осадка, отделение осадка и перевод оксалатов в гидроксиды обработкой щелочью.
Недостатками способа являются неполное извлечение РЗЭ в осадок, а также большой объем перерабатываемых растворов, высокий расход реагентов и многоступенчатость переработки. Концентрацию РЗЭ в растворе выщелачивания сернокислотного спека поддерживают около 15 г/л, т.е. объем раствора и соответственно последующих сбросов после осаждения оксалатов РЗЭ составляет более 40 м3 на 1 т концентрата. При большом избытке кислоты возможно разложение присутствующих в концентрате примесей, что затруднит последующую переработку растворов.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи повышения степени извлечения РЗЭ в гидроксидный осадок при обеспечении высокой степени очистки от фосфора, а также на снижение числа операций, расхода реагентов и уменьшение количества стоков.
Поставленная задача решается тем, что в способе переработки монацитового концентрата, включающем обработку концентрата серной кислотой при нагревании, водную обработку получаемого спека, выделение редкоземельных элементов щавелевой кислотой в виде оксалатного осадка, отделение полученного осадка и перевод оксалатов в гидроксиды обработкой щелочью, согласно изобретению серную кислоту берут в количестве 110 - 150% от стехиометрии на получение сульфатов редкоземельных элементов, а водную обработку спека проводят в присутствии щавелевой кислоты при температуре 60 - 80oC и кислотности 1 - 2N.
Решение поставленной задачи достигается также тем, что водную обработку проводят при Т : Ж = 1 : 4 - 5.
Основное отличие заявляемого способа заключается в том, что РЗЭ из сульфатного спека не переводят в раствор, а конвертируют в оксалаты распульповкой спека в водном растворе, содержащем щавелевую кислоту или оксалаты щелочного металла в количестве, необходимом для перевода сульфатов РЗЭ в оксалаты. То есть вводится новая операция переработки сульфатного спека - прямая конверсия фосфатов и сульфатов РЗЭ в оксалаты взамен растворения РЗЭ и осаждения оксалатов. Тем самым уменьшается число операций на получение оксалатов РЗЭ, объем стоков, расход реагентов.
Расход серной кислоты составляет 110 - 150% от стехиометрии на получение сульфатов редкоземельных элементов. При расходе ее менее 110% от стехиометрии будет иметь место недостаточное разложение концентрата, а расход более 150% приводит к увеличению кислотности, что потребует дополнительного расхода нейтрализующего реагента.
Конверсия РЗЭ при водной обработке сульфатного спека в присутствии щавелевой кислоты проводится при кислотности пульпы 1 - 2N. При кислотности пульпы менее 1N возможно соосаждение фосфатов, а при кислотности пульпы более 2N увеличивается растворимость оксалатов, что приводит к снижению извлечения РЗЭ в осадок.
Температурный интервал водной обработки 60 - 80oC обусловлен необходимостью увеличения скорости процесса конверсии и формирования хорошо фильтрующихся осадков. При температуре ниже 60oC потребуется более длительное время для проведения конверсии, а температура выше 80oC не приводит к дальнейшему улучшению показателей конверсии.
Водная обработка спека проводится при Т : Ж = 1 : 4 - 5 и определяется необходимостью поддержания требуемой кислотности и заданного гидродинамический режим. Уменьшение количества водного раствора на обработку спека (Т : Ж больше 1 : 4) потребует большего количества промывного раствора для отмывки оксалатов РЗЭ от фосфат- или сульфат-ионов, а увеличение количества водного раствора (Т : Ж меньше 1 : 5) потребует большего расхода щавелевой кислоты на конверсию.
Сущность заявляемого способа может быть пояснена следующими примерами.
Пример 1. 10 г неразмолотого монацитового песка состава, мас.%: Ln2O3 42,2; P2O5 13,5; примесные минералы - остальное, обрабатывают 7 г 96%-ной H2SO4 (110% от стехиометрии) при температуре 220oC в течение 3 ч. Полученный спек в количестве 19 г обрабатывают 60 мл воды в присутствии 8 г щавелевой кислоты, пульпу нейтрализуют 16 мл аммиачной воды до 2N и перемешивают при 80oC и Т : Ж = 1 : 4 в течение 1 ч. Затем пульпу охлаждают, раствор отстаивают и отфильтровывают. Объем сбросного раствора 62 мл. Осадок оксалатов РЗЭ промывают на фильтре 30 мл воды и обрабатывают при перемешивании 30 мл раствора, содержащего 6 г КОН, в течение 3 часов при 80oC. Фильтрацией отделяют раствор оксалата калия от осадка гидроксидов РЗЭ. Осадок промывают 20 мл воды. Получают 11,6 г осадка гидроксидов состава, мас.%: Ln2O3 36,0; P2O5 0,95. Степень извлечения РЗЭ в гидроксидный осадок составляет 99%.
Пример 2. 10 г монацитового концентрата состава по примеру 1, размолотого до 90% < 0,074 мм, обрабатывают 9 г 96%-ной серной кислоты (150% от стехиометрии) при температуре 200oC в течение 4 ч. Образовавшийся спек в количестве 16,8 г обрабатывают 80 мл раствора, полученного по примеру 1 (30 мл фильтрата от промывки оксалатов + 30 мл раствора оксалата калия + 20 мл раствора от промывки гидроксидов), с добавлением 2,2 г щавелевой кислоты. Пульпу нейтрализуют 4 мл аммиачной воды до 1N и перемешивают при 60oC в течение 3 ч и Т : Ж = 1 : 5. Затем пульпу охлаждают и раствор после отстаивания отфильтровывают. Объем сбросного раствора 67 мл. Осадок оксалатов обрабатывают как в примере 1. Получают 12,0 г осадка гидроксидов состава, мас.%: Ln2O3 34,8; P2O5 0,35. Степень извлечения РЗЭ в гидроксидный осадок составляет 99%.
Пример 3 (по прототипу). 10 г монацитового концентрата, размолотого как в примере 2, обрабатывают 18 г 96%-ной серной кислоты (300% от стехиометрии) при 200oC в течение 4 часов. Полученный спек 25,7 г обрабатывают при перемешивании и охлаждении 380 мл воды, раствор отфильтровывают, нейтрализуют при перемешивании 33,5 мл аммиачной воды до pH = 1,5 и осаждают оксалаты РЗЭ введением 8 г щавелевой кислоты при 80oC и последующем охлаждении. Оксалатный осадок отфильтровывают (объем сбросного раствора 430 мл), обрабатывают 30 мл раствора, содержащего 6 г КОН, при 80oC в течение 3 ч и промывают 20 мл воды. Вес осадка гидроксидов 9,6 г, содержание РЗЭ, мас.%: Ln2O3 41,9; P2O5 0,25. Степень извлечения РЗЭ в осадок гидроксидов 96,3%.
Таким образом, из приведенных примеров следует, что предлагаемый способ позволяет повысить степень извлечения РЗЭ в гидроксидный осадок до 99% при обеспечении высокой степени очистки от фосфора и уменьшении числа операций. Способ позволяет также снизить в 2 раза расход серной кислоты и соответственно аммиачной воды, существенно снизить расход щавелевой кислоты и в 6 раз уменьшить объем сбросных растворов.

Claims (2)

1. Способ переработки монацитового концентрата, включающий обработку концентрата серной кислотой при нагревании, водную обработку получаемого спека, выделение редкоземельных элементов щавелевой кислотой в виде оксалатного осадка, отделение полученного осадка и перевод оксалатов в гидроксиды обработкой щелочью, отличающийся тем, что серную кислоту берут в количестве 110 - 150% от стехиометрии на получение сульфатов редкоземельных элементов, а водную обработку спека проводят в присутствии щавелевой кислоты при температуре 60 - 80oС и кислотности 1 - 2 N.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водную обработку проводят при Т : Ж = 1 : 4 - 5.
RU99113391/12A 1999-06-28 1999-06-28 Способ переработки монацитового концентрата RU2151206C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99113391/12A RU2151206C1 (ru) 1999-06-28 1999-06-28 Способ переработки монацитового концентрата

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99113391/12A RU2151206C1 (ru) 1999-06-28 1999-06-28 Способ переработки монацитового концентрата

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2151206C1 true RU2151206C1 (ru) 2000-06-20

Family

ID=20221639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99113391/12A RU2151206C1 (ru) 1999-06-28 1999-06-28 Способ переработки монацитового концентрата

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2151206C1 (ru)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009021389A1 (fr) * 2007-08-10 2009-02-19 Grirem Advanced Materials Co., Ltd. Procédé de fusion d'un minerai des terres rares de type monazite riche en fe
AU2008286599B2 (en) * 2007-08-10 2010-11-18 Grirem Advanced Materials Co., Ltd. A metallurgical process for iron-rich monazite rare earth ore or concentrate
RU2549412C1 (ru) * 2013-10-14 2015-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Способ переработки монацитового концентрата
RU2578869C1 (ru) * 2014-12-10 2016-03-27 Юрий Валерьевич Рязанцев Способ переработки монацитового концентрата
RU2618975C2 (ru) * 2012-05-04 2017-05-11 Вале С.А. Система и способ извлечения редкоземельных элементов
RU2701777C2 (ru) * 2014-05-15 2019-10-01 Вале С.А. Система и способ селективного извлечения редкоземельных элементов с регенерацией серы
RU2704677C1 (ru) * 2019-05-17 2019-10-30 Александр Сергеевич Буйновский Способ переработки монацита

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МИХАЙЛИЧЕНКО А.И. и др. Редкоземельные металлы. - М.: Металлургия, 1987, с. 31-34. *
Химия и технология редких и рассеянных элементов./Под ред. К.А. БОЛЬШАКОВА. - М.: Высшая школа, 1976, ч.II, с.95-96. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009021389A1 (fr) * 2007-08-10 2009-02-19 Grirem Advanced Materials Co., Ltd. Procédé de fusion d'un minerai des terres rares de type monazite riche en fe
AU2008286599B2 (en) * 2007-08-10 2010-11-18 Grirem Advanced Materials Co., Ltd. A metallurgical process for iron-rich monazite rare earth ore or concentrate
RU2618975C2 (ru) * 2012-05-04 2017-05-11 Вале С.А. Система и способ извлечения редкоземельных элементов
RU2549412C1 (ru) * 2013-10-14 2015-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Способ переработки монацитового концентрата
RU2701777C2 (ru) * 2014-05-15 2019-10-01 Вале С.А. Система и способ селективного извлечения редкоземельных элементов с регенерацией серы
RU2578869C1 (ru) * 2014-12-10 2016-03-27 Юрий Валерьевич Рязанцев Способ переработки монацитового концентрата
RU2704677C1 (ru) * 2019-05-17 2019-10-30 Александр Сергеевич Буйновский Способ переработки монацита

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4168296A (en) Extracting tungsten from ores and concentrates
RU2736539C1 (ru) Способ получения оксида ванадия батарейного сорта
CN106396163B (zh) 一种稀土冶炼硫铵废水综合治理回用的方法
CN101440430A (zh) 氟化物沉淀法从磷石膏浸取液中回收稀土的方法
RU2151206C1 (ru) Способ переработки монацитового концентрата
US4247522A (en) Method of purifying uranium tetrafluoride hydrate and preparing uranium (VI) peroxide hydrate using a fluoride precipitating agent
US4088738A (en) Process for producing phosphoric acid using mixed acid feed and a dicalcium phosphate intermediate
RU2573905C1 (ru) Способ переработки редкоземельного концентрата
CN104903476A (zh) 一种从固体矿和/或固体矿加工的副产物中回收稀土金属的方法
CN113355538A (zh) 一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺
JP2022059672A (ja) 高純度リチウム塩水溶液の製造方法
RU2158317C1 (ru) Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса
RU2347829C2 (ru) Способ получения гидроксида лития из сподуменового концентрата
RU2578869C1 (ru) Способ переработки монацитового концентрата
RU2118613C1 (ru) Способ извлечения редкоземельных элементов
EP0057524A1 (en) Treatment of sodium tungstate leach liquor containing dissolved silica, phosphorus, and fluorine impurities
US4758412A (en) Production of rare earth hydroxides from phosphate ores
US3704091A (en) Extraction of beryllium from ores
SU709529A1 (ru) Способ извлечени фтора из нитратно- фосфатных растворов
SU50965A1 (ru) Способ переработки лопаритовых руд или концентратов
US3685961A (en) Extraction of beryllium from ores
JPS5846355B2 (ja) 含弗素−アンモニア性廃液の処理方法
US4337227A (en) Recovery of chromium from waste solutions
CN105948361B (zh) 稀土工业废水的回收系统
US3453078A (en) Process of preparing high purity cadmium hydroxide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040629