RU2151206C1 - Способ переработки монацитового концентрата - Google Patents
Способ переработки монацитового концентрата Download PDFInfo
- 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
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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.
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)
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 |
-
1999
- 1999-06-28 RU RU99113391/12A patent/RU2151206C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
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)
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 |