RU2172719C1 - Method for isolation of rare-earth minerals from acidic solutions - Google Patents

Method for isolation of rare-earth minerals from acidic solutions Download PDF

Info

Publication number
RU2172719C1
RU2172719C1 RU2000119062/12A RU2000119062A RU2172719C1 RU 2172719 C1 RU2172719 C1 RU 2172719C1 RU 2000119062/12 A RU2000119062/12 A RU 2000119062/12A RU 2000119062 A RU2000119062 A RU 2000119062A RU 2172719 C1 RU2172719 C1 RU 2172719C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
nitric
rare
collector
cao
Prior art date
Application number
RU2000119062/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Вершков
Ю.А. Вершкова
Э.П. Локшин
В.А. Маслобоев
Original Assignee
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН
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 РАН filed Critical Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН
Priority to RU2000119062/12A priority Critical patent/RU2172719C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2172719C1 publication Critical patent/RU2172719C1/en

Links

Images

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

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: industrial inorganic processes. SUBSTANCE: invention provides method for isolation of rare-earth minerals from acidic solutions with low initial rare-earth mineral level, which method can be utilized in integrated processing of phosphate stock, in particular when isolating alkali-earth minerals from phosphogypsum acidic leaching solutions and from solutions obtained in phosphate stock nitric acid decomposition. For that, initial solution is supplemented by organophosphorus collector in the form of dialkyl phosphoric acid by blowing solution with gas to form foamed rare- earth product, which is then separated. Separated product is treated with nitric or hydrochloric acid with concentration at least 4N at 70-100 C to transfer rare-earth mineral into solution, which is separated from thereby regenerated collector. One volume of nitric or hydrochloric acid is used to successively treat at least 2 portions of foamed product. In addition, initial nitric-phosphoric acid solution with 2.7 g/l of calcium ion is used, which is preliminarily neutralized to pH 0.3-1.0. When collector is being added, temperature of solution is maintained no higher than 60 C. To initial solution, in which molar ratio Ln2O3:CaO≅0.015, sulfate ion before neutralization with ammonia is added to provide molar ratio CaO:SO 2- 4 = 1:(0.5- 1.0) and crystallizing calcium sulfate is separated. EFFECT: increased rare-earth mineral isolation efficiency in the form, which is most suitable for further utilization, and simultaneously achieved regeneration of expensive dialkyl phosphoric acids. 4 cl, 1 tbl, 8 ex

Description

Изобретение относится к способам извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) из кислых растворов с низким исходным содержанием РЗЭ и может быть использовано при комплексной переработке фосфатного сырья, в частности при извлечении РЗЭ из растворов выщелачивания фосфогипса кислотами и из растворов, получающихся при азотнокислотном разложении фосфатного сырья. The invention relates to methods for extracting rare-earth elements (REE) from acidic solutions with a low initial REE content and can be used in the complex processing of phosphate raw materials, in particular when extracting REE from solutions of phosphogypsum leaching with acids and from solutions obtained by nitric acid decomposition of phosphate raw materials.

Существующие способы извлечения РЗЭ из кислых растворов при низких концентрациях РЗЭ несовершенны, так как при их использовании РЗЭ выделяются в виде фосфатных или фторидных концентратов, требующих дорогой и сложной переработки, либо в виде сложных алкилфосфатных соединений, использование или переработка которых не разработаны. Existing methods for the extraction of REEs from acidic solutions at low REE concentrations are imperfect, since when they are used, REEs are isolated in the form of phosphate or fluoride concentrates that require expensive and complex processing, or in the form of complex alkyl phosphate compounds, the use or processing of which has not been developed.

Известен способ извлечения редкоземельных элементов из кислых растворов (см. Вольфкович С. И., Логинова А.И. Извлечение редких земель из хибинских апатитов// ДАН СССР, 1938, т. 25, N 2, с. 123), включающий осаждение аммиаком фосфатов РЗЭ из азотно-фосфорнокислого раствора, получаемого при азотнокислотном разложении фосфатного сырья. There is a method of extracting rare earth elements from acidic solutions (see Wolfkovich S.I., Loginova A.I. Extraction of rare earths from Khibiny apatites // DAN SSSR, 1938, v. 25, No. 2, p. 123), including ammonia deposition REE phosphates from a nitric phosphate solution obtained by the nitric acid decomposition of phosphate raw materials.

Известен способ извлечения редкоземельных элементов из кислых растворов (см. патент РФ N 2104938, МПК6 C 01 F 17/00, 1998), включающий осаждение аммиаком фосфатов РЗЭ из сернокислого раствора выщелачивания фосфогипса.A known method of extracting rare earth elements from acidic solutions (see RF patent N 2104938, IPC 6 C 01 F 17/00, 1998), including the deposition of ammonia phosphate REE from a sulfate solution of leaching of phosphogypsum.

Недостатки указанных способов заключаются в трудности отделения фильтрацией выпадающего осадка на основе фосфатов РЗЭ, сложности и дороговизне его последующей переработки. The disadvantages of these methods are the difficulty in separating by filtration of the precipitate based on REE phosphates, the complexity and high cost of its subsequent processing.

Известен способ извлечения редкоземельных элементов из кислых растворов (см. патент РФ N 2109686, МПК6 C 01 F 17/00, 1998), полученных после сернокислотного выщелачивания фосфогипса, путем введения в сернокислый раствор фтористоводородной кислоты до концентрации 2-5 г/л HF при 30-85oC и отделения фильтрацией фторидного осадка РЗЭ.A known method for the extraction of rare earth elements from acidic solutions (see RF patent N 2109686, IPC 6 C 01 F 17/00, 1998) obtained after sulfate leaching of phosphogypsum by introducing hydrofluoric acid into a sulfuric acid solution to a concentration of 2-5 g / l HF at 30-85 o C and separation by filtration of fluoride precipitate REE.

Недостатки способа заключаются в трудности отделения мелкодисперсного осадка на основе фторидов РЗЭ, сложности и дороговизне его последующей переработки, а также в достаточно большом расходе плавиковой кислоты. The disadvantages of the method are the difficulty of separating finely dispersed precipitate based on REE fluorides, the complexity and high cost of its subsequent processing, as well as the relatively high consumption of hydrofluoric acid.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ извлечения редкоземельных элементов из кислых растворов (см. патент РФ N 2082673, МПК6 C 01 F 17/00, 1997), включающий введение в исходный раствор с кислотностью 0,4-4,0 N реагента-собирателя, в качестве которого используют диалкилфосфорные кислоты, содержащие в алкильной цепи 7-14 атомов углерода, продувание раствора воздухом и отделение образовавшегося твердого продукта, содержащего РЗЭ. Мольное соотношение реагента-собирателя и редкоземельных элементов составляет 3 - 6 : 1. При введении в раствор реагент-собиратель имеет температуру не более 100oC. Способ пригоден для выделения РЗЭ из растворов, содержащих один или более фоновых элементов, таких как Ca, Sr, Al, Ti, Fe, предельная концентрация которых составляет (в пересчете на оксиды), г/л: 2,7; 0,1; 2,4; 1,43; 1,41.Closest to the proposed method is a method for extracting rare-earth elements from acidic solutions (see RF patent N 2082673, IPC 6 C 01 F 17/00, 1997), including introducing into the initial solution with an acidity of 0.4-4.0 N reagent collector, which is used dialkylphosphoric acid containing in the alkyl chain of 7-14 carbon atoms, blowing the solution with air and separating the resulting solid product containing REE. The molar ratio of collector reagent to rare earth elements is 3-6: 1. When introduced into the solution, the collector reagent has a temperature of not more than 100 o C. The method is suitable for the separation of REE from solutions containing one or more background elements, such as Ca, Sr , Al, Ti, Fe, the maximum concentration of which is (in terms of oxides), g / l: 2.7; 0.1; 2.4; 1.43; 1.41.

Недостатком способа является выделение РЗЭ в виде сложного фосфорорганического соединения, пути использования и переработки которого не известны, отсутствие способа регенерации дорогих диалкилфосфорных кислот. Другим недостатком способа является невозможность его использования для выделения РЗЭ из растворов с высоким (≥3 г/л) содержанием кальция, например из растворов, образующихся при азотнокислотном разложении фосфатного сырья. The disadvantage of this method is the allocation of REE in the form of a complex organophosphorus compounds, the use and processing of which are not known, the lack of a method for the regeneration of expensive dialkylphosphoric acids. Another disadvantage of this method is the impossibility of its use for the separation of REE from solutions with a high (≥3 g / l) calcium content, for example, from solutions formed during the nitric acid decomposition of phosphate raw materials.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности способа извлечения РЗЭ из кислых растворов, в том числе из растворов с более высоким содержанием фоновых элементов, с получением РЗЭ в виде наиболее пригодных для последующего использования или переработки растворов нитратов или хлоридов РЗЭ при одновременной регенерации дорогостоящих диалкилфосфорных кислот. The present invention is directed to solving the problem of increasing the efficiency of the method for the extraction of REE from acidic solutions, including from solutions with a higher content of background elements, to obtain REE in the form of the most suitable for subsequent use or processing solutions of nitrates or REE chlorides with the simultaneous regeneration of expensive dialkylphosphoric acids .

Поставленная задача решается тем, что в способе извлечения редкоземельных элементов из кислых растворов, включающем введение в исходный раствор фосфорорганического реагента-собирателя в виде диалкилфосфорной кислоты при продувке раствора газом с получением и отделением от раствора пенного редкоземельного продукта, согласно изобретению выделенный пенный продукт обрабатывают азотной или соляной кислотой с концентрацией не менее 4 N при 70-100oC с переводом РЗЭ в раствор, который отделяют от регенерированного реагента-собирателя.The problem is solved in that in the method for extracting rare-earth elements from acidic solutions, comprising introducing into the initial solution an organophosphorus reagent-collector in the form of dialkylphosphoric acid while blowing the solution with gas to obtain and separate from the solution a rare earth foam product, according to the invention, the isolated foam product is treated with nitrogen or hydrochloric acid with a concentration of at least 4 N at 70-100 o C with the transfer of REE in a solution that is separated from the regenerated collector reagent.

Поставленная задача решается также тем, что одним объемом азотной или соляной кислоты обрабатывают последовательно не менее двух порций пенного продукта. The problem is also solved by the fact that one volume of nitric or hydrochloric acid is processed sequentially at least two servings of the foam product.

Решение поставленной задачи достигается и тем, что используют исходный азотно-фосфорнокислый раствор с содержанием более 2,7 г/л ионов кальция, который предварительно нейтрализуют до pH 0,3-1,0, причем во время введения реагента-собирателя температуру раствора поддерживают не выше 60oC.The solution of this problem is achieved by the fact that they use the initial nitric phosphate solution with a content of more than 2.7 g / l of calcium ions, which is pre-neutralized to a pH of 0.3-1.0, and during the introduction of the collector reagent, the solution temperature is not maintained above 60 o C.

На решение поставленной задачи направлено также то, что в исходный раствор при мольном соотношении в нем Ln2O3:CaO≅0,015 перед нейтрализацией аммиаком добавляют сульфат-ион до обеспечения мольного соотношения CaO:SO42- = 1,0:0,5-1,0 и отделяют кристаллизующийся сульфат кальция.The solution of this problem is also directed to the fact that in the initial solution at a molar ratio of Ln 2 O 3 : CaO≅0.015 in it, sulfate ion is added before neutralization with ammonia to ensure a molar ratio of CaO: SO 4 2- = 1.0: 0.5 -1.0 and crystallizing calcium sulfate is separated.

Сущность способа заключается в обработке кислого раствора, содержащего редкоземельные элементы и фоновые элементы, такие как: Ca, Sr, Fe, Al, Ti и др. , фосфорорганическим реагентом-собирателем, в качестве которого используют диалкилфосфорные кислоты с числом атомов углерода в алкильной цепи 7-14, при непрерывной продувке его воздухом или иным, инертным по отношению к раствору, газом, отделении пенного редкоземельного продукта (стадия флотации), обработке одной или нескольких порций его одним объемом азотной или соляной кислоты концентрацией не менее 4N при 70-100oC, при которой образуется две несмешивающиеся жидкости с разной плотностью, легко расслаивающиеся на два продукта: азотно- или солянокислый раствор РЗЭ и регенерированные диалкилфосфорные кислоты (стадия регенерации).The essence of the method consists in processing an acid solution containing rare earth elements and background elements, such as: Ca, Sr, Fe, Al, Ti, etc., with an organophosphorus reagent-collector, which is used dialkylphosphoric acids with the number of carbon atoms in the alkyl chain 7 -14, with continuous blowing of it with air or another gas inert with respect to the solution, separation of the rare earth foam product (flotation stage), processing of one or more portions of it with one volume of nitric or hydrochloric acid with a concentration of not m less than 4N at 70-100 o C, in which two immiscible liquids with different densities are formed, which are easily stratified into two products: nitrogen or hydrochloric acid REE solution and regenerated dialkylphosphoric acids (regeneration stage).

Концентрация азотной или соляной кислоты определяется растворимостью получаемых комплексов РЗЭ с реагентом-собирателем, степенью связывания противоионов в комплексах РЗЭ-диалкилфосфорная кислота и равновесной концентрацией РЗЭ в растворе. Для полной реэкстракции лантаноидов из сублата концентрация азотной или соляной кислоты должна быть не менее 4 N, обычно 4-6 N. Проведение кислотной обработки нескольких порций пенного продукта одним объемом азотной или соляной кислоты обеспечивает повышение концентрации РЗЭ в получаемых растворах, снижение расхода используемых для обработки пенного продукта кислот. The concentration of nitric or hydrochloric acid is determined by the solubility of the obtained REE complexes with the collector reagent, the degree of binding of counterions in the REE-dialkylphosphoric acid complexes, and the equilibrium concentration of REE in the solution. For a complete re-extraction of lanthanides from the sublate, the concentration of nitric or hydrochloric acid should be at least 4 N, usually 4-6 N. Carrying out the acid treatment of several portions of the foam product with one volume of nitric or hydrochloric acid provides an increase in the concentration of REE in the resulting solutions, and a reduction in the consumption used for processing acid foam product.

Нижний предел (70oC) температурного интервала проведения процесса регенерации собирателя ограничен температурами плавления используемых диалкилфосфорных кислот, верхний (100oC) - началом их диспропорционирования.The lower limit (70 o C) of the temperature range of the collector regeneration process is limited by the melting points of the used dialkylphosphoric acids, the upper (100 o C) - the beginning of their disproportionation.

При извлечении РЗЭ из азотно-фосфорнокислых растворов перед введением реагента-собирателя в раствор проводят частичную нейтрализацию раствора аммиаком до точки начала выпадения фосфатов РЗЭ (pH 0.3-1 в зависимости от исходного содержания P2O5 и CaO в растворе). Частичную нейтрализацию раствора проводят потому, что с ростом pH повышается степень диссоциации диалкилфосфорных кислот, и с уменьшением доли свободной азотной кислоты в системе снижается растворимость комплексов РЗЭ с реагентом-собирателем. Это приводит к росту извлечения лантаноидов и, как следствие, повышению коэффициентов разделения лантаноидов и конкурирующих катионов, в первую очередь, кальция. В случае появления в азотно-фосфорнокислом растворе кристаллической фазы фосфатов РЗЭ их извлечение резко падает, и за счет снижения расхода собирателя на целевой компонент возрастает извлечение кальция.When REE is removed from nitric phosphate solutions, the solution is partially neutralized with ammonia prior to the introduction of the collector reagent to the point where REE phosphates begin to precipitate (pH 0.3-1, depending on the initial content of P 2 O 5 and CaO in the solution). Partial neutralization of the solution is carried out because with an increase in pH, the degree of dissociation of dialkylphosphoric acids increases, and with a decrease in the proportion of free nitric acid in the system, the solubility of REE complexes with the collector reagent decreases. This leads to an increase in the extraction of lanthanides and, as a consequence, an increase in the separation coefficients of lanthanides and competing cations, primarily calcium. In the case of the appearance of a crystalline phase of REE phosphates in a nitric-phosphoric acid solution, their extraction decreases sharply, and due to a decrease in the collector consumption for the target component, calcium extraction increases.

Поскольку при нейтрализации аммиаком раствор нагревается, при введении реагента-собирателя поддерживают температуру раствора не выше 60oC, что соответствует началу термического разложения комплексов РЗЭ с реагентом-собирателем, вследствие которого ионы металлов возвращаются в раствор, а степень их извлечения резко снижается. Увеличение извлечения РЗЭ с ростом температуры до 60oC связано со снижением растворимости диалкилфосфатов лантаноидов, а также повышением активности и подвижности ионов в растворе вследствие снижения кинематической вязкости раствора и роста коэффициентов диффузии.Since the solution is heated during neutralization with ammonia, with the introduction of the collector reagent, the temperature of the solution is maintained at not higher than 60 o C, which corresponds to the beginning of the thermal decomposition of REE complexes with the collector reagent, due to which metal ions return to the solution, and the degree of their extraction decreases sharply. An increase in REE extraction with an increase in temperature to 60 ° C is associated with a decrease in the solubility of lanthanide dialkyl phosphates, as well as an increase in the activity and mobility of ions in solution due to a decrease in the kinematic viscosity of the solution and an increase in diffusion coefficients.

Селективность процесса определяется содержанием Ln2O3 и CaO в растворе, поэтому если в исходном растворе Ln2O3:CaO≅0,015, часть кальция предварительно осаждают в виде сульфата кальция введением сульфат-иона в количестве, обеспечивающем получение мольного соотношения CaO:SO42- = 1,0 : 0,5 - 1,0. Количество вводимого сульфат-иона зависит от варианта используемой азотнокислотной переработки апатитового концентрата и связанного с этим исходного содержания CaO в исходном растворе.The selectivity of the process is determined by the content of Ln 2 O 3 and CaO in the solution; therefore, if in the initial solution Ln 2 O 3 : CaO ≅ 0.015, a part of the calcium is pre-precipitated in the form of calcium sulfate by the introduction of a sulfate ion in an amount providing a molar ratio of CaO: SO 4 2- = 1.0: 0.5 - 1.0. The amount of sulfate ion introduced depends on the variant of nitric acid processing of the apatite concentrate used and the initial content of CaO in the initial solution associated with this.

Получаемые при азотно- или солянокислотной обработке пенного продукта растворы перерабатываются известными методами, например жидкостной экстракцией с получением групповых концентратов или индивидуальных РЗЭ. The solutions obtained by nitrogen or hydrochloric acid treatment of the foam product are processed by known methods, for example, by liquid extraction to obtain group concentrates or individual REEs.

Сущность и преимущества заявляемого изобретения могут быть проиллюстрированы следующими примерами. The essence and advantages of the claimed invention can be illustrated by the following examples.

Пример 1. 350 мл технологического фосфорнокислого раствора, содержащего, г/л: P2O5 - 353; NO3- общ. - 404; CaO - 76,7; SrO - 1,13; ΣLn2O3 - 6,48; Fe2O3 - 2,28; Al2O3 - 2,45, TiO2 - 0,63; F - 0,57, при pH 0,34 смешивают при нагревании с диалкилфосфорной кислотой с длиной углеводородного радикала 12-14 атомов при мольном соотношении реагента-собирателя и редкоземельных элементов 3:1. Полученную эмульсию продувают воздухом во флотационной колонке диаметром 30 и высотой 560 мм, помещенной в термостат. При этом степень извлечения РЗЭ в пенный продукт составляет 87,3%. Влажный пенный продукт обрабатывают азотной кислотой концентрации 4 N при 70oC и Т:Ж=1:5, концентрация ΣLn2O3 и CaO в полученном регенерирующем растворе составила 17,4 г/л и 9,3 г/л соответственно.Example 1. 350 ml of a technological phosphate solution containing, g / l: P 2 O 5 - 353; NO 3 - commonly. - 404; CaO - 76.7; SrO - 1.13; ΣLn 2 O 3 - 6.48; Fe 2 O 3 - 2.28; Al 2 O 3 - 2.45, TiO 2 - 0.63; F - 0.57, at a pH of 0.34 mixed with heating with dialkylphosphoric acid with a hydrocarbon radical length of 12-14 atoms at a molar ratio of the collector reagent and rare earth elements 3: 1. The resulting emulsion is purged with air in a flotation column with a diameter of 30 and a height of 560 mm, placed in a thermostat. The degree of extraction of REE in the foam product is 87.3%. The wet foam product is treated with nitric acid with a concentration of 4 N at 70 ° C and T: W = 1: 5, the concentration of ΣLn 2 O 3 and CaO in the resulting regeneration solution was 17.4 g / l and 9.3 g / l, respectively.

Основные параметры процесса извлечения и полученные результаты по данному примеру и примерам 2-7 сведены в таблицу. The main parameters of the extraction process and the results obtained in this example and examples 2-7 are summarized in table.

Примеры 2, 3. Условия проведения процесса аналогичны примеру 1 за исключением: используют регенерирующие растворы азотной кислоты концентрации 5 и 6 N. Содержание ΣLn2O3 и CaO в полученных растворах составляет в первом случае 19,5 г/л и 9,2 г/л и во втором случае 8,6 г/л и 8,0 г/л соответственно.Examples 2, 3. The process conditions are similar to example 1 with the exception of: using regenerating solutions of nitric acid with a concentration of 5 and 6 N. The content of ΣLn 2 O 3 and CaO in the resulting solutions is in the first case 19.5 g / l and 9.2 g / l and in the second case, 8.6 g / l and 8.0 g / l, respectively.

Пример 4. Условия проведения процесса аналогичны примеру 1 за исключением: используют технологический раствор состава, г/л: P2O5 - 271; NO3- общ. - 331; CaO - 16,2; SrO - 0,24; ΣLn2O3 - 6,16; Fe2O3 - 2,42; Al2O3 - 2,22; TiO2 - 0,50; F- - 0,41, стадию флотации проводят при pH 0,61, регенерацию собирателя осуществляют азотной кислотой концентрации 5,5 N при 100oC. Содержание ΣLn2O3 и CaO в полученном растворе составляет 21,13 г/л и 7,61 г/л соответственно.Example 4. The process conditions are similar to example 1 with the exception of: use a technological solution of the composition, g / l: P 2 O 5 - 271; NO 3 - commonly. - 331; CaO - 16.2; SrO — 0.24; ΣLn 2 O 3 - 6.16; Fe 2 O 3 - 2.42; Al 2 O 3 - 2.22; TiO 2 0.50; F - - 0.41, the flotation stage is carried out at a pH of 0.61, the collector is regenerated with nitric acid at a concentration of 5.5 N at 100 o C. The content of ΣLn 2 O 3 and CaO in the resulting solution is 21.13 g / l and 7 , 61 g / l, respectively.

Пример 5. Условия проведения процесса аналогичны примеру 4 за исключением: флотацию проводят при pH 1,21 при наличии осадка в растворе. Содержание ΣLn2O3 и CaO в регенерирующем растворе составляет 9,4 г/л и 14,9 г/л соответственно.Example 5. The process conditions are similar to example 4 with the exception of: flotation is carried out at pH 1.21 in the presence of sediment in the solution. The content of ΣLn 2 O 3 and CaO in the regenerating solution is 9.4 g / l and 14.9 g / l, respectively.

Пример 6. Условия проведения процесса аналогичны примеру 4 за исключением: используют технологический раствор с соотношением Ln2O3:CaO≅0,015 при содержании основных элементов, г/л: P2O5 - 402; NO3- общ. - 451; CaO - 187; SrO - 2,25; ΣLn2O3 - 8,65; Fe2O3 - 3,54; Al2O3 - 3,71; TiO2 - 0,98; F - 1,02, стадию флотации проводят при pH = 0,18; регенерацию собирателя осуществляют соляной кислотой концентрации 5,5 N. Содержание Σ Ln2O3 и CaO в полученном растворе составляет 16,6 г/л и 12,2 г/л соответственно.Example 6. The process conditions are similar to example 4 with the exception of: using a technological solution with a ratio of Ln 2 O 3 : CaO≅0.015 with the content of the main elements, g / l: P 2 O 5 - 402; NO 3 - commonly. - 451; CaO - 187; SrO — 2.25; ΣLn 2 O 3 - 8.65; Fe 2 O 3 - 3.54; Al 2 O 3 - 3.71; TiO 2 0.98; F - 1.02, the flotation stage is carried out at pH = 0.18; the collector is regenerated with hydrochloric acid at a concentration of 5.5 N. The content of Σ Ln 2 O 3 and CaO in the resulting solution is 16.6 g / l and 12.2 g / l, respectively.

Пример 7. Условия проведения процесса аналогичны примеру 6 за исключением: используют технологический раствор, полученный добавлением в раствор, приведенный в примере 6, сульфата аммония до мольного соотношения CaO:SO42- = 1,0:0,7, с содержанием, г/л: P2O5 - 395; NO3- общ. - 440; CaO - 115; SrO - 1,69; ΣLn2O3 - 9,72; Fe2O3 - 3,42; Al2O3 - 3,68; TiO2 - 0,95; F - 0,86, стадию флотации проводят при pH 0,3. Содержание Σ Ln2O3 и CaO в регенерирующем растворе составляет 20,57 г/л и 7,98 соответственно.Example 7. The process conditions are similar to example 6 with the exception of: use the technological solution obtained by adding to the solution shown in example 6, ammonium sulfate to a molar ratio of CaO: SO 4 2- = 1.0: 0.7, with the content, g / l: P 2 O 5 - 395; NO 3 - commonly. - 440; CaO - 115; SrO — 1.69; ΣLn 2 O 3 - 9.72; Fe 2 O 3 - 3.42; Al 2 O 3 - 3.68; TiO 2 - 0.95; F - 0.86, the flotation stage is carried out at a pH of 0.3. The content of Σ Ln 2 O 3 and CaO in the regenerating solution is 20.57 g / l and 7.98, respectively.

Пример 8. Пять одинаковых порций пенного продукта, полученного в условиях, аналогичных примеру 4, обрабатывают последовательно одной порцией HNO3 при температуре 70oC и Т:Ж = 1:10 в течение 20 мин. Начальная концентрация кислоты - 6 N. Азотнокислый раствор после последовательной обработки 5 порций пенного продукта содержит, г/л: 50,94 ΣLn2O3; 16,14 CaO; 3,96 Al2O3; 2,49 Fe2O3; 0,32 TiO2, 3,69 P2O5; кислотность 5,05 N.Example 8. Five identical servings of the foam product obtained under conditions analogous to example 4, treated sequentially with one portion of HNO 3 at a temperature of 70 o C and T: W = 1:10 for 20 minutes The initial acid concentration is 6 N. After sequential processing of 5 servings of the foam product, the nitric acid solution contains, g / l: 50.94 ΣLn 2 O 3 ; 16.14 CaO; 3.96 Al 2 O 3 ; 2.49 Fe 2 O 3 ; 0.32 TiO 2 ; 3.69 P 2 O 5 ; acidity 5.05 N.

Анализ данных, приведенных в примерах 1-8 и таблице, показывает, что заявляемый способ по сравнению с прототипом позволяет повысить эффективность извлечения РЗЭ из кислых растворов, в том числе из растворов с более высоким содержанием фоновых элементов. Способ позволяет получить РЗЭ в виде наиболее пригодных для последующего использования или переработки растворов нитратов или хлоридов РЗЭ при одновременной регенерации дорогостоящих диалкилфосфорных кислот. Analysis of the data given in examples 1-8 and the table shows that the inventive method in comparison with the prototype can improve the efficiency of extraction of REE from acidic solutions, including from solutions with a higher content of background elements. The method allows to obtain REE in the form of the most suitable for subsequent use or processing solutions of nitrates or REE chlorides with the simultaneous regeneration of expensive dialkylphosphoric acids.

Claims (4)

1. Способ извлечения редкоземельных элементов из кислых растворов, включающий введение в исходный раствор фосфорорганического реагента-собирателя в виде диалкилфосфорной кислоты при продувке раствора газом с получением и отделением от раствора пенного редкоземельного продукта, отличающийся тем, что выделенный пенный продукт обрабатывают азотной или соляной кислотой с концентрацией не менее 4N при 70 - 100°С с переводом РЗЭ в раствор, который отделяют от регенерированного реагента-собирателя. 1. A method of extracting rare earth elements from acidic solutions, comprising introducing into the initial solution an organophosphorus reagent-collector in the form of dialkylphosphoric acid while blowing the solution with gas to produce and separate a rare earth foam product from the solution, characterized in that the isolated foam product is treated with nitric or hydrochloric acid with with a concentration of at least 4N at 70 - 100 ° C with the transfer of REE into a solution that is separated from the regenerated collector reagent. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что одним объемом азотной или соляной кислоты обрабатывают последовательно не менее двух порций пенного продукта. 2. The method according to claim 1, characterized in that at least two servings of the foam product are treated sequentially with one volume of nitric or hydrochloric acid. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что используют исходный азотно-фосфорнокислый раствор с содержанием более 2,7 г/л ионов кальция, который предварительно нейтрализуют до рН 0,3 - 1,0, причем во время введения реагента-собирателя температуру раствора поддерживают не выше 60°С. 3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that they use the original nitric phosphate solution with a content of more than 2.7 g / l of calcium ions, which is pre-neutralized to a pH of 0.3 - 1.0, and during the introduction of the reagent - collector, the temperature of the solution is maintained no higher than 60 ° C. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в исходный раствор при мольном соотношении в нем Ln2O3 : CaO ≅ 0,015 перед нейтрализацией аммиаком добавляют сульфат-ион до обеспечения мольного соотношения CaO : SO42- = 1,0 : 0,5-1,0 и отделяют кристаллизующийся сульфат кальция.4. The method according to claim 3, characterized in that the sulfate ion is added to the initial solution at a molar ratio of Ln 2 O 3 : CaO ≅ 0.015 before neutralization with ammonia to ensure a molar ratio of CaO: SO 4 2- = 1.0: 0.5-1.0 and crystallized calcium sulfate is separated.
RU2000119062/12A 2000-07-17 2000-07-17 Method for isolation of rare-earth minerals from acidic solutions RU2172719C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000119062/12A RU2172719C1 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Method for isolation of rare-earth minerals from acidic solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000119062/12A RU2172719C1 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Method for isolation of rare-earth minerals from acidic solutions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2172719C1 true RU2172719C1 (en) 2001-08-27

Family

ID=36712818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000119062/12A RU2172719C1 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Method for isolation of rare-earth minerals from acidic solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2172719C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102382979A (en) * 2011-11-03 2012-03-21 沈阳化工大学 Technique for extracting rare earth from rare earth tailing and preparing calcium sulfate whiskers
RU2463369C1 (en) * 2011-04-08 2012-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" METHOD TO EXTRACT LANTHANUM La+3 CATIONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS
RU2463370C1 (en) * 2011-04-22 2012-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Method to extract holmium (iii) cations from nitrate solutions
WO2013060689A1 (en) 2011-10-24 2013-05-02 Prayon Sa Method for treating phosphate rock
WO2014137238A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-12 Opened Joint Stock Company "United Chemical Company Uralchem" A method for re-extraction of rare-earth metals from organic solutions and preparing concentrate of rare-earth metals
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
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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Скрылев А.Д. и др. О флотационном выделении ионов редкоземельных элементов. - Изв. ВУЗов, Горный журнал, 1978, № 4, с.138 - 140. Межов Э.А. и др. Извлечение европия из азотнокислых растворов лаурилфосфорной кислотой. - Радиохимия, 1991, т.33, № 3, с.73 - 77. *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463369C1 (en) * 2011-04-08 2012-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" METHOD TO EXTRACT LANTHANUM La+3 CATIONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS
RU2463370C1 (en) * 2011-04-22 2012-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Method to extract holmium (iii) cations from nitrate solutions
WO2013060689A1 (en) 2011-10-24 2013-05-02 Prayon Sa Method for treating phosphate rock
CN102382979A (en) * 2011-11-03 2012-03-21 沈阳化工大学 Technique for extracting rare earth from rare earth tailing and preparing calcium sulfate whiskers
CN102382979B (en) * 2011-11-03 2013-04-03 沈阳化工大学 Technique for extracting rare earth from rare earth tailing and preparing calcium sulfate whiskers
WO2014137238A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-12 Opened Joint Stock Company "United Chemical Company Uralchem" A method for re-extraction of rare-earth metals from organic solutions and preparing concentrate of rare-earth metals
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Awwad et al. Successive processes for purification and extraction of phosphoric acid produced by wet process
RU2031842C1 (en) Method of rare-earth elements extraction from phosphate ore
RU2293781C1 (en) Method of recovering rare-earth elements from phosphogypsum
RU2172719C1 (en) Method for isolation of rare-earth minerals from acidic solutions
RU2225892C1 (en) Method of recovering rare-earth minerals from phosphogypsum
US4136199A (en) Metallic ion removal from phosphoric acid
US4053561A (en) Removal of fluorine from phosphatic solutions
EP2984042B1 (en) A method for purification of circulating leaching solutions from phosphates and fluorides
RU2543160C2 (en) Method of sulphuric acid decomposition of rem-containing phosphate raw material
RU2109686C1 (en) Method for recovering rare-earth elements from phosphogypsum
EP0065844A1 (en) Process for stripping uranium from an alkyl pyrophosphoric acid
RU2491362C1 (en) Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum
RU2525877C2 (en) Method of processing phosphogypsum
RU2544731C2 (en) Method of extracting rare earth elements from extraction phosphoric acid
SU712025A3 (en) Method of purifying extracting agents based on di-2-ethylhexylphosphoric acid from ferric iron
Zhang et al. An integrated process for the treatment of apatite obtained from dephosphorization of iron ore
RU2082673C1 (en) Method for extraction of rare-earth elements of acid solutions
Abdel Aal et al. Iron removal from wet-process phosphoric acid by sludge precipitation
SU692555A3 (en) Method of purifying phosphoric acid
RU2103387C1 (en) Method of recovering zinc from zinc-containing waste
US4585626A (en) Process for making into useful products the uranium and rare earths contained in impure UF4 resulting from the extraction of uranium from phosphoric acid
USH283H (en) Chemical technique for sequestering ammonia off-gassing from solidified waste
RU2624575C1 (en) Method of processing apatite concentrate
Zhantasov et al. RESEARCH OF THE PROCESS OF SYNTHESIS OF DIAMMONIUM PHOSPHATE FROM EXTRACTIVE PHOSPHORIC ACID FROM BALANCED PHOSPHATE-SILICON SHAPES OF THE KARATAU BASIN
SU1585310A1 (en) Method of concentrating phosphorites

Legal Events

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

Effective date: 20050718