RU2293781C1 - Method of recovering rare-earth elements from phosphogypsum - Google Patents

Method of recovering rare-earth elements from phosphogypsum Download PDF

Info

Publication number
RU2293781C1
RU2293781C1 RU2005120944A RU2005120944A RU2293781C1 RU 2293781 C1 RU2293781 C1 RU 2293781C1 RU 2005120944 A RU2005120944 A RU 2005120944A RU 2005120944 A RU2005120944 A RU 2005120944A RU 2293781 C1 RU2293781 C1 RU 2293781C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
rare
earth elements
concentrate
phosphogypsum
Prior art date
Application number
RU2005120944A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эфроим Пинхусович Локшин (RU)
Эфроим Пинхусович Локшин
Владимир Трофимович Калинников (RU)
Владимир Трофимович Калинников
Константин Геннадьевич Ивлев (RU)
Константин Геннадьевич Ивлев
Борис Владимирович Левин (RU)
Борис Владимирович Левин
к Олег Степанович Погребн (RU)
Олег Степанович Погребняк
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 RU2005120944A priority Critical patent/RU2293781C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2293781C1 publication Critical patent/RU2293781C1/en

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

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: rare-earth element technology.
SUBSTANCE: invention relates to technology of recovering rare-earth elements from phosphogypsum obtained from processing of apatite concentrate into mineral fertilizers. Phosphogypsum is treated with 22-30% sulfuric acid solution at liquids-to-solids ratio 1.8-2.2 to recover rare-earth elements and sodium into solution. Insoluble precipitate is separated and degree of oversaturation of solution regarding rare-earth elements is increased by means of providing sodium concentration 0.4-1.2 g/L, after which crystallization of rare-earth element concentrate is allowed to proceed and concentrate is then separated from mother liquor. Treatment duration is 20-30 min to prevent spontaneous crystallization of rare-earth element concentrate in solution before insoluble precipitate is separated. Content of sodium in solution is controlled by adding a sodium salt thereto, preferably sodium sulfate or sodium carbonate. Degree of recovery of rare-earth elements from phosphogypsum into concentrate achieves 71.4%.
EFFECT: increased degree of rare-earth element recovery and simplified procedure due to eliminated operation of dilution of recycle sulfuric acid solutions and shortened sulfuric acid treatment duration by a factor of 2-3.
2 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к технологии извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, получаемого при сернокислотной переработке апатитового концентрата на минеральные удобрения.The invention relates to a technology for the extraction of rare earth elements from phosphogypsum obtained by the sulfuric acid processing of apatite concentrate into mineral fertilizers.

Существующие способы извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, предусматривающие его обработку минеральными кислотами с последующим осаждением из полученных растворов фосфатного или фторидного концентратов, не нашли промышленного применения. Причиной этого является трудность отделения мелкодисперсных осадков на основе фторидов или фосфатов лантаноидов, сложность и дороговизна их последующей переработки, а также высокие реагентные, энерго- и трудозатраты, необходимые для переработки больших объемов растворов с низким содержанием целевых компонентов. Кроме того, не решена проблема утилизации растворов после выделения редкоземельных элементов.Existing methods for the extraction of rare-earth elements from phosphogypsum, involving its treatment with mineral acids, followed by precipitation from the resulting solutions of phosphate or fluoride concentrates, have not found industrial application. The reason for this is the difficulty in separating finely dispersed precipitates based on lanthanide fluorides or phosphates, the complexity and high cost of their subsequent processing, as well as the high reagent, energy and labor costs required for processing large volumes of solutions with a low content of target components. In addition, the problem of the disposal of solutions after the separation of rare-earth elements has not been solved.

Известен способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса (см. заявку ПНР №272533, МКИ5 C 01 F 11/46, C 01 F 17/00, 1989), включающий обработку фосфогипса нагретым до 50°С раствором серной кислоты концентрацией 10-20 мас.% при количественном отношении кислоты к фосфогипсу 1:1-4, выдержку смеси при повышенной температуре в течение 15-70 мин, концентрирование полученного раствора упариванием до содержания серной кислоты свыше 30 мас.% и отделение фильтрацией твердой фазы, содержащей редкоземельные элементы. Степень извлечения редкоземельных элементов в твердую фазу составляет 10-25%.There is a method of extracting rare earth elements from phosphogypsum (see application NDP No. 272533, MKI 5 C 01 F 11/46, C 01 F 17/00, 1989), including treating phosphogypsum with a solution of sulfuric acid with a concentration of 10-20 wt. Heated to 50 ° C. % with a quantitative ratio of acid to phosphogypsum 1: 1-4, holding the mixture at elevated temperature for 15-70 min, concentrating the resulting solution by evaporation to a sulfuric acid content of more than 30 wt.% and filtering the solid phase containing rare-earth elements. The degree of extraction of rare earth elements in the solid phase is 10-25%.

Недостатками данного способа являются низкая степень извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, относительная сложность способа и его высокая энергоемкость по причине упаривания больших объемов растворов.The disadvantages of this method are the low degree of extraction of rare earth elements from phosphogypsum, the relative complexity of the method and its high energy intensity due to the evaporation of large volumes of solutions.

Наиболее близким к предлагаемому является способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса (см. патент РФ №2225892, МПК7 С 22 В 59/00, 3/08; 2004), включающий выщелачивание фосфогипса путем последовательной обработки нескольких порций фосфогипса одним раствором серной кислоты с концентрацией 20-25 мас.% при Ж:Т=2-3 с извлечением редкоземельных элементов и натрия в раствор выщелачивания, отделение нерастворимого остатка, повышение степени пересыщения раствора по редкоземельным элементам путем введения в него при температуре 20-80°С концентрированной серной кислоты до ее содержания не менее 30 мас.%, кристаллизацию концентрата редкоземельных элементов из пересыщенного раствора, отделение концентрата редкоземельных элементов от маточного раствора фильтрованием и последующую обработку концентрата раствором Са(NO3)2 или CaCl2 с получением концентрированного раствора нитратов или хлоридов редкоземельных элементов. Кристаллизацию концентрата редкоземельных элементов предпочтительно проводить в присутствии затравки сульфатов РЗЭ при Ж:Т не более 100 в течение 0,4-3,0 ч. Раствор после отделения концентрата редкоземельных элементов частично направляется на разложение апатитового концентрата, а частично после разбавления водой до концентрации серной кислоты 20-25 мас.% используется в обороте для выщелачивания фосфогипса. Продолжительность выщелачивания фосфогипса равна 60 мин. Степень извлечения редкоземельных элементов в концентрат составляет 50,0-60,2%.Closest to the proposed is a method of extracting rare earth elements from phosphogypsum (see RF patent No. 2225892, IPC 7 C 22 V 59/00, 3/08; 2004), including leaching of phosphogypsum by sequential processing of several portions of phosphogypsum with one solution of sulfuric acid with a concentration 20-25 wt.% At W: T = 2-3 with the extraction of rare earth elements and sodium into the leach solution, separation of the insoluble residue, increasing the degree of supersaturation of the solution with rare earth elements by introducing concentrates into it at a temperature of 20-80 ° С sulfuric acid to its content of at least 30 wt.%, crystallization of the rare-earth element concentrate from the supersaturated solution, separation of the rare-earth element concentrate from the mother liquor by filtration, and subsequent processing of the concentrate with a solution of Ca (NO 3 ) 2 or CaCl 2 to obtain a concentrated solution of nitrates or chlorides rare earth elements. The crystallization of the rare-earth element concentrate is preferably carried out in the presence of a seed of rare-earth elements at L: T not more than 100 for 0.4-3.0 hours. The solution after separation of the rare-earth element concentrate is partially directed to the decomposition of the apatite concentrate, and partially after dilution with water to a sulfuric concentration acid 20-25 wt.% is used in circulation for leaching of phosphogypsum. Duration of phosphogypsum leaching is 60 minutes. The degree of extraction of rare earth elements in the concentrate is 50.0-60.2%.

Известный способ характеризует недостаточно высокая степень извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса и относительная сложность способа по причине повышенного числа операций, значительных объемов оборотных сернокислых растворов (1,2 м3 и более на 1 т фосфогипса) и длительности операции выщелачивания.The known method is characterized by an insufficiently high degree of extraction of rare earth elements from phosphogypsum and the relative complexity of the method due to the increased number of operations, significant volumes of circulating sulfate solutions (1.2 m 3 or more per 1 ton of phosphogypsum) and the duration of the leaching operation.

Технический результат изобретения заключается в повышении степени извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса и в упрощении способа вследствие сокращения числа операций, уменьшения объемов оборотных сернокислых растворов и снижения продолжительности операции выщелачивания редкоземельных элементов.The technical result of the invention is to increase the degree of extraction of rare earth elements from phosphogypsum and to simplify the method due to a reduction in the number of operations, a decrease in the volume of circulating sulfate solutions and a decrease in the duration of the leaching of rare earth elements.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, включающем его обработку раствором серной кислоты с извлечением редкоземельных элементов и натрия в раствор, отделение нерастворимого остатка, повышение степени пересыщения раствора по редкоземельным элементам для кристаллизации концентрата редкоземельных элементов, отделение концентрата от маточного раствора и переработку концентрата, согласно изобретению обработку фосфогипса ведут раствором серной кислоты с концентрацией 22-30 мас.% при Ж:Т=1,8-2,2 и продолжительности 20-30 мин для исключения спонтанной кристаллизации концентрата редкоземельных элементов из раствора до отделения нерастворимого остатка, а повышение степени пересыщения раствора достигают путем обеспечения содержания натрия в растворе 0,4-1,2 г/л.The technical result is achieved in that in a method for extracting rare earth elements from phosphogypsum, including treating it with a solution of sulfuric acid with extracting rare earth elements and sodium into a solution, separating the insoluble residue, increasing the degree of supersaturation of the solution with rare earth elements for crystallization of the concentrate of rare earth elements, separating the concentrate from the mother solution and processing of the concentrate, according to the invention, phosphogypsum is treated with a solution of sulfuric acid with a concentration of 22- 30 wt.% At W: T = 1.8-2.2 and a duration of 20-30 minutes to exclude spontaneous crystallization of the rare-earth element concentrate from the solution until the insoluble residue is separated, and an increase in the degree of supersaturation of the solution is achieved by ensuring the sodium content in solution 0, 4-1.2 g / l.

Технический результат достигается также тем, что содержание натрия в растворе выщелачивания регулируют путем введения в него соли натрия, преимущественно сульфата или карбоната натрия.The technical result is also achieved by the fact that the sodium content in the leaching solution is regulated by introducing into it a sodium salt, mainly sodium sulfate or sodium carbonate.

Сущность заявленного способа заключается в следующем. При выщелачивании редкоземельных элементов из фосфогипса (фосфополугидрата) сернокислыми растворами средних концентраций (22-30 мас.%) растворение гидратированных фосфатов редкоземельных элементов протекает по реакции:The essence of the claimed method is as follows. When leaching rare-earth elements from phosphogypsum (hemihydrate) with sulfuric acid solutions of medium concentrations (22-30 wt.%), The dissolution of hydrated phosphates of rare-earth elements proceeds according to the reaction:

Figure 00000001
Figure 00000001

где n≥1. При этом основная часть редкоземельных элементов растворяется за 20-25 минут.where n≥1. In this case, the main part of the rare earth elements dissolves in 20-25 minutes.

Одновременно с растворением редкоземельных элементов из фосфогипса в раствор выщелачивания переходят катионы натрия, которые в сернокислых растворах образуют с лантаноидами двойные сульфаты согласно реакции:Simultaneously with the dissolution of rare-earth elements, sodium cations pass from phosphogypsum to the leach solution, which form double sulfates with lanthanides in sulfuric acid solutions according to the reaction:

Figure 00000002
Figure 00000002

Поскольку растворимость двойных сульфатов редкоземельных элементов и натрия в сернокислых растворах средних концентраций низка, то при достижении раствором пересыщенного состояния они выпадают в осадок. Экспериментально установлено, что растворимость двойных сульфатов снижается при избыточной концентрации натрия и повышенной концентрации серной кислоты.Since the solubility of double sulfates of rare-earth elements and sodium in sulfuric acid solutions of medium concentrations is low, then when the solution reaches a supersaturated state, they precipitate. It was experimentally established that the solubility of double sulfates decreases with an excessive concentration of sodium and an increased concentration of sulfuric acid.

Использование для выщелачивания фосфогипса растворов серной кислоты с концентрацией свыше 30 мас.% приводит к резкому снижению извлечения редкоземельных элементов в раствор выщелачивания. Концентрация серной кислоты ниже 22 мас.% нецелесообразна, так как недостаточна для обеспечения необходимой степени кристаллизации концентрата редкоземельных элементов из пересыщенного раствора.The use of sulfuric acid solutions for leaching phosphogypsum with a concentration of more than 30 wt.% Leads to a sharp decrease in the extraction of rare earth elements in the leach solution. A concentration of sulfuric acid below 22 wt.% Is impractical, as it is insufficient to provide the necessary degree of crystallization of the rare earth concentrate from the supersaturated solution.

Повышение отношения Ж:Т более 2,2 несколько увеличивает извлечение редкоземельных элементов в раствор выщелачивания, но приводит к уменьшению степени кристаллизации концентрата редкоземельных элементов из пересыщенного раствора и увеличению объема растворов, что затрудняет их дальнейшую переработку и использование в производстве экстракционной фосфорной кислоты. Уменьшение отношения Ж:Т ниже 1,8 приводит к снижению извлечения редкоземельных элементов в раствор выщелачивания.An increase in the W: T ratio of more than 2.2 slightly increases the extraction of rare earth elements into the leach solution, but leads to a decrease in the degree of crystallization of the concentrate of rare earth elements from a supersaturated solution and an increase in the volume of solutions, which complicates their further processing and use in the production of extraction phosphoric acid. The decrease in the ratio W: T below 1.8 leads to a decrease in the extraction of rare earth elements in the leach solution.

Продолжительность обработки фосфогипса раствором серной кислоты в течение 20-30 мин обусловлена необходимостью исключить спонтанную кристаллизацию концентрата редкоземельных элементов из раствора до отделения нерастворимого остатка, так как в противном случае часть перешедших в раствор редкоземельных элементов попадет в отвальный нерастворимый остаток. При времени выщелачивания менее 20 мин уменьшается извлечение редкоземельных элементов в раствор, так как не успевают раствориться гидратированные фосфаты лантаноидов, в виде которых лантаноиды присутствуют в фосфогипсе. При времени выщелачивания свыше 30 мин извлечение редкоземельных элементов в раствор также уменьшается из-за начала кристаллизации концентрата редкоземельных элементов из пересыщенного раствора до отделения твердого остатка фосфогипса и его попадания в выщелоченный фосфогипс.The duration of treatment of phosphogypsum with a solution of sulfuric acid for 20-30 minutes is due to the need to exclude spontaneous crystallization of the concentrate of rare earth elements from the solution until the insoluble residue is separated, since otherwise a part of the rare earth elements transferred to the solution will fall into the dump insoluble residue. When the leaching time is less than 20 minutes, the extraction of rare-earth elements into the solution decreases, since hydrated phosphates of lanthanides, in the form of which lanthanides are present in phosphogypsum, do not have time to dissolve. With a leach time of more than 30 minutes, the extraction of rare earth elements into the solution also decreases due to the onset of crystallization of the rare earth concentrate from the supersaturated solution until the solid residue of phosphogypsum is separated and it enters the leached phosphogypsum.

Повышение степени пересыщения раствора выщелачивания по редкоземельным элементам при обработке фосфогипса раствором серной кислоты в течение заданного промежутка времени позволяет осуществить контролируемую кристаллизацию концентрата редкоземельных элементов из раствора выщелачивания. Поддержание содержания натрия в растворе выщелачивания в пределах 0,4-1,2 г/л позволяет не допустить осаждения двойных сульфатов редкоземельных элементов и натрия в процессе выщелачивания и обеспечить достаточные скорость и полноту кристаллизации указанных двойных сульфатов после отделения раствора выщелачивания от нерастворимого остатка.An increase in the degree of supersaturation of the leach solution on rare earth elements during the treatment of phosphogypsum with a solution of sulfuric acid for a specified period of time allows for the controlled crystallization of the concentrate of rare earth elements from the leach solution. Maintaining the sodium content in the leach solution in the range of 0.4-1.2 g / l allows you to prevent the precipitation of double sulfates of rare earth elements and sodium in the leaching process and to ensure sufficient speed and completeness of crystallization of these double sulfates after separation of the leach solution from the insoluble residue.

При концентрации натрия в растворе выщелачивания более 1,2 г/л кристаллизация из него двойных сульфатов редкоземельных элементов и натрия происходит уже во время операции выщелачивания. При этом лантаноиды снова концентрируются в нерастворимом остатке фосфогипса, но уже не в виде фосфатов, а в виде двойных сульфатов с натрием. В результате снижается извлечение редкоземельных элементов в раствор выщелачивания.When the concentration of sodium in the leach solution is more than 1.2 g / l, crystallization of double sulfates of rare-earth elements and sodium from it occurs already during the leaching operation. In this case, lanthanides are again concentrated in the insoluble residue of phosphogypsum, but not in the form of phosphates, but in the form of double sulfates with sodium. As a result, the extraction of rare earth elements into the leach solution is reduced.

При концентрации натрия в растворе выщелачивания ниже 0,4 г/л в процессе обработки фосфогипса раствором серной кислоты уменьшается извлечение редкоземельных элементов в концентрат из-за недостатка натрия в растворе для образования двойных сульфатов редкоземельных элементов с натрием и их высаливания остающимся в растворе избытком катионов натрия.When the concentration of sodium in the leach solution is below 0.4 g / l during the treatment of phosphogypsum with a solution of sulfuric acid, the extraction of rare-earth elements into the concentrate decreases due to a lack of sodium in the solution for the formation of double sulfates of rare-earth elements with sodium and their salting out in excess of sodium cations remaining in the solution .

Катионы натрия могут быть введены в раствор выщелачивания в виде сульфата, карбоната или хлорида натрия, однако предпочтительными являются сульфат или карбонат натрия с точки зрения сохранения анионного состава раствора выщелачивания.Sodium cations can be introduced into the leach solution in the form of sodium sulfate, carbonate or sodium chloride, however, sodium sulfate or sodium carbonate is preferred from the point of view of maintaining the anionic composition of the leach solution.

Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в повышении степени извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, а также в сокращении числа операций, уменьшении объемов оборотных сернокислых растворов и снижении продолжительности выщелачивания редкоземельных элементов. В результате повышается эффективность способа при его упрощении и снижении энергоемкости и объемов используемого оборудования.The combination of the above features is necessary and sufficient to achieve the technical result of the invention, which consists in increasing the degree of extraction of rare earth elements from phosphogypsum, as well as in reducing the number of operations, reducing the volume of circulating sulfate solutions and reducing the duration of leaching of rare earth elements. As a result, the efficiency of the method increases while simplifying it and reducing the energy intensity and volume of equipment used.

Сущность заявляемого способа может быть пояснена следующими примерами.The essence of the proposed method can be illustrated by the following examples.

Пример 1. 100 г отвального фосфогипса, содержащего 0,41 мас.% ΣLn2О3 и 0,05 мас.% Na, обрабатывают при перемешивании раствором Н2SO4 с концентрацией 26 мас.% при Ж:Т=2 в течение 25 мин. При этом концентрация ΣLn2O3 и Na в растворе выщелачивания составила соответственно 1,97 и 0,3 г/л. Полученный раствор отделяют от нерастворимого остатка фосфогипса, добавляют 1,54 г/л Na2SO4 (содержание натрия в растворе 0,8 г/л) и выдерживают 2 часа. Кристаллизовавшийся осадок концентрата редкоземельных элементов отделяют фильтрацией от маточного раствора. Рентгенофазовый анализ показал, что концентрат состоит из двойных сульфатов редкоземельных элементов и натрия с примесью сульфата кальция. Химический состав концентрата, мас.%: ΣLn2O3 29,1; SO42- 54,4; CaO 8,00; Р2O5 0,3; Fe2О3 0,37; Al2O3 0,08 и SiO2 0,47. Степень извлечения редкоземельных элементов в концентрат составила 70,5%. Полученный концентрат обработали в течение 2 ч раствором азотнокислого кальция, взятого с избытком 5% из расчета на связывание иона SO42- в сульфат кальция при Ж:Т=5, при этом в азотнокислый раствор перешло 95,5% ΣLn2О3.Example 1. 100 g of dump phosphogypsum containing 0.41 wt.% ΣLn 2 O 3 and 0.05 wt.% Na, treated with stirring with a solution of H 2 SO 4 with a concentration of 26 wt.% At W: T = 2 for 25 minutes The concentration of ΣLn 2 O 3 and Na in the leach solution was 1.97 and 0.3 g / l, respectively. The resulting solution was separated from the insoluble phosphogypsum residue, 1.54 g / l Na 2 SO 4 (sodium content in the solution 0.8 g / l) was added and incubated for 2 hours. The crystallized precipitate of the rare earth concentrate is separated by filtration from the mother liquor. X-ray phase analysis showed that the concentrate consists of double rare-earth sulfates and sodium mixed with calcium sulfate. The chemical composition of the concentrate, wt.%: ΣLn 2 O 3 29.1; SO 4 2 54.4; CaO 8.00; P 2 O 5 0.3; Fe 2 O 3 0.37; Al 2 O 3 0.08; and SiO 2 0.47. The degree of extraction of rare earth elements in the concentrate was 70.5%. The resulting concentrate was treated for 2 h with a solution of calcium nitrate, taken in excess of 5% based on the binding of the SO 4 2- ion to calcium sulfate at W: T = 5, while 95.5% ΣLn 2 О 3 passed into the nitric acid solution.

Конкретные данные по технологическим параметрам процесса и полученным результатам по Примеру 1, а также по Примерам 2-3 приведены в Таблице.Specific data on the technological parameters of the process and the results obtained in Example 1, as well as in Examples 2-3 are shown in the Table.

Пример 2. Процесс ведут в соответствии с условиями Примера 1. Отличие заключается в том, что навеску отвального фосфогипса обрабатывают раствором Н2SO4 с концентрацией 22 мас.% при Ж:Т=1,8 в течение 30 мин. В раствор выщелачивания после отделения его от нерастворимого остатка фосфогипса добавляют 2,07 г/л Na2CO3 (содержание натрия в растворе 1,2 г/л). Степень извлечения редкоземельных элементов в концентрат составила 69,4%.Example 2. The process is carried out in accordance with the conditions of Example 1. The difference lies in the fact that a sample of dump phosphogypsum is treated with a solution of H 2 SO 4 with a concentration of 22 wt.% At W: T = 1.8 for 30 minutes. After separating it from the insoluble phosphogypsum residue, 2.07 g / l Na 2 CO 3 (sodium content in the solution 1.2 g / l) is added to the leach solution. The degree of extraction of rare earth elements in the concentrate was 69.4%.

Пример 3. Процесс ведут в соответствии с условиями Примера 1. Отличие заключается в том, что навеску отвального фосфогипса обрабатывают раствором Н2SO4 с концентрацией 30 мас.% при Ж:Т=2,2 в течение 20 мин. В раствор выщелачивания после отделения его от нерастворимого остатка фосфогипса добавляют 0,31 г/л Na2SO4 (содержание натрия в растворе 0,4 г/л). Степень извлечения редкоземельных элементов в концентрат составила 71,4%.Example 3. The process is carried out in accordance with the conditions of Example 1. The difference lies in the fact that a sample of dump phosphogypsum is treated with a solution of H 2 SO 4 with a concentration of 30 wt.% At W: T = 2.2 for 20 minutes After separating it from the insoluble phosphogypsum residue, 0.31 g / l Na 2 SO 4 (sodium content in the solution 0.4 g / l) is added to the leach solution. The degree of extraction of rare earth elements in the concentrate was 71.4%.

Из анализа вышеприведенных Примеров и Таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет повысить степень извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса в концентрат до 71,4%. Способ является более простым вследствие исключения операции разбавления оборотного сернокислого раствора и соответственно уменьшения объемов оборотных сернокислых растворов, а также снижения продолжительности выщелачивания редкоземельных элементов в 2-3 раза.An analysis of the above Examples and the Table shows that the proposed method allows to increase the degree of extraction of rare earth elements from phosphogypsum to concentrate up to 71.4%. The method is simpler due to the exclusion of the operation of diluting the circulating sulfate solution and, accordingly, reducing the volume of circulating sulfate solutions, as well as reducing the duration of leaching of rare earth elements by 2-3 times.

ТаблицаTable Пример №Example No. Технологические продукты, параметрыTechnological products, parameters Продолжительность сернокислотной обработки, минDuration of sulfuric acid treatment, min Содержание (твердая фаза - мас.%, раствор - г/л)Content (solid phase - wt.%, Solution - g / l) Извлечение ΣLn2O3 из фосфогипса, %The recovery of ΣLn 2 O 3 from phosphogypsum,% ΣLn2O3 ΣLn 2 O 3 NaNa 1one Раствор выщелачивания 26% H2SO4, Ж:Т=2,0Leach solution 26% H 2 SO 4 , W: T = 2.0 2525 1,971.97 0,800.80 77,277,2 Концентрат лантаноидовLanthanide Concentrate 31,431,4 4,24.2 70,570.5 Маточный растворStock solution 0,170.17 0,550.55 6,76.7 22 Раствор выщелачивания 22% H2SO4, Ж:Т=1,8Leach solution 22% H 2 SO 4 , W: T = 1.8 30thirty 2,582,58 1,201.20 91,091.0 Концентрат лантаноидовLanthanide Concentrate 30,630.6 4,094.09 69,469,4 Маточный растворStock solution 0,610.61 0,920.92 21,621.6 33 Раствор выщелачивания 30% H2SO4, Ж:Т=2,2Leach solution 30% H 2 SO 4 , W: T = 2.2 20twenty 1,971.97 0,40.4 85,085.0 Концентрат лантаноидовLanthanide Concentrate 32,632.6 4,364.36 71,471,4 Маточный растворStock solution 0,320.32 0,170.17 13,613.6

Claims (2)

1. Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, включающий его обработку раствором серной кислоты с извлечением редкоземельных элементов и натрия в раствор, отделение нерастворимого остатка, повышение степени пересыщения раствора по редкоземельным элементам для кристаллизации концентрата редкоземельных элементов, отделение концентрата от маточного раствора и переработку концентрата, отличающийся тем, что обработку фосфогипса ведут раствором серной кислоты с концентрацией 22-30 мас.% при Ж:Т=1,8-2,2 и продолжительности 20-30 мин для исключения спонтанной кристаллизации концентрата редкоземельных элементов из раствора до отделения нерастворимого остатка, повышение степени пересыщения раствора достигают путем обеспечения содержания натрия в растворе 0,4-1,2 г/л.1. A method of extracting rare earth elements from phosphogypsum, including its treatment with a solution of sulfuric acid with the extraction of rare earth elements and sodium into the solution, separating the insoluble residue, increasing the degree of supersaturation of the solution with rare earth elements to crystallize the concentrate of rare earth elements, separating the concentrate from the mother liquor and processing the concentrate, characterized in that the treatment of phosphogypsum is carried out with a solution of sulfuric acid with a concentration of 22-30 wt.% at W: T = 1.8-2.2 and a duration of 20-30 mi to avoid spontaneous crystallization of the concentrate of rare earth elements from the solution before the separation of the insoluble residue, increasing the degree of supersaturation of the solution is achieved by ensuring that the sodium content in a solution of 0.4-1.2 g / l. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание натрия в растворе регулируют путем введения в него соли натрия, преимущественно сульфата или карбоната натрия.2. The method according to claim 1, characterized in that the sodium content in the solution is regulated by introducing into it a sodium salt, mainly sodium sulfate or sodium carbonate.
RU2005120944A 2005-07-04 2005-07-04 Method of recovering rare-earth elements from phosphogypsum RU2293781C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005120944A RU2293781C1 (en) 2005-07-04 2005-07-04 Method of recovering rare-earth elements from phosphogypsum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005120944A RU2293781C1 (en) 2005-07-04 2005-07-04 Method of recovering rare-earth elements from phosphogypsum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2293781C1 true RU2293781C1 (en) 2007-02-20

Family

ID=37863439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005120944A RU2293781C1 (en) 2005-07-04 2005-07-04 Method of recovering rare-earth elements from phosphogypsum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2293781C1 (en)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011008137A2 (en) 2009-07-16 2011-01-20 Закрытое Акционерное Общество "Твин Трейдинг Компани" Method for extracting rare earth elements from phosphogypsum
RU2456358C1 (en) * 2010-10-29 2012-07-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический универистет "МИСиС" Method of processing of phospho-gypsum
CN102639729A (en) * 2010-09-14 2012-08-15 双子贸易开放式股份公司 Method for extracting rare earth elements from phosphogypsum
RU2471011C1 (en) * 2011-11-16 2012-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Уралхим" Extraction method of rare-earth metals from phosphogypsum
RU2473708C1 (en) * 2011-08-09 2013-01-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method of extracting rare-earth elements from phosphogypsum
WO2013060689A1 (en) * 2011-10-24 2013-05-02 Prayon Sa Method for treating phosphate rock
RU2487185C1 (en) * 2011-11-24 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum
RU2491362C1 (en) * 2012-07-03 2013-08-27 Общество с ограниченной ответственностью Минерал "Нано-Технология" Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum
RU2492255C1 (en) * 2012-06-14 2013-09-10 Общество с ограниченной ответственностью Минерал "Нано-Технология" Method of extracting rare-earth metals (rem) from phosphogypsum
WO2014074029A1 (en) * 2012-11-12 2014-05-15 Закрытое Акционерное Общество "Твин Трейдинг Компани" Method for recovering rare earth metals from solid minerals and/or by-products of solid mineral processing
WO2014137240A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-12 Opened Joint Stock Company "United Chemical Company Uralchem" A method for extracting rare-earth metals
WO2014137239A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-12 Opened Joint Stock Company "United Chemical Company Uralchem" A method for extracting rare-earth metals
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
WO2014148945A1 (en) 2013-03-18 2014-09-25 Opened Joint Stock Company "United Chemical Company Uralchem" A method for concentrating rare-earth metals in phosphogypsum
RU2532773C1 (en) * 2013-07-25 2014-11-10 Открытое акционерное общество "Акрон" Method of processing rare-earth phosphate concentrate
RU2552602C2 (en) * 2014-05-23 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Method of phosphite processing
RU2610186C1 (en) * 2015-10-15 2017-02-08 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" Method of processing phosphogypsum
RU2618975C2 (en) * 2012-05-04 2017-05-11 Вале С.А. System and method of extraction of rare earth elements
RU2624575C1 (en) * 2016-10-17 2017-07-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Method of processing apatite concentrate
RU2701777C2 (en) * 2014-05-15 2019-10-01 Вале С.А. System and method of selective extraction of rare-earth elements with regeneration of sulfur
WO2020067856A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Ocp Sa Method for purifying and for concentrating rare earths from phosphogypsum

Cited By (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011008137A3 (en) * 2009-07-16 2011-03-31 Закрытое Акционерное Общество "Твин Трейдинг Компани" Method for extracting rare earth elements from phosphogypsum
US8470270B2 (en) 2009-07-16 2013-06-25 Twin Trading Company Method for extracting rare earth elements from phosphogypsum
WO2011008137A2 (en) 2009-07-16 2011-01-20 Закрытое Акционерное Общество "Твин Трейдинг Компани" Method for extracting rare earth elements from phosphogypsum
CN102639729A (en) * 2010-09-14 2012-08-15 双子贸易开放式股份公司 Method for extracting rare earth elements from phosphogypsum
RU2456358C1 (en) * 2010-10-29 2012-07-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический универистет "МИСиС" Method of processing of phospho-gypsum
RU2473708C1 (en) * 2011-08-09 2013-01-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method of extracting rare-earth elements from phosphogypsum
RU2599299C2 (en) * 2011-10-24 2016-10-10 Гидрометал Са Method of treating phosphate rock
WO2013060689A1 (en) * 2011-10-24 2013-05-02 Prayon Sa Method for treating phosphate rock
RU2471011C1 (en) * 2011-11-16 2012-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Уралхим" Extraction method of rare-earth metals from phosphogypsum
RU2487185C1 (en) * 2011-11-24 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum
RU2618975C2 (en) * 2012-05-04 2017-05-11 Вале С.А. System and method of extraction of rare earth elements
RU2492255C1 (en) * 2012-06-14 2013-09-10 Общество с ограниченной ответственностью Минерал "Нано-Технология" Method of extracting rare-earth metals (rem) from phosphogypsum
RU2491362C1 (en) * 2012-07-03 2013-08-27 Общество с ограниченной ответственностью Минерал "Нано-Технология" Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum
CN104903476A (en) * 2012-11-12 2015-09-09 双子贸易开放式股份公司 Method for recovering rare earth metals from solid minerals and/or by-products of solid mineral processing
US10041147B2 (en) 2012-11-12 2018-08-07 Twin Technology Company Method for recovering rare earth metals from solid minerals and/or by-products of solid mineral processing
RU2519692C1 (en) * 2012-11-12 2014-06-20 Закрытое Акционерное Общество "Твин Трейдинг Компани" Extraction of rare-earth elements from hard materials containing rare-earth metals
WO2014074029A1 (en) * 2012-11-12 2014-05-15 Закрытое Акционерное Общество "Твин Трейдинг Компани" Method for recovering rare earth metals from solid minerals and/or by-products of solid mineral processing
CN105164288B (en) * 2013-03-05 2017-09-22 乌拉尔联合化学公司开放式股份公司 The method of extracting rare-earth metal
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
WO2014137240A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-12 Opened Joint Stock Company "United Chemical Company Uralchem" A method for extracting rare-earth metals
RU2538863C2 (en) * 2013-03-05 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" Re-extraction method of rare-earth metals from organic solutions and obtainment of concentrate from rare-earth metals
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
WO2014137239A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-12 Opened Joint Stock Company "United Chemical Company Uralchem" A method for extracting rare-earth metals
RU2528576C1 (en) * 2013-03-05 2014-09-20 Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" Method of extracting rare-earth metals and producing gypsum plaster from phosphogypsum hemihydrate
CN105164287A (en) * 2013-03-05 2015-12-16 乌拉尔联合化学公司开放式股份公司 A method for extracting rare-earth metals
CN105164288A (en) * 2013-03-05 2015-12-16 乌拉尔联合化学公司开放式股份公司 Method for extracting rare-earth metals
RU2528573C1 (en) * 2013-03-05 2014-09-20 Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" Method of extracting rare-earth metals and producing 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
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
CN105164287B (en) * 2013-03-05 2017-05-10 乌拉尔联合化学公司开放式股份公司 A method for extracting rare-earth metals
WO2014148945A1 (en) 2013-03-18 2014-09-25 Opened Joint Stock Company "United Chemical Company Uralchem" A method for concentrating rare-earth metals in phosphogypsum
RU2543160C2 (en) * 2013-03-18 2015-02-27 Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" Method of sulphuric acid decomposition of rem-containing phosphate raw material
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
RU2532773C1 (en) * 2013-07-25 2014-11-10 Открытое акционерное общество "Акрон" Method of processing rare-earth phosphate concentrate
RU2701777C2 (en) * 2014-05-15 2019-10-01 Вале С.А. System and method of selective extraction of rare-earth elements with regeneration of sulfur
RU2552602C2 (en) * 2014-05-23 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Method of phosphite processing
RU2610186C1 (en) * 2015-10-15 2017-02-08 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" Method of processing phosphogypsum
RU2624575C1 (en) * 2016-10-17 2017-07-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Method of processing apatite concentrate
WO2020067856A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Ocp Sa Method for purifying and for concentrating rare earths from phosphogypsum
FR3086672A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-03 Ocp Sa PROCESS FOR THE PURIFICATION AND CONCENTRATION OF RARE EARTHS FROM THE PHOSPHOGYPSE
CN112771185A (en) * 2018-09-28 2021-05-07 Ocp有限公司 Process for purifying and concentrating rare earth in phosphogypsum
CN112771185B (en) * 2018-09-28 2023-04-11 Ocp有限公司 Process for purifying and concentrating rare earth in phosphogypsum

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2293781C1 (en) Method of recovering rare-earth elements from phosphogypsum
RU2225892C1 (en) Method of recovering rare-earth minerals from phosphogypsum
RU2416654C1 (en) Procedure for extraction of rare earth elements from phospho-gypsum
US2516109A (en) Method of extracting lithium values from spodumene ores
RU2412265C1 (en) Procedure for extraction of rare earth elements from phospho-gypsum
RU2337879C1 (en) Method for processing phosphogypsum, containing phosphorous compound and lanthanides
RU2458999C1 (en) Method of phosphogypsum processing for manufacture of concentrate of rare-earth elements and gypsum
RU2528576C1 (en) Method of extracting rare-earth metals and producing gypsum plaster from phosphogypsum hemihydrate
RU2543160C2 (en) Method of sulphuric acid decomposition of rem-containing phosphate raw material
RU2519692C1 (en) Extraction of rare-earth elements from hard materials containing rare-earth metals
CA3106647A1 (en) Caustic conversion process
US8658122B2 (en) Process to produce sodium sulfate and magnesium hydroxide
RU2109686C1 (en) Method for recovering rare-earth elements from phosphogypsum
RU2158317C1 (en) Method of isolation of rare-earth elements from phosphogypsum
Habashi et al. The recovery of uranium and the lanthanides from phosphate rock
JPH03170328A (en) Method of recovering valuable rare earth product from gypsum
US20210388466A1 (en) Process For Purifying And Concentrating Rare Earths From Phosphogypsum
RU2739409C1 (en) Method of extracting rare-earth elements from phosphogypsum
Val’kov et al. Monazite raw material for the production of highly effective fertilizers
RU2525877C2 (en) Method of processing phosphogypsum
RU2504593C1 (en) Method of processing phosphogypsum
RU2487185C1 (en) Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum
RU2509726C2 (en) Method of extracting rare-earth elements from phosphogypsum
RU2813490C2 (en) Method for processing natural phosphates
US12000013B2 (en) Caustic conversion process

Legal Events

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

Effective date: 20200705