RU2337881C1 - Method for extracting lanthanides from phosphoric acid - Google Patents
Method for extracting lanthanides from phosphoric acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2337881C1 RU2337881C1 RU2007107034/15A RU2007107034A RU2337881C1 RU 2337881 C1 RU2337881 C1 RU 2337881C1 RU 2007107034/15 A RU2007107034/15 A RU 2007107034/15A RU 2007107034 A RU2007107034 A RU 2007107034A RU 2337881 C1 RU2337881 C1 RU 2337881C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lanthanides
- phosphoric acid
- concentrate
- concentration
- sulfuric acid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к осадительным способам выделения концентрата лантаноидов из экстракционной фосфорной кислоты, получаемой в дигидратном процессе сернокислотного разложения апатитового концентрата, и может быть использовано в химической промышленности.The invention relates to precipitation methods for the separation of lanthanide concentrate from extraction phosphoric acid obtained in the dihydrate process of the sulfuric acid decomposition of apatite concentrate, and can be used in the chemical industry.
Для переработки на экстракционную фосфорную кислоту (ЭФК) апатитового концентрата, содержащего около 1% лантаноидов, наиболее распространен сернокислотный метод, который реализован в промышленности в виде полугидратного или дигидратного процессов. При использовании дигидратного процесса значительная часть лантаноидов, обогащенных иттрием и лантаноидами средней группы по сравнению с суммой лантаноидов апатитового концентрата, попадает в экстракционную фосфорную кислоту. В известных способах извлечения получают фосфатные или фторидные концентраты лантаноидов, дальнейшая переработка которых затруднена из-за сложности перевода лантаноидов в водорастворимую форму. Степень извлечения лантаноидов при этом, как правило, относительно невысока.For processing apatite concentrate containing about 1% lanthanides into extraction phosphoric acid (EPA), the sulfuric acid method, which is implemented in industry as hemihydrate or dihydrate processes, is the most common. When using the dihydrate process, a significant part of the lanthanides enriched in yttrium and middle group lanthanides, as compared with the sum of the lanthanides of the apatite concentrate, enters the extraction phosphoric acid. In known recovery methods, phosphate or fluoride concentrates of lanthanides are obtained, the further processing of which is difficult due to the complexity of the conversion of lanthanides to a water-soluble form. The degree of extraction of lanthanides in this case, as a rule, is relatively low.
Известен способ извлечения лантаноидов из фосфорной кислоты (см. Авт. свид. СССР №1641775, МКИ5 С01F 17/00, 1991), содержащей кальций и другие примесные компоненты, согласно которому фосфорную кислоту с концентрацией 16,6-41,4 мас.% Н3РО4 (12-30 мас.% P2O5) пропускают через слой гранулированной спеченной или прессованной затравки из гексагонального полуводного фосфата церия или безводного моноклинного фосфата суммы лантаноидов и осаждают фосфаты лантаноидов. Процесс ведут в течение 5-15 мин при температуре 90-100°С и массовом соотношении фосфорной кислоты, содержащей 0,04-0,11% РЗЭ, и затравки (2-4):1. Способ позволяет получать продукт с содержанием фосфатов лантаноидов до 70% (49 мас.% ΣLn2О3) при степени извлечения до 50%.A known method for the extraction of lanthanides from phosphoric acid (see Auth. St. USSR No. 1641775, MKI 5 C01F 17/00, 1991) containing calcium and other impurity components, according to which phosphoric acid with a concentration of 16.6-41.4 wt. % H 3 PO 4 (12-30 wt.% P 2 O 5 ) is passed through a layer of granular sintered or pressed seed from hexagonal semi-aqueous cerium phosphate or anhydrous monoclinic phosphate, the sum of the lanthanides and precipitate lanthanide phosphates. The process is conducted for 5-15 minutes at a temperature of 90-100 ° C and a mass ratio of phosphoric acid containing 0.04-0.11% REE, and the seed (2-4): 1. The method allows to obtain a product with a phosphate content of lanthanides up to 70% (49 wt.% ΣLn 2 About 3 ) with a degree of extraction of up to 50%.
Недостатком данного способа является относительно невысокое извлечение лантаноидов в концентрат и осаждение их в виде водонерастворимых фосфатов. Это затрудняет дальнейшее извлечение лантаноидов из осадка, так как получающийся фосфатный концентрат требует сложной химической конверсии в нитраты или хлориды для последующего разделения лантаноидов. Используемая затравка быстро пассивируется и осаждение РЗЭ на ней сначала замедляется, а затем прекращается полностью. Расход затравки высок и для извлечения 0,2-0,55 кг РЗЭ составляет 250-500 кг. Приготовление затравок требует проведения конверсии фосфатов РЗЭ в водорастворимые нитраты, что сложно и дорого.The disadvantage of this method is the relatively low extraction of lanthanides in the concentrate and their deposition in the form of water-insoluble phosphates. This complicates the further extraction of lanthanides from the precipitate, since the resulting phosphate concentrate requires complex chemical conversion to nitrates or chlorides for the subsequent separation of lanthanides. The seed used is rapidly passivated and the REE deposition on it is first slowed down and then completely stopped. The seed consumption is high and for the extraction of 0.2-0.55 kg of REE is 250-500 kg. The preparation of seeds requires the conversion of REE phosphates to water-soluble nitrates, which is difficult and expensive.
Известен способ извлечения лантаноидов из фосфорной кислоты (см. патент США №5279806, МКИ5 С01В 25/16, 1994), содержащей кальций, иттрий, кадмий и шламы. Способ включает введение в нагретую до 120°С фосфорную кислоту с концентрацией 69,0-82,8 мас.% Н3РО4 (50-60 мас.% P2O5) серной кислоты в количестве, обеспечивающем ее содержание 2-5 мас.%, добавление к ней растворенного в фосфорной кислоте монокальцийфосфата с обеспечением итоговой концентрации серной кислоты ≤1 мас.% и образованием сульфатно-фосфатного осадка, содержащего кальций, иттрий, кадмий, отделение осадка от кислотного раствора фильтрацией и его промывку. Содержание иттрия в сульфатно-фосфатном осадке составило 0,26-0,41 мас.% Y2О3 при извлечении 59-64%.A known method of extracting lanthanides from phosphoric acid (see US patent No. 5297806, MKI 5 C01B 25/16, 1994) containing calcium, yttrium, cadmium and sludge. The method includes the introduction of phosphoric acid with a concentration of 69.0-82.8 wt.% H 3 PO 4 (50-60 wt.% P 2 O 5 ) sulfuric acid in an amount providing 2-5 wt.%, adding monocalcium phosphate dissolved in phosphoric acid to it, providing a total sulfuric acid concentration of ≤1 wt.% and the formation of a sulfate-phosphate precipitate containing calcium, yttrium, cadmium, separating the precipitate from the acid solution by filtration and washing it. The yttrium content in the sulfate-phosphate precipitate was 0.26-0.41 wt.% Y 2 About 3 with the recovery of 59-64%.
Недостатками известного способа являются низкое содержание иттрия в концентрате и осаждение его в виде водонерастворимого фосфата, что затрудняет дальнейшее извлечение иттрия из осадка, а также необходимость нагрева кислоты, что резко увеличивает энергозатраты.The disadvantages of this method are the low content of yttrium in the concentrate and its deposition in the form of water-insoluble phosphate, which complicates the further extraction of yttrium from the precipitate, as well as the need to heat the acid, which dramatically increases energy costs.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в получении из экстракционной фосфорной кислоты концентрата сульфатов лантаноидов с повышенным их содержанием при обеспечении высокой степени извлечения лантаноидов в концентрат и снижении энергоемкости процесса.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in obtaining a concentrate of lanthanide sulfates from their extraction phosphoric acid with an increased content thereof while providing a high degree of extraction of lanthanides into the concentrate and reducing the energy intensity of the process.
Технический результат достигается тем, что в способе извлечения лантаноидов из фосфорной кислоты, содержащей кальций и другие примесные компоненты, включающем введение в нее серной кислоты при повышенной температуре с образованием осадка, содержащего сульфат кальция и лантаноиды, и отделение осадка от кислотного раствора, согласно изобретению серную кислоту вводят в фосфорную кислоту в две стадии, причем на первой стадии серную кислоту вводят до обеспечения ее концентрации 2-3 мас.% с образованием первичного осадка, содержащего преимущественно сульфат кальция, который отделяют, а на второй стадии добавляют серную кислоту до обеспечения ее концентрации в фосфорной кислоте 10-15 мас.%, с образованием и отделением вторичного осадка, обогащенного сульфатами лантаноидов.The technical result is achieved by the fact that in the method of extracting lanthanides from phosphoric acid containing calcium and other impurity components, comprising introducing sulfuric acid into it at an elevated temperature to form a precipitate containing calcium sulfate and lanthanides, and separating the precipitate from the acid solution according to the invention, sulfuric the acid is introduced into phosphoric acid in two stages, and in the first stage, sulfuric acid is introduced to ensure its concentration of 2-3 wt.% with the formation of a primary precipitate containing predominantly GOVERNMENTAL calcium sulphate which is separated off, and in the second stage the sulfuric acid added to ensure its concentration in phosphoric acid is 10-15 wt.%, to form a precipitate and separating the secondary enriched sulfates of lanthanides.
Технический результат достигается также тем, что фосфорная кислота имеет концентрацию 38,6-44,0 мас.% и содержит до 20 г/л СаО.The technical result is also achieved by the fact that phosphoric acid has a concentration of 38.6-44.0 wt.% And contains up to 20 g / l CaO.
Технический результат достигается также и тем, что серную кислоту вводят в фосфорную кислоту при температуре 65-80°С.The technical result is also achieved by the fact that sulfuric acid is introduced into phosphoric acid at a temperature of 65-80 ° C.
Сущность изобретения заключается в том, что согласно проведенным исследованиям при введении в ЭФК концентрированной серной кислоты присутствующие в ЭФК соединения кальция и лантаноидов выпадают в осадок, причем на начальной стадии повышения концентрации серной кислоты преимущественно выпадает сульфат кальция, и только затем начинают кристаллизоваться сульфаты лантаноидов, что связано с существенным снижением их растворимости в фосфорно-сернокислых растворах при повышении концентрации серной кислоты.The essence of the invention lies in the fact that, according to the studies performed, when concentrated sulfuric acid is introduced into EPA, the calcium and lanthanide compounds present in EPA precipitate, and at the initial stage of increasing the concentration of sulfuric acid, calcium sulfate predominantly precipitates, and only then lanthanide sulfates begin to crystallize, which due to a significant decrease in their solubility in phosphate-sulfate solutions with increasing concentration of sulfuric acid.
Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют функции и соотносятся с результатом следующим образом.The essential features of the claimed invention, which determine the scope of legal protection and are sufficient to obtain the above technical result, perform functions and relate to the result as follows.
Введение серной кислоты в две стадии позволяет отделить на первой стадии основное количество сульфата кальция с незначительными потерями лантаноидов и увеличить содержание лантаноидов в концентрате на второй стадии.The introduction of sulfuric acid in two stages allows you to separate in the first stage the main amount of calcium sulfate with insignificant losses of lanthanides and increase the content of lanthanides in the concentrate in the second stage.
Введение серной кислоты на первой стадии до достижения ее концентрации менее 2 мас.% не обеспечивает достаточно полного выделения сульфата кальция в первичный осадок. При обеспечении содержания серной кислоты более 3 мас.% возрастают потери лантаноидов с осадком, содержащим преимущественно сульфат кальция, при незначительном возрастании степени его осаждения.The introduction of sulfuric acid in the first stage until it reaches a concentration of less than 2 wt.% Does not provide a sufficiently complete allocation of calcium sulfate in the primary precipitate. Providing a sulfuric acid content of more than 3 wt.%, Losses of lanthanides with a precipitate containing mainly calcium sulfate increase with a slight increase in the degree of precipitation.
Отделение первичного осадка, содержащего преимущественно сульфат кальция, позволяет обеспечить в маточном растворе ЭФК значительное увеличение концентрации катионов лантаноидов по отношению к концентрации катионов кальция.The separation of the primary precipitate, containing mainly calcium sulfate, allows for a significant increase in the concentration of lanthanide cations in the mother liquor of EPA relative to the concentration of calcium cations.
Добавление серной кислоты на второй стадии приводит к образованию вторичного осадка - концентрата, обогащенного сульфатами лантаноидов, который отделяют от маточного раствора. При концентрации серной кислоты в фосфорной кислоте менее 10 мас.% не достигается достаточно полный переход лантаноидов, особенно наиболее ценных: иттрия и лантаноидов средней группы, во вторичный осадок. Предельная концентрация серной кислоты 15 мас.% обусловлена тем, что, с одной стороны, достигается высокая степень осаждения большинства лантаноидов в концентрат, с другой стороны, не нарушается основное производство ЭФК, так как после выделения концентрата лантаноидов из ЭФК она должна быть использована в обороте для разложения апатитового концентрата. При такой концентрации свободной серной кислоты в оборотной ЭФК концентрация серной кислоты в пульпе, используемой для разложения апатитового концентрата, не превысит 2-3 мас.%, то есть находится в интервале концентраций, при которых в дигидратном процессе получается хорошо фильтрующийся фосфогипс.The addition of sulfuric acid in the second stage leads to the formation of a secondary precipitate, a concentrate enriched in lanthanide sulfates, which is separated from the mother liquor. When the concentration of sulfuric acid in phosphoric acid is less than 10 wt.%, A sufficiently complete transition of lanthanides, especially the most valuable: yttrium and lanthanides of the middle group, to the secondary precipitate is not achieved. The maximum concentration of sulfuric acid of 15 wt.% Is due to the fact that, on the one hand, a high degree of deposition of most lanthanides into a concentrate is achieved, on the other hand, the main production of EPA is not disturbed, since after isolation of a concentrate of lanthanides from EPA it should be used in circulation for decomposition of apatite concentrate. At such a concentration of free sulfuric acid in reverse-phase EPA, the concentration of sulfuric acid in the pulp used for the decomposition of apatite concentrate will not exceed 2-3 wt.%, That is, it is in the range of concentrations at which well-filtered phosphogypsum is obtained in the dihydrate process.
Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в получении из экстракционной фосфорной кислоты концентрата сульфатов лантаноидов с повышенным их содержанием при обеспечении высокой степени извлечения лантаноидов в концентрат и снижении энергоемкости процесса.The combination of the above features is necessary and sufficient to achieve the technical result of the invention, which consists in obtaining a concentrate of lanthanide sulfates from their extraction phosphoric acid with a high content thereof while ensuring a high degree of extraction of lanthanides into the concentrate and reducing the energy intensity of the process.
В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие конкретные операции и режимные параметры.In particular cases of carrying out the invention, the following specific operations and operating parameters are preferred.
Использование экстракционной фосфорной кислоты с концентрацией 38,6-44,0 мас.% (28-32 мас.% P2O5) и содержанием до 20 г/л СаО обусловлено ее фактическим составом в дигидратном процессе получения экстракционной фосфорной кислоты из апатитового концентрата.The use of extraction phosphoric acid with a concentration of 38.6-44.0 wt.% (28-32 wt.% P 2 O 5 ) and a content of up to 20 g / l CaO is due to its actual composition in the dihydrate process for producing extraction phosphoric acid from apatite concentrate .
Ведение процесса при температуре 65-80°С обусловлено тем, что при температуре ниже 65°С повышается растворимость лантаноидов в ЭФК, что приводит к снижению их извлечения в концентрат и требует нагрева ЭФК при ее использовании для разложения апатитового концентрата. Введение серной кислоты в фосфорную кислоту при температуре более 80°С технологически нецелесообразно, так как ведет к увеличению энергоемкости процесса без дальнейшего повышения извлечения лантаноидов.The process at a temperature of 65-80 ° C is due to the fact that at a temperature below 65 ° C the solubility of lanthanides in EPA increases, which leads to a decrease in their extraction into a concentrate and requires heating of EPA when it is used to decompose apatite concentrate. The introduction of sulfuric acid into phosphoric acid at a temperature of more than 80 ° C is technologically impractical, since it leads to an increase in the energy intensity of the process without further increasing the extraction of lanthanides.
Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют осуществить способ в оптимальном режиме с точки зрения получения высоких технологических показателей процесса.The above particular features of the invention allow the method to be carried out in the optimal mode from the point of view of obtaining high technological parameters of the process.
Сущность заявляемого изобретения и его преимущества могут быть пояснены следующими примерами конкретного выполнения.The essence of the claimed invention and its advantages can be illustrated by the following examples of specific performance.
Пример 1.Example 1
К 500 мл ЭФК Волховского алюминиевого завода с концентрацией 42,86 мас.% и плотностью 1,276 г/см3, содержащей, г/л: 2,30 ΣLn2О3, 19,3 СаО, 1,82 TiO2, 8,8 SiO2, 6,7 Al2О3, 2,9 Fe2О3, добавляют при 70°С серную кислоту с концентрацией 96,5% до обеспечения ее концентрации в фосфорной кислоте 3 мас.%. Расход серной кислоты составил 19,6 г. Получают 510 мл раствора и первичный осадок, состоящий из легко отстаивающихся и фильтрующихся кристаллов гипса, содержащих сульфаты лантаноидов. Первичный осадок отфильтровывают и сушат. Сухой первичный осадок массой 24,96 г содержал 0,47 мас.% сульфатов лантаноидов в пересчете на оксиды ΣLn2О3 и 32,3 мас.% сульфата кальция в пересчете на СаО.To 500 ml of EPA of the Volkhov aluminum plant with a concentration of 42.86 wt.% And a density of 1.276 g / cm 3 containing, g / l: 2.30 ΣLn 2 О 3 , 19.3 CaO, 1.82 TiO 2 , 8, 8 SiO 2 , 6.7 Al 2 O 3 , 2.9 Fe 2 O 3 , sulfuric acid with a concentration of 96.5% is added at 70 ° C until its concentration in phosphoric acid is 3 wt.%. The consumption of sulfuric acid was 19.6 g. 510 ml of solution was obtained and a primary precipitate consisting of easily settling and filtered gypsum crystals containing lanthanide sulfates. The primary precipitate is filtered off and dried. A dry primary precipitate weighing 24.96 g contained 0.47 wt.% Lanthanide sulfates in terms of ΣLn 2 O 3 oxides and 32.3 wt.% Calcium sulfate in terms of CaO.
Затем к маточному раствору ЭФК при 70°С добавляют серную кислоту с той же концентрацией 96,5% до обеспечения ее концентрации в фосфорной кислоте 15 мас.%. Расход серной кислоты составил 97,8 г. Получают 560 мл раствора и вторичный осадок, состоящий из легко отстаивающихся и фильтрующихся кристаллов смеси гипса и сульфатов лантаноидов. Вторичный осадок отфильтровывают и сушат. Сухой вторичный осадок массой 5,19 г содержал 19,9 мас.% сульфатов лантаноидов в пересчете на оксиды ΣLn2О3 и 21,3 мас.% сульфата кальция в пересчете на СаО. По данным химического и атомно-абсорбционного анализов остаточное содержание в маточном растворе составляет: ΣLn2О3≤0,001 г/л, СаО - 0,97 г/л. Извлечение сульфатов лантаноидов во вторичный осадок - концентрат составило 89,5%, потери лантаноидов с первичным осадком равны 10,5%.Then, sulfuric acid with the same concentration of 96.5% is added to the mother liquor of EPA at 70 ° C until its concentration in phosphoric acid is 15 wt.%. The consumption of sulfuric acid was 97.8 g. 560 ml of solution was obtained and a secondary precipitate consisting of easily settling and filtered crystals of a mixture of gypsum and lanthanide sulfates. The secondary precipitate is filtered off and dried. The dry secondary precipitate weighing 5.19 g contained 19.9 wt.% Lanthanide sulfates in terms of ΣLn 2 O 3 oxides and 21.3 wt.% Calcium sulfate in terms of CaO. According to chemical and atomic absorption analyzes, the residual content in the mother liquor is: ΣLn 2 О 3 ≤0.001 g / l, CaO - 0.97 g / l. Extraction of lanthanide sulfates to the secondary precipitate - concentrate amounted to 89.5%, the loss of lanthanides with primary sediment is 10.5%.
Пример 2.Example 2
К 500 мл ЭФК Волховского алюминиевого завода с концентрацией 38,6 мас.% и плотностью 1,23 г/см3, содержащей, г/л: 2,07 ΣLn2О3, 17,0 СаО, 1,5 TiO2, 6,2 SiO2, 7,0 Al2О3, 2,6 Fe2О3, добавляют при 80°С серную кислоту с концентрацией 96,5% до обеспечения ее концентрации в фосфорной кислоте 3 мас.%. Расход серной кислоты составил 23,5 г. Получают 513 мл раствора и первичный осадок, состоящий из легко отстаивающихся и фильтрующихся кристаллов гипса, содержащих сульфаты лантаноидов. Первичный осадок отфильтровывают и сушат. Сухой первичный осадок массой 23,35 г содержал 0,82 мас.% сульфатов лантаноидов в пересчете на оксиды ΣLn2О3 и 32,1 мас.% сульфата кальция в пересчете на СаО.To 500 ml of EPA Volkhov aluminum plant with a concentration of 38.6 wt.% And a density of 1.23 g / cm 3 containing, g / l: 2.07 ΣLn 2 About 3 , 17.0 CaO, 1.5 TiO 2 , 6.2 SiO 2 , 7.0 Al 2 O 3 , 2.6 Fe 2 O 3 , sulfuric acid with a concentration of 96.5% is added at 80 ° C until its concentration in phosphoric acid is 3 wt.%. The consumption of sulfuric acid was 23.5 g. 513 ml of solution was obtained and a primary precipitate consisting of easily settled and filtered gypsum crystals containing lanthanide sulfates. The primary precipitate is filtered off and dried. A dry primary precipitate weighing 23.35 g contained 0.82 wt.% Lanthanide sulfates in terms of ΣLn 2 O 3 oxides and 32.1 wt.% Calcium sulfate in terms of CaO.
Затем к маточному раствору ЭФК при 80°С добавляют серную кислоту с той же концентрацией 96,5% до обеспечения ее концентрации в фосфорной кислоте 10 мас.%. Расход серной кислоты составил 78 г. Получают 540 мл раствора и вторичный осадок, состоящий из легко отстаивающихся и фильтрующихся кристаллов смеси гипса и сульфатов лантаноидов. Вторичный осадок отфильтровывают и сушат. Сухой вторичный осадок массой 3,41 г содержал 22,5 мас.% сульфатов лантаноидов в пересчете на оксиды ΣLn2О3 и 13,4 мас.% сульфата кальция в пересчете на СаО. По данным химического и атомно-абсорбционного анализов остаточное содержание в маточном растворе составляет: ΣLn2О3 0,165 г/л, СаО - 1,0 г/л. Извлечение сульфатов лантаноидов во вторичный осадок - концентрат составило 74,4%, потери лантаноидов с первичным осадком равны 18,5%.Then, sulfuric acid with the same concentration of 96.5% is added to the mother liquor of EPA at 80 ° C until its concentration in phosphoric acid is 10 wt.%. The consumption of sulfuric acid was 78 g. 540 ml of solution was obtained and a secondary precipitate consisting of easily settling and filtered crystals of a mixture of gypsum and lanthanide sulfates. The secondary precipitate is filtered off and dried. A dry secondary precipitate weighing 3.41 g contained 22.5 wt.% Lanthanide sulfates in terms of ΣLn 2 O 3 oxides and 13.4 wt.% Calcium sulfate in terms of CaO. According to chemical and atomic absorption analyzes, the residual content in the mother liquor is: ΣLn 2 О 3 0.165 g / l, CaO - 1.0 g / l. Extraction of lanthanide sulfates to the secondary precipitate - concentrate was 74.4%, the loss of lanthanides with primary sediment is 18.5%.
Пример 3.Example 3
К 500 мл ЭФК Волховского алюминиевого завода с концентрацией 44 мас.% и плотностью 1,28 г/см3, содержащей, г/л: 2,36 ΣLn2О3, 19,8 СаО, 1,87 TiO2, 9,03 SiO2, 6,9 Al2O3, 3,0 Fe2О3, добавляют при 65°С серную кислоту с концентрацией 96,5% до обеспечения ее концентрации в фосфорной кислоте 2 мас.%. Расход серной кислоты составил 15,6 г. Получают 508 мл раствора и первичный осадок, состоящий из легко отстаивающихся и фильтрующихся кристаллов гипса, содержащих сульфаты лантаноидов. Первичный осадок отфильтровывают и сушат. Сухой первичный осадок массой 18,21 г содержал 0,28 мас.% сульфатов лантаноидов в пересчете на оксиды ΣLn2О3 и 31,1 мас.% сульфата кальция в пересчете на СаО.To 500 ml of EPA Volkhov aluminum plant with a concentration of 44 wt.% And a density of 1.28 g / cm 3 containing, g / l: 2.36 ΣLn 2 About 3 , 19.8 CaO, 1.87 TiO 2 , 9, 03 SiO 2 , 6.9 Al 2 O 3 , 3.0 Fe 2 O 3 , sulfuric acid with a concentration of 96.5% is added at 65 ° C until its concentration in phosphoric acid is 2 wt.%. The consumption of sulfuric acid was 15.6 g. 508 ml of solution was obtained and a primary precipitate consisting of easily settling and filtered gypsum crystals containing lanthanide sulfates. The primary precipitate is filtered off and dried. A dry primary precipitate weighing 18.21 g contained 0.28 wt.% Lanthanide sulfates in terms of ΣLn 2 O 3 and 31.1 wt.% Calcium sulfate in terms of CaO.
Затем к маточному раствору ЭФК при 65°С добавляют серную кислоту с той же концентрацией 96,5% до обеспечения ее концентрации в фосфорной кислоте 15 мас.%. Расход серной кислоты составил 101,8 г. Получают 560 мл раствора и вторичный осадок, состоящий из легко отстаивающихся и фильтрующихся кристаллов смеси гипса и сульфатов лантаноидов. Вторичный осадок отфильтровывают и сушат. Сухой вторичный осадок массой 13,44 г содержал 8,4 мас.% сульфатов лантаноидов в пересчете на оксиды ΣLn2О3 и 27,8 мас.% сульфата кальция в пересчете на СаО. По данным химического и атомно-абсорбционного анализов остаточное содержание в маточном растворе составляет: ΣLn2О3≤0,001 г/л, СаО - 1,0 г/л. Извлечение сульфатов лантаноидов во вторичный осадок - концентрат составило 95,7%, потери лантаноидов с первичным осадком равны 4,3%.Then, sulfuric acid with the same concentration of 96.5% is added to the mother liquor of EPA at 65 ° C until its concentration in phosphoric acid is 15 wt.%. The consumption of sulfuric acid was 101.8 g. 560 ml of solution was obtained and a secondary precipitate consisting of easily settling and filtered crystals of a mixture of gypsum and lanthanide sulfates. The secondary precipitate is filtered off and dried. The dry secondary precipitate weighing 13.44 g contained 8.4 wt.% Lanthanide sulfates in terms of ΣLn 2 O 3 oxides and 27.8 wt.% Calcium sulfate in terms of CaO. According to chemical and atomic absorption analyzes, the residual content in the mother liquor is: ΣLn 2 О 3 ≤0.001 g / l, CaO - 1.0 g / l. Extraction of lanthanide sulfates to the secondary precipitate - concentrate was 95.7%, the loss of lanthanides with primary sediment is 4.3%.
Из вышеприведенных примеров видно, что предлагаемый способ позволяет эффективно получать концентрат лантаноидов в виде их сульфатов, содержащий до 22,5 мас.% в пересчете на ΣLn2О3. При этом извлечение лантаноидов в концентрат составляет 74,4-95,7%. Выделение концентрата лантаноидов осуществляется без дополнительного подогрева фосфорной кислоты, что снижает энергоемкость процесса. Повышенное содержание лантаноидов в концентрате и их присутствие в сульфатной форме упрощает дальнейшую переработку концентратов и резко уменьшает объем используемого оборудования. Заявляемый способ относительно прост и может быть реализован с привлечением стандартного оборудования.From the above examples it is seen that the proposed method allows you to effectively obtain a concentrate of lanthanides in the form of their sulfates, containing up to 22.5 wt.% In terms of ΣLn 2 About 3 . The extraction of lanthanides in the concentrate is 74.4-95.7%. The extraction of lanthanide concentrate is carried out without additional heating of phosphoric acid, which reduces the energy intensity of the process. The increased content of lanthanides in the concentrate and their presence in the sulfate form simplifies the further processing of concentrates and dramatically reduces the amount of equipment used. The inventive method is relatively simple and can be implemented using standard equipment.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007107034/15A RU2337881C1 (en) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | Method for extracting lanthanides from phosphoric acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007107034/15A RU2337881C1 (en) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | Method for extracting lanthanides from phosphoric acid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2337881C1 true RU2337881C1 (en) | 2008-11-10 |
Family
ID=40230266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007107034/15A RU2337881C1 (en) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | Method for extracting lanthanides from phosphoric acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2337881C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2443630C1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of extracting lanthanides from wet-process phosphoric acid |
| 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 |
-
2007
- 2007-02-26 RU RU2007107034/15A patent/RU2337881C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2443630C1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of extracting lanthanides from wet-process phosphoric acid |
| 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 |
| EP2964794A4 (en) * | 2013-03-05 | 2016-11-02 | 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4171342A (en) | Recovery of calcium fluoride from phosphate operation waste water | |
| CA2631190C (en) | Recovery of rare earth elements | |
| RU2416654C1 (en) | Procedure for extraction of rare earth elements from phospho-gypsum | |
| CN106185853B (en) | The method for producing the high whiteness semi-hydrated gypsum of feed grade Wet Phosphoric Acid Market co-producing high-purity | |
| ES2954721T3 (en) | Process for the recovery of lithium phosphate and lithium sulfate from lithium-containing silicates | |
| NO118214B (en) | ||
| CN109795995B (en) | Method for efficiently removing impurities from phosphoric acid by hydrochloric acid wet process | |
| US4299804A (en) | Removal of magnesium and aluminum impurities from wet process phosphoric acid | |
| US12000013B2 (en) | Caustic conversion process | |
| JPH0214808A (en) | Production of high purity silica and ammonium fluoride | |
| RU2381178C1 (en) | Method for extraction of lanthanides from extractive phosphorous acid | |
| US2799557A (en) | Production of feed grade dicalcium phosphate | |
| RU2337881C1 (en) | Method for extracting lanthanides from phosphoric acid | |
| CA1211919A (en) | Method for preparing phosphoric acid and calcium sulfate | |
| CN105271157B (en) | A kind of method of integrated treatment titanium white waste acid and phosphate ore flotation tailings | |
| CA2250914A1 (en) | Wet-process technique for refining phosphoric acid | |
| RU2443630C1 (en) | Method of extracting lanthanides from wet-process phosphoric acid | |
| RU2429199C1 (en) | Method of cleaning fluorine-containing rare-earth concentrate | |
| CN108946691A (en) | A kind of technique producing feed-level calcium biphosphate | |
| RU2523319C1 (en) | Method of purifying phosphate-fluoride concentrate of ree | |
| CA1045340A (en) | Process for the manufacture of stabilised, hardenable calcium sulphate by reacting crude phosphate with sulphuric acid | |
| RU2509724C1 (en) | Method of producing highly pure calcium carbonate and nitrogen-sulphate fertiliser during complex processing of phosphogypsum | |
| US4026990A (en) | Production of low-fluorine gypsum as a by-product in a phosphoric acid process | |
| US4743438A (en) | Process for producing phosphoric acid from low purity phosphate rock | |
| AU2015349594B2 (en) | Method for the processing of potassium containing materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120227 |