RU2638719C1 - Method of processing hydroxide cake produced at alkaline dissection of monazite concentrate - Google Patents

Method of processing hydroxide cake produced at alkaline dissection of monazite concentrate Download PDF

Info

Publication number
RU2638719C1
RU2638719C1 RU2016148435A RU2016148435A RU2638719C1 RU 2638719 C1 RU2638719 C1 RU 2638719C1 RU 2016148435 A RU2016148435 A RU 2016148435A RU 2016148435 A RU2016148435 A RU 2016148435A RU 2638719 C1 RU2638719 C1 RU 2638719C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ammonium chloride
rare
earth
alkaline
cake
Prior art date
Application number
RU2016148435A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Егоров
Александр Николаевич Дьяченко
Дмитрий Васильевич Акимов
Александр Дмитриевич Киселёв
Кирилл Васильевич Обмуч
Сергей Валерьевич Литовкин
Федор Анатольевич Ворошилов
Максим Эдуардович Кондрашин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2016148435A priority Critical patent/RU2638719C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2638719C1 publication Critical patent/RU2638719C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00Obtaining rare earth metals

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention can be used to process a cake containing rare-earth and radioactive elements produced by dissection of monazite concentrate by an alkaline method. The method includes the preparation of rare-earth and radioactive chlorides through a solid-phase sintering step of hydroxide cake with ammonium chloride. The sintering process is carried out at a temperature of 300°C followed by removal of excess ammonium chloride by sublimation at a temperature of 350°C.
EFFECT: producing rare-earth chlorides and radioactive elements without the use of liquid-phase methods, resulting in a reduction of flow solutions of acids or carbonates due to replacing them with ammonium chloride, an excess of which can be easily regenerated.
3 ex

Description

Изобретение относится к технологии редких и радиоактивных элементов и может быть использовано для переработки кека, содержащего редкоземельные и радиоактивные элементы, получаемого при вскрытии монацитового концентрата щелочным методом.The invention relates to the technology of rare and radioactive elements and can be used for processing cake containing rare earth and radioactive elements obtained by opening the monazite concentrate by the alkaline method.

Существующие способы разделения и очистки дефосфорированного редкоземельного кека осуществляются с помощью ресурсоемких жидкофазных процессов вскрытия в соляной или азотной кислоте, а также в растворах карбонатов аммония или щелочных металлов.Existing methods for the separation and purification of dephosphored rare-earth cake are carried out using resource-intensive liquid-phase opening processes in hydrochloric or nitric acid, as well as in solutions of ammonium carbonates or alkali metals.

Известен способ, когда полученный кек очищают от примесей в смеси карбоната/бикарбоната аммония с помощью автоклавного вскрытия. При этом в раствор переходят только торий и уран (Aly М. Abdel-Rehim // Hydrometallurgy. 2002. V. 67. P. 9-17). Этот жидкофазный способ имеет общие недостатки, связанные с высоким расходом карбонатов аммония и образованием большого объема перерабатываемых растворов.A known method is when the obtained cake is cleaned of impurities in a mixture of ammonium carbonate / bicarbonate using an autoclave opening. In this case, only thorium and uranium pass into the solution (Aly M. Abdel-Rehim // Hydrometallurgy. 2002. V. 67. P. 9-17). This liquid-phase method has common disadvantages associated with the high consumption of ammonium carbonates and the formation of a large volume of processed solutions.

Известен способ [RU, патент №2323989. Способ переработки монацита, опубликован 27.11.2006 г.], когда кек гидроксидов редкоземельных и радиоактивных элементов обрабатывают раствором азотной кислоты при рН 3,5-4,5. Недостатками этого жидкофазного способа является большой объем перерабатываемых растворов.The known method [RU, patent No. 2323989. A method of processing monazite, published on November 27, 2006], when a cake of hydroxides of rare-earth and radioactive elements is treated with a solution of nitric acid at a pH of 3.5-4.5. The disadvantages of this liquid-phase method is the large volume of processed solutions.

Известен способ переработки гидроксидов редкоземельных и радиоактивных элементов [Алексеев С.В., Зайцев В.А. Торий в ядерной энергетике. М.: Техносфера, 2014 - 288 с.] с помощью растворения в концентрированной соляной кислоте при температуре 80°С в течение 1 часа. Недостатком данного жидкофазного способа является высокий расход соляной кислоты.A known method of processing hydroxides of rare earth and radioactive elements [Alekseev S.V., Zaitsev V.A. Thorium in nuclear power. M .: Technosphere, 2014 - 288 p.] By dissolving in concentrated hydrochloric acid at a temperature of 80 ° C for 1 hour. The disadvantage of this liquid-phase method is the high consumption of hydrochloric acid.

Прототипом настоящего изобретения является способ переработки оксидов редкоземельных элементов (прототип) [RU 2014134929 заявка на изобретение от 28.08.2014 г.], получаемых после взаимодействия монацитового концентрата с кальцинированной содой при температуре 750-850°С, хлорированием с использованием хлорида аммония в реакторе без доступа кислорода при температуре 200-300°C с получением водорастворимых хлоридов редкоземельных элементов.The prototype of the present invention is a method of processing rare earth oxides (prototype) [RU 2014134929 application for the invention of 08.28.2014] obtained after the interaction of monazite concentrate with soda ash at a temperature of 750-850 ° C, chlorination using ammonium chloride in a reactor without access of oxygen at a temperature of 200-300 ° C to obtain water-soluble rare earth chlorides.

Для получения водорастворимых хлоридов редкоземельных элементов с использованием хлорида аммония, помимо оксидов редкоземельных элементов, можно использовать их гидроксиды.To obtain water-soluble rare earth chlorides using ammonium chloride, in addition to rare-earth oxides, their hydroxides can be used.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи снижения расхода реагентов и уменьшения объема перерабатываемых растворов с помощью перевода гидроксидного кека, содержащего гидроксиды редкоземельных и радиоактивных элементов, полученного при щелочном вскрытии монацитового концентрата, в водорастворимые хлориды редкоземельных и радиоактивных элементов твердофазным методом.The present invention is aimed at solving the problem of reducing the consumption of reagents and reducing the volume of processed solutions by transferring a hydroxide cake containing hydroxides of rare-earth and radioactive elements obtained by alkaline opening of monazite concentrate into water-soluble chlorides of rare-earth and radioactive elements by the solid-phase method.

Задача достигается тем, что вскрытие гидроокисей редкоземельных и радиоактивных элементов осуществляется с помощью твердофазного спекания с хлоридом аммония, взятого в массовом соотношении гидроксидный кек : хлорид аммония 1:3. Процесс ведут при температуре 300°С в течение 60 минут.The objective is achieved by the fact that the opening of hydroxides of rare earth and radioactive elements is carried out using solid-phase sintering with ammonium chloride, taken in a mass ratio of hydroxide cake: ammonium chloride 1: 3. The process is carried out at a temperature of 300 ° C for 60 minutes.

Процесс протекает с образованием твердых хлоридов редкоземельных и радиоактивных элементов, газообразных аммиака и воды. Технологические газы, содержащие аммиак и воду, подвергаются очистке от пыли и улавливанию известными методами.The process proceeds with the formation of solid chlorides of rare earth and radioactive elements, gaseous ammonia and water. Process gases containing ammonia and water are cleaned from dust and trapped by known methods.

Полученный хлоридный спек нагревают до 350°С для перевода в газообразное состояние и удаления из системы избыточного хлорида аммония. Газовая фаза направляется на десублимацию для регенерации хлорида аммония.The resulting chloride cake is heated to 350 ° C to transfer to a gaseous state and remove excess ammonium chloride from the system. The gas phase is sent to desublimation to regenerate ammonium chloride.

Спек хлоридов редкоземельных и радиоактивных элементов является конечным продуктом и может использоваться для последующего разделения на индивидуальные компоненты известными методами.The specimen chloride of rare earths and radioactive elements is the final product and can be used for subsequent separation into individual components by known methods.

Пример 1Example 1

Навеску гидроксидного кека, содержащего в качестве основных компонентов: редкоземельные элементы 66,72%, торий 5,56%, уран 0,44%, железо 0,78%, не вскрывшийся при щелочном вскрытии монацит 4,4% общей массой 8 г, согласно массовому соотношению 1:3 (гидроксидный кек : хлорид аммония) смешивают с 24 г хлорида аммония и выдерживают при 280°С в течение 60 минут. Полученный хлоридный спек нагревают до 350°С и выдерживают при этой температуре до прекращения отделения избыточного хлорида аммония. Результатом твердофазного вскрытия является спек хлоридов в количестве 12,6 г, содержащий хлориды редкоземельных и радиоактивных элементов, а также примеси - непрохлорированный остаток и невскрывшийся при щелочном вскрытии монацит. Степень хлорирования редкоземельных элементов составляет 91,98%, торий - 66,23%, уран - 36,17%, железо - 77,15%.A portion of hydroxide cake containing as its main components: rare earth elements 66.72%, thorium 5.56%, uranium 0.44%, iron 0.78%, not opened during alkaline opening, 4.4% monazite with a total weight of 8 g, according to the mass ratio of 1: 3 (hydroxide cake: ammonium chloride) is mixed with 24 g of ammonium chloride and kept at 280 ° C for 60 minutes. The resulting chloride cake is heated to 350 ° C and maintained at this temperature until the separation of excess ammonium chloride ceases. The result of a solid-phase autopsy is a 12.6 g chloride chloride cake containing chlorides of rare-earth and radioactive elements, as well as impurities - an unchlorinated residue and monazite that did not open during an alkaline autopsy. The degree of chlorination of rare earth elements is 91.98%, thorium - 66.23%, uranium - 36.17%, iron - 77.15%.

Пример 2Example 2

Навеску гидроксидного кека массой 8 г элементного состава по примеру 1 согласно массовому соотношению гидроксидный кек : хлорид аммония - 1:3 смешивают с 24 г хлорида аммония и выдерживают при 300°С в течение 60 минут. Полученный продукт нагревают до 350°С и выдерживают при этой температуре до прекращения отделения избыточного хлорида аммония.A portion of hydroxide cake weighing 8 g of elemental composition according to example 1 according to the mass ratio of hydroxide cake: ammonium chloride - 1: 3 is mixed with 24 g of ammonium chloride and kept at 300 ° C for 60 minutes. The resulting product is heated to 350 ° C and maintained at this temperature until the separation of excess ammonium chloride ceases.

Результатом твердофазного вскрытия является спек хлоридов в количестве 12,8 г, содержащий хлориды редкоземельных и радиоактивных элементов, а также примеси - непрохлорированный остаток и невскрывшийся при щелочном вскрытии монацит. Степень хлорирования редкоземельных элементов составляет 98,85%, тория составляет 72,15%, урана составляет 52,87%, железа составляет 85,26%.The result of a solid-phase autopsy is a specimen of chlorides in an amount of 12.8 g, containing chlorides of rare-earth and radioactive elements, as well as impurities - an unchlorinated residue and monazite not opened during an alkaline autopsy. The degree of chlorination of rare earths is 98.85%, thorium is 72.15%, uranium is 52.87%, and iron is 85.26%.

Пример 3Example 3

Навеску гидроксидного кека массой 8 г элементного состава по примеру 1 согласно стехиометрическому соотношению гидроксидный кек : хлорид аммония - 1:2 смешивают с 16 г хлорида аммония и выдерживают при 240°С в течение 60 минут. Полученный продукт нагревают до 350°С и выдерживают при этой температуре до прекращения отделения избыточного хлорида аммония.A portion of hydroxide cake weighing 8 g of elemental composition according to example 1 according to the stoichiometric ratio of hydroxide cake: ammonium chloride - 1: 2 is mixed with 16 g of ammonium chloride and kept at 240 ° C for 60 minutes. The resulting product is heated to 350 ° C and maintained at this temperature until the separation of excess ammonium chloride ceases.

Результатом твердофазного вскрытия является спек хлоридов в количестве 10,4 г, содержащий хлориды редкоземельных и радиоактивных элементов, а также примеси - непрохлорированный остаток и невскрывшийся при щелочном вскрытии монацит. Степень хлорирования редкоземельных элементов составляет 75,68%, тория составляет 31,44%, урана составляет 12,68%, железа составляет 55,59%.The result of solid-state autopsy is a 10.4 g chloride chloride cake containing chlorides of rare-earth and radioactive elements, as well as impurities - an unchlorinated residue and monazite that did not open during an alkaline autopsy. The degree of chlorination of rare earths is 75.68%, thorium is 31.44%, uranium is 12.68%, and iron is 55.59%.

Таким образом, из приведенных примеров следует, что предлагаемый способ обеспечивает получение хлоридов редкоземельных и радиоактивных элементов без использования жидкофазных методов и приводит к сокращению расхода растворов кислот или карбонатов за счет их замены на хлорид аммония, избыток которого может быть легко регенерирован.Thus, from the above examples it follows that the proposed method provides the production of rare earth and radioactive chloride without the use of liquid phase methods and reduces the consumption of acid or carbonate solutions by replacing them with ammonium chloride, the excess of which can be easily regenerated.

Claims (1)

Способ переработки гидроксидного кека, полученного при щелочном вскрытии монацитового концентрата, включающий получение хлоридов редкоземельных и радиоактивных элементов, отличающийся тем, что получение хлоридов указанных элементов осуществляют твердофазным спеканием с хлоридом аммония в массовом соотношении кек:хлорид аммония 1:3 при температуре 300°С в течение 60 минут с последующим удалением избытка хлорида аммония при температуре 350°С. A method of processing hydroxide cake obtained by alkaline opening of monazite concentrate, including the production of rare earth and radioactive element chlorides, characterized in that the production of chloride of these elements is carried out by solid phase sintering with ammonium chloride in a weight ratio of cake: ammonium chloride 1: 3 at a temperature of 300 ° C for 60 minutes, followed by removal of excess ammonium chloride at a temperature of 350 ° C.
RU2016148435A 2016-12-09 2016-12-09 Method of processing hydroxide cake produced at alkaline dissection of monazite concentrate RU2638719C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148435A RU2638719C1 (en) 2016-12-09 2016-12-09 Method of processing hydroxide cake produced at alkaline dissection of monazite concentrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148435A RU2638719C1 (en) 2016-12-09 2016-12-09 Method of processing hydroxide cake produced at alkaline dissection of monazite concentrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2638719C1 true RU2638719C1 (en) 2017-12-15

Family

ID=60718881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016148435A RU2638719C1 (en) 2016-12-09 2016-12-09 Method of processing hydroxide cake produced at alkaline dissection of monazite concentrate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2638719C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2508931A1 (en) * 1981-07-03 1983-01-07 Inoue Japax Res PROCESS AND DEVICE FOR TREATING ORE OR ORE CONCENTRATE
US4834793A (en) * 1985-03-19 1989-05-30 Hydrochem Developments Ltd. Oxidation process for releasing metal values in which nitric acid is regenerated in situ
JPH02277730A (en) * 1989-03-03 1990-11-14 Rhone Poulenc Chim Treatment of ore of rare earth element
EP0418125A1 (en) * 1989-09-13 1991-03-20 Rhone-Poulenc Chimie Process for treating ores containing rare earths
RU94026007A (en) * 1994-07-12 1996-06-10 Акционерное общество закрытого типа "Белый соболь" Method for processing monazite concentrate
RU2242528C2 (en) * 2001-07-30 2004-12-20 Открытое акционерное общество "Ульбинский металлургический завод" Method for opening of monazite concentrate
RU2323989C2 (en) * 2005-05-17 2008-05-10 Александр Васильевич Вальков Method of monazite recycling
RU2014134929A (en) * 2014-08-28 2016-03-20 ЭкоЛайв Текнолоджис Лимитед METHOD FOR PROCESSING MONACITHIC ORES AND CONCENTRATES

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2508931A1 (en) * 1981-07-03 1983-01-07 Inoue Japax Res PROCESS AND DEVICE FOR TREATING ORE OR ORE CONCENTRATE
US4834793A (en) * 1985-03-19 1989-05-30 Hydrochem Developments Ltd. Oxidation process for releasing metal values in which nitric acid is regenerated in situ
JPH02277730A (en) * 1989-03-03 1990-11-14 Rhone Poulenc Chim Treatment of ore of rare earth element
EP0418125A1 (en) * 1989-09-13 1991-03-20 Rhone-Poulenc Chimie Process for treating ores containing rare earths
RU94026007A (en) * 1994-07-12 1996-06-10 Акционерное общество закрытого типа "Белый соболь" Method for processing monazite concentrate
RU2242528C2 (en) * 2001-07-30 2004-12-20 Открытое акционерное общество "Ульбинский металлургический завод" Method for opening of monazite concentrate
RU2323989C2 (en) * 2005-05-17 2008-05-10 Александр Васильевич Вальков Method of monazite recycling
RU2014134929A (en) * 2014-08-28 2016-03-20 ЭкоЛайв Текнолоджис Лимитед METHOD FOR PROCESSING MONACITHIC ORES AND CONCENTRATES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021204689B2 (en) Methods for treating lithium-containing materials
RU2579843C2 (en) Method of red mud processing
RU2597096C2 (en) Methods of producing titanium oxide and other products
RU2633579C9 (en) Methods of treating fly ash
US10669610B2 (en) Rare earth element extraction from coal
CN108707748B (en) Method for purifying stone coal pickle liquor and recovering aluminum, potassium and iron
WO2016031699A1 (en) Method for separating scandium
EP3526353B1 (en) Process for the preparation of a concentrate of metals, rare metals and rare earth metals from residues of alumina production by bayer process or from materials with a chemical composition similar to said residues, and refinement of the concentrate so obtained
KR102282701B1 (en) Lithium recovery method
BR112018003045B1 (en) Methods for producing a scandium-containing concentrate from waste sludge, and for producing a scandium oxide of high purity
KR20150114383A (en) System and method for rare earths extraction
JP2017179562A (en) Method of recovering vanadium from denitration catalyst
SU867319A3 (en) Method of processing materials containing arsenic and metal
JP5086021B2 (en) Recovery method of rare earth elements
CN108220631A (en) A kind of method using aluminum-extracted pulverized fuel ash process condensing crystallizing mother liquor scandium
KR102312762B1 (en) Nuclear Power Plant Liquid Waste Treatment Method with Boron Control
RU2638719C1 (en) Method of processing hydroxide cake produced at alkaline dissection of monazite concentrate
BR112020016111A2 (en) integrated mineral carbonation process
RU2395857C1 (en) Procedure for processing uranium-molybdenum composition
RU2549412C1 (en) Method of processing monazite concentrate
CN103667706B (en) The separating and purifying method of gold in a kind of plation waste material
Borra et al. A brief review on recovery of cerium from glass polishing waste
JP2017179563A (en) Method for treating denitration catalyst
RU2667932C1 (en) Method of processing monazite raw materials
RU2633859C1 (en) Method for processing monazite

Legal Events

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

Effective date: 20191210