RU2739409C1 - Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса - Google Patents
Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2739409C1 RU2739409C1 RU2020111605A RU2020111605A RU2739409C1 RU 2739409 C1 RU2739409 C1 RU 2739409C1 RU 2020111605 A RU2020111605 A RU 2020111605A RU 2020111605 A RU2020111605 A RU 2020111605A RU 2739409 C1 RU2739409 C1 RU 2739409C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- ree
- phosphogypsum
- earth elements
- chalk
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B59/00—Obtaining rare earth metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
Изобретение относится к способу извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, образующегося при сернокислотной переработке апатитового концентрата. Способ включает обработку фосфогипса раствором карбоната аммония с получением мела, содержащего РЗЭ. Растворение мела проводят в избытке азотной кислоты 120-150% от стехиометрии с получением пульпы, которую фильтруют от не растворившегося в азотной кислоте остатка, а полученный фильтрат охлаждают до температуры -10 ÷ -15°С и отделяют скристаллизовавшийся тетрагидрат нитрата кальция. Раствор осаждают щелочным агентом при pH от 0,7 до 1,3 и фильтруют с получением концентрата РЗЭ. Способ позволяет повысить содержание редкоземельных элементов в полученном концентрате. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к гидрометаллургии и химической промышленности, в частности к способу извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) из фосфогипса, образующегося при сернокислотной переработке апатитового концентрата.
Известен способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса (патент RU 2293781 С1, Локшин и др., опубликован 20.02.2007), по которому извлечение соединений РЗЭ проводят раствором серной кислоты, отделяют нерастворимый остаток, повышают степень пересыщения раствора по редкоземельным элементам для кристаллизации концентрата РЗЭ, отделяют концентрат от маточного раствора и перерабатывают. Извлечение РЗЭ проводят раствором серной кислоты с концентрацией 22-30 мас. % при соотношении Ж:Т от 1,8 до 2,2, в течение 20-30 мин для исключения спонтанной кристаллизации концентрата РЗЭ из раствора до отделения нерастворимого остатка.
К недостаткам способа следует отнести образование плохо фильтрующихся осадков, приводящих к потерям РЗЭ. Степень извлечения РЗЭ составляет 60-70%.
Известен способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса (патент RU 2412265 С1, Абрамов и др., опубликован 20.02.2011), по которому проводят кислотную экстракцию соединений РЗЭ из фосфогипса, отделение нерастворимого осадка кристаллического гипса от экстракционного раствора и извлечение из экстракционного раствора РЗЭ. Кислотную экстракцию ведут раствором смеси серной и азотной кислот, при соотношении Ж:Т от 4 до 5, в течение от 8 до 12 минут при одновременном гидроакустическом воздействии с помощью роторно-пульсационного аппарата на экстракционную суспензию. Извлечение соединений РЗЭ из раствора проводят катионно-обменной сорбцией путем пропускания экстракционного раствора через сорбционный фильтр. Экстракционный раствор после извлечения из него РЗЭ подвергают регенерации и возвращают на стадию кислотной экстракции.
К недостаткам способа следует отнести большие объемы оборотных растворов, а также сложность технологии сорбционно-десорбционного извлечения РЗЭ.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату при использовании является способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, который включает карбонизацию фосфогипса с получением осадка фосфомела, растворение его в азотной кислоте с образованием продукционной суспензии и последующее отделение нерастворимого остатка - чернового концентрата редкоземельных элементов фильтрацией (патент RU 2509726 С2, Муллаходжаев и др., опубликован 20.03.2014).
Недостатком этого способа является получение концентрата РЗЭ с низким содержанием редкоземельных элементов 5%.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение содержания РЗЭ в получаемом концентрате.
Технический результат в предлагаемом способе извлечения РЗЭ из фосфогипса достигается при его обработке раствором карбоната аммония с получением мела, содержащего РЗЭ, растворении мела в избытке азотной кислоты, с получением пульпы, фильтрации пульпы от не растворившегося в азотной кислоте остатка, охлаждении полученного фильтрата и отделении скристаллизовавшегося тетрагидрата нитрата кальция, осаждении раствора щелочным реагентом и фильтрации с получением концентрата РЗЭ.
Растворение мела, содержащего РЗЭ, проводят в избытке азотной кислоты 120-150% от стехиометрии.
Охлаждение фильтрата проходит при температуре -10 ÷-15°С.
Процесс осаждения ведут при рН от 0,7 до 1,3.
Содержание РЗЭ в концентрате составляет 16%.
Сущность способа заключается в том, чтобы при растворении мела в азотной кислоте обеспечить полный перевод ионов кальция и РЗЭ в раствор в виде нитрата, сконцентрировать РЗЭ в растворе путем выделения тетрагидрата нитрата кальция из раствора, осадить РЗЭ щелочным реагентом и тем самым получить концентрат с содержанием РЗЭ 16 мас. %.
Осуществление процесса извлечения РЗЭ из фосфогипса иллюстрируют следующие примеры.
Пример 1.
Разложение фосфогипса проводят 32%-ным раствором карбоната аммония с получением раствора сульфата аммония и карбоната кальция по уравнению
CaSO4+(NH4)2CO3 → СаСО3+(NH4)2SO4.
Навеску фосфогипса 100 г с содержанием РЗЭ 0,44 мас. % дозируют в раствор карбоната аммония 193,7 г с температурой 40-55°С, после чего выдерживают при перемешивании в течение 6 часов. Расход раствора карбоната аммония составляет 115% от стехиометрической нормы по кальцию. Полученную пульпу в количестве 293,7 г фильтруют под вакуумом. Фильтрат (раствор сульфата аммония) нейтрализуют раствором 92%-ной серной кислоты в количестве 8,8 г до рН 5 и упаривают до получения кристаллического сульфата аммония. Осадок (влажный мел) в количестве 65 г промывают водой в соотношении Т:Ж=1:2, после чего растворяют в 155 г 58%-ной азотной кислоты (130% от стехиометрии). Степень перехода РЗЭ в раствор при таких условиях составляет ~ 99%. Получаемую на этой стадии пульпу фильтруют от гипса и не растворимого в кислоте остатка. Фильтрат в количестве 192 г охлаждают до температуры -10 ÷ -15°С и отделяют скристаллизовавшийся тетрагидрат нитрата кальция в количестве 92 г фильтрацией. Раствор после выделения тетрагидрата нитрата кальция нейтрализуют мелом до рН 1,1 и фильтруют. Полученный осадок РЗЭ 2,7 г содержит: СаО - 25%, P2O5 - 20%, SO4 - 1%, TR2O3 - 16%, F - 6%.
Состав мела (в пересчете на сухое вещество): СаО - 49%, SO4 - 3%, Р2О5 - 2%, не растворимый в кислоте остаток - 3,9%, TR2O3 - 0,8%).
Пример 2.
Разложение фосфогипса раствором карбоната аммония с получением раствора сульфата аммония и карбоната кальция проводят аналогично примеру 1. Полученную пульпу фильтруют под вакуумом. Осадок (влажный мел) в количестве 100 г растворяют в 221 г раствора 58%-ной азотной кислоты (120% от стехиометрии). Степень перехода РЗЭ в раствор при таких условиях составляет ~ 99%. Получаемую на этой стадии пульпу фильтруют от гипса и не растворимого в кислоте остатка. Фильтрат в количестве 265 г охлаждают до температуры -15°С и отделяют скристаллизовавшийся тетрагидрат нитрата кальция в количестве 172 г фильтрацией. Раствор после выделения тетрагидрата нитрата кальция нейтрализуют аммиаком до рН 0,7 и фильтруют. Полученный осадок РЗЭ 4,2 г содержит: СаО - 25%, P2O5 - 22%, SO4 - 1%, TR2O3 - 16%, F - 7%.
Состав мела (в пересчете на сухое вещество): СаО - 49%, SO4 - 3%, Р2О5 - 2%, не растворимый в кислоте остаток - 3,9%, TR2O3 - 0,8%.
Пример 3.
Разложение фосфогипса раствором карбоната аммония с получением раствора сульфата аммония и карбоната кальция проводят аналогично примеру 1. Полученную пульпу фильтруют под вакуумом. Осадок (влажный мел) в количестве 100 г растворяют в 276 г раствора 58%-ной азотной кислоты (150%) от стехиометрии). Степень перехода редкоземельных элементов в раствор при таких условиях составляет ~ 99%. Получаемую на этой стадии пульпу фильтруют от гипса и не растворимого в кислоте остатка.
Фильтрат в количестве 321 г охлаждают до температуры -15°С и отделяют скристаллизовавшийся тетрагидрат нитрата кальция в количестве 170 г фильтрацией. Раствор после выделения тетрагидрата нитрата кальция нейтрализуют известковым молоком до рН 1,3 и фильтруют. Полученный осадок РЗМ 4,2 г содержит: СаО - 25%, P2O5 - 18%, SO4 - 1%, TR2O3 - 16%, F - 6%.
Состав мела (в пересчете на сухое вещество): СаО - 49%, SO4 - 3%, P2O5 - 2%, не растворимый в кислоте остаток - 3,9%, TR2O3 - 0,8%.
Claims (2)
1. Способ извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) из фосфогипса, включающий обработку фосфогипса раствором карбоната аммония с получением мела, содержащего РЗЭ, растворение мела в азотной кислоте, отличающийся тем, что растворение мела проводят в избытке азотной кислоты 120-150% от стехиометрии с получением пульпы, которую фильтруют от не растворившегося в азотной кислоте остатка, а полученный фильтрат охлаждают до температуры -10 ÷ -15°С и отделяют скристаллизовавшийся тетрагидрат нитрата кальция, осаждают раствор щелочным агентом при pH от 0,7 до 1,3 и фильтруют с получением концентрата РЗЭ.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание РЗЭ в концентрате составляет 16 мас.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020111605A RU2739409C1 (ru) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020111605A RU2739409C1 (ru) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2739409C1 true RU2739409C1 (ru) | 2020-12-23 |
Family
ID=74062937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020111605A RU2739409C1 (ru) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2739409C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2763074C1 (ru) * | 2021-06-16 | 2021-12-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Способ комплексной переработки фосфогипса |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU340262A1 (ru) * | 1970-05-19 | 1986-03-30 | Laskorin B N | Способ извлечени редкоземельных элементов из фосфогипса |
RU2509726C2 (ru) * | 2012-06-18 | 2014-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью Инженерно-производственная компания "ИНТЕРФОС" | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса |
EP2455502B1 (en) * | 2009-07-16 | 2014-11-05 | Zakrytoe Akcionernoe Obschestvo "Twin Trading Company" | Method for extracting rare earth elements from phosphogypsum |
DE102014203171A1 (de) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Abtrennung von Seltenerdverbindungen aus einem Feststoffgemisch |
-
2020
- 2020-03-19 RU RU2020111605A patent/RU2739409C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU340262A1 (ru) * | 1970-05-19 | 1986-03-30 | Laskorin B N | Способ извлечени редкоземельных элементов из фосфогипса |
EP2455502B1 (en) * | 2009-07-16 | 2014-11-05 | Zakrytoe Akcionernoe Obschestvo "Twin Trading Company" | Method for extracting rare earth elements from phosphogypsum |
RU2509726C2 (ru) * | 2012-06-18 | 2014-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью Инженерно-производственная компания "ИНТЕРФОС" | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса |
DE102014203171A1 (de) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Abtrennung von Seltenerdverbindungen aus einem Feststoffgemisch |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2763074C1 (ru) * | 2021-06-16 | 2021-12-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Способ комплексной переработки фосфогипса |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2293781C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса | |
US20120321546A1 (en) | Method for preparing manganese sulfate monohydrate | |
US2608465A (en) | Process of producing lithium sulfate from lithium phosphates | |
RU2739409C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса | |
RU2543160C2 (ru) | Способ сернокислотного разложения рзм-содержащего фосфатного сырья | |
RU2491362C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса | |
CN217350771U (zh) | 通过硝酸磷肥装置联产磷酸的系统 | |
RU2525877C2 (ru) | Способ переработки фосфогипса | |
CN116443832A (zh) | 一种通过硝酸磷肥装置联产磷酸铁的方法、产品及系统 | |
RU2104938C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса | |
RU2458863C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельного концентрата из апатита | |
RU2283283C1 (ru) | Способ получения карбоната лития высокой степени чистоты из литиеносных хлоридных рассолов | |
US4994248A (en) | P2 O5 recovery and phosphoric acid purification | |
SU1595793A1 (ru) | Способ получени фосфорной кислоты | |
RU2372280C1 (ru) | Способ получения фосфорной кислоты | |
RU2209768C2 (ru) | Способ получения сульфата калия | |
RU2254296C1 (ru) | Способ получения карбоната стронция | |
AU2010264079A1 (en) | Polyhalite IMI process for KNO3 production | |
RU2509726C2 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса | |
WO2023246540A1 (zh) | 通过硝酸磷肥装置联产磷酸铁的方法、产品及系统 | |
SU1150224A1 (ru) | Способ переработки калийной полиминеральной руды с получением нитрата кали | |
SU1119998A1 (ru) | Способ получени сложного удобрени из бедных фосфоритов | |
RU2689631C2 (ru) | Способ извлечения рзэ из фосфогипса | |
SU897764A1 (ru) | Способ химического обогащени фосфоритов | |
RU2149828C1 (ru) | Способ получения кормового дикальцийфосфата |