RU2457267C2 - Method of processing phosphogypsum with extraction of rare-earth elements and phosphorus - Google Patents
Method of processing phosphogypsum with extraction of rare-earth elements and phosphorus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457267C2 RU2457267C2 RU2010143835/02A RU2010143835A RU2457267C2 RU 2457267 C2 RU2457267 C2 RU 2457267C2 RU 2010143835/02 A RU2010143835/02 A RU 2010143835/02A RU 2010143835 A RU2010143835 A RU 2010143835A RU 2457267 C2 RU2457267 C2 RU 2457267C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phosphogypsum
- phosphorus
- leaching
- earth elements
- rare
- Prior art date
Links
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims description 11
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 23
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 8
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 claims abstract 2
- -1 leaching Chemical compound 0.000 claims description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 description 2
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010205 Cola acuminata Nutrition 0.000 description 1
- 244000228088 Cola acuminata Species 0.000 description 1
- 235000015438 Cola nitida Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002601 lanthanoid compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L strontium carbonate Chemical class [Sr+2].[O-]C([O-])=O LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам гидрометаллургической переработки минерального сырья, а именно к способам глубокой переработки техногенных отходов и, в частности, к способам микробиологического выщелачивания фосфогипса.The invention relates to methods for hydrometallurgical processing of mineral raw materials, and in particular to methods for the deep processing of industrial wastes and, in particular, to methods for microbiological leaching of phosphogypsum.
Фосфогипс представляет собой крупнотоннажные побочные продукты (отходы) переработки апатитовых и фосфоритовых руд. Так, при сернокислотном вскрытии Кольского апатита на каждую тонну исходного сырья расходуется 1,35 тонн серной кислоты и образуется 1,6 тонн фосфогипса, содержащего фосфор, кальций, редкоземельные элементы (церий, лантан, неодим, европий и иттрий и др.), фтор и другие компоненты и складируемого в отвалы. Накопленные запасы фосфогипса в России превышают 200 млн. т при ежегодном приросте порядка 2 млн. т. Только на предприятии «Балаковские минеральные удобрения» на 01.01.2010 г. скопилось более 40 млн. тонн фосфогипса. После извлечения фосфора, фтора и редких земель твердые остатки вторичной переработки могут быть утилизированы в стройиндустрии. Экологическая целесообразность и актуальность утилизации фосфогипса очевидны, но решение проблемы осложняется отсутствием низкозатратного способа комплексной переработки фосфогипса.Phosphogypsum is a large-capacity by-product (waste) of the processing of apatite and phosphorite ores. So, during the sulfuric acid opening of Kola Apatite, 1.35 tons of sulfuric acid are consumed per ton of feedstock and 1.6 tons of phosphogypsum containing phosphorus, calcium, rare earth elements (cerium, lanthanum, neodymium, europium and yttrium, etc.) are formed, fluorine and other components and stockpiled. The accumulated reserves of phosphogypsum in Russia exceed 200 million tons with an annual increase of about 2 million tons. On 01.01.2010 alone, the Balakovo Mineral Fertilizers plant accumulated more than 40 million tons of phosphogypsum. After the extraction of phosphorus, fluorine and rare earths, solid residues from recycling can be disposed of in the construction industry. The environmental feasibility and relevance of the disposal of phosphogypsum is obvious, but the solution to the problem is complicated by the lack of a low-cost method of complex processing of phosphogypsum.
Известен способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, включающий обработку фосфогипса раствором серной кислоты с концентрацией 22-30% мас. при Ж:Т=1,8-2,2 с извлечением РЗЭ и натрия в раствор, отделение нерастворимого остатка, повышение степени пересыщения раствора по РЗЭ путем создания концентрации натрия в растворе 0,4-1,2 г/л посредством введения сульфата или карбоната натрия, кристаллизацию концентрата редкоземельных элементов, отделение концентрата от маточного раствора [RU 2293781 C1, МПК C22B 59/00, C22B 3/08, 20.02.2007].A known method of extracting rare earth elements from phosphogypsum, including the processing of phosphogypsum with a solution of sulfuric acid with a concentration of 22-30% wt. at W: T = 1.8-2.2 with the extraction of REE and sodium in the solution, separation of the insoluble residue, increasing the degree of supersaturation of the solution by REE by creating a concentration of sodium in the solution of 0.4-1.2 g / l by introducing sulfate or sodium carbonate, crystallization of the concentrate of rare earth elements, separation of the concentrate from the mother liquor [RU 2293781 C1, IPC C22B 59/00, C22B 3/08, 02.20.2007].
Недостатками способа являются низкая комплексность процесса вследствие извлечения по сернокислотной схеме только РЗЭ и образования многотоннажных вторичных отходов, создающих новые отвалы.The disadvantages of the method are the low complexity of the process due to the extraction of sulfuric acid scheme only REE and the formation of large-tonnage secondary waste, creating new dumps.
Известен способ переработки фосфогипса, содержащего соединения фосфора и лантаноиды, включающий выщелачивание фосфогипса 22-30% раствором серной кислоты в течение 20-25 минут с переводом фосфора и лантаноидов в пересыщенный по лантаноидам раствор и получением осадка гипса, идущего на центрифугирование и обработку гидроксидным соединением кальция до pH более 5. Из раствора кристаллизацией получают концентрат лантаноидов. Маточный раствор перед возвращением в процесс очищают путем введения в раствор соединения титана с отделением образовавшегося осадка гидратированного фосфата титанила [RU 2337879 C1, МПК C01F 11/46, 10.11.2008].A known method of processing phosphogypsum containing phosphorus and lanthanide compounds, including leaching phosphogypsum with a 22-30% sulfuric acid solution for 20-25 minutes, transferring phosphorus and lanthanides to a solution saturated with lanthanides and obtaining a gypsum precipitate that is subjected to centrifugation and treatment with calcium hydroxide compound to a pH of more than 5. A lanthanide concentrate is obtained from the solution by crystallization. The mother liquor is cleaned before returning to the process by introducing titanium compounds into the solution to separate the precipitate of hydrated titanyl phosphate [RU 2337879 C1, IPC C01F 11/46, 10.11.2008].
Недостатком способа является использование концентрированных сернокислотных растворов при высоких расходах для выщелачивания всей массы фосфогипса.The disadvantage of this method is the use of concentrated sulfuric acid solutions at high costs for leaching the entire mass of phosphogypsum.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является способ извлечения лантаноидов из фосфогипса, включающий порционное стадиальное сернокислотное выщелачивание фосфогипса с увеличением концентрации серной кислоты от стадии к стадии в зависимости от приращения концентрации пентаоксида фосфора в растворе при выщелачивании предыдущей порции фосфогипса, отделение кека выщелачивания, его промывку. Среднее извлечение лантаноидов за 4-5 стадий выщелачивания составляет 32,65-38,68% [RU 2167105 C1, МПК C01F 17/00, C22B 3/08, 20.05.2001].The closest to the technical solution and the achieved result is a method of extracting lanthanides from phosphogypsum, including batch stage-by-stage sulfuric acid leaching of phosphogypsum with an increase in the concentration of sulfuric acid from stage to stage depending on the increment in the concentration of phosphorus pentoxide in solution during leaching of the previous portion of phosphogypsum, separation of its leaching cake flushing. The average lanthanide recovery over 4-5 leaching stages is 32.65-38.68% [RU 2167105 C1, IPC C01F 17/00, C22B 3/08, 05/20/2001].
Недостатком способа является сложность стадиального регулирования концентрации сернокислотного раствора на каждой стадии выщелачивания и низкое извлечение редкоземельных элементов в конечный продуктовый раствор.The disadvantage of this method is the complexity of the staged regulation of the concentration of sulfuric acid solution at each stage of leaching and low extraction of rare earth elements in the final product solution.
Цель настоящего изобретения - повышение эффективности использования минерального сырья за счет повышения глубины утилизации отходов переработки апатитовых и фосфоритовых руд.The purpose of the present invention is to increase the efficiency of the use of mineral raw materials by increasing the depth of utilization of waste processing of apatite and phosphorite ores.
Предлагаемое решение направлено на решение задач вторичной переработки фосфогипса по упрощенной, низкозатратной технологии, отвечающей высоким экологическим требованиямThe proposed solution is aimed at solving the problems of phosphogypsum recycling using a simplified, low-cost technology that meets high environmental requirements
Техническим результатом является глубокая переработка фосфогипса с максимально возможным переводом в раствор редкоземельных элементов и вредных компонентов, в том числе фосфора, фтора и др., при низких технологических и экономических затратах и упрощение дальнейшей переработки продуктов выщелачивания.The technical result is the deep processing of phosphogypsum with the maximum possible conversion of rare earth elements and harmful components, including phosphorus, fluorine, etc. into the solution, at low technological and economic costs and simplification of further processing of leaching products.
Согласно способу биохимического извлечения редкоземельных элементов и фосфора из фосфогипса технический результат достигается тем, что фосфогипс направляют на микробиологическое выщелачивание с использованием бактериальных комплексов, состоящих из нескольких видов ацидофильных тионовых бактерий, адаптированных к фосфогипсу для активного перевода в жидкую фазу фосфора, РЗЭ и других составляющих. Микроорганизмы культивируют на питательных средах, накапливают и подают на выщелачивание в чановом режиме. В процессе участвуют бактерии в активной фазе роста. В результате биовыщелачивания в раствор переводится 50-70% редкоземельных элементов и до 94% фосфора при расходах серной кислоты, значительно более низких, чем при известных способах. Полученный раствор направляют на дальнейшую переработку по известным технологиям, обесфосфоренный кек биовыщелачивания с низким (до 0,08%) содержанием P2O5 также направляют на переработку по известным технологиям для доизвлечения остаточных количеств РЗЭ, получения сульфата калия, смеси карбонатов кальция и стронция и использования остатков в стройиндустрии.According to the method of biochemical extraction of rare earth elements and phosphorus from phosphogypsum, the technical result is achieved by the fact that phosphogypsum is sent for microbiological leaching using bacterial complexes consisting of several types of acidophilic thionic bacteria adapted to phosphogypsum for active transfer of phosphorus, REE and other components into the liquid phase. Microorganisms are cultured on nutrient media, accumulated and served for leaching in a tank mode. Bacteria in the active phase of growth are involved in the process. As a result of bioleaching, 50-70% of rare-earth elements and up to 94% of phosphorus are converted into the solution at sulfuric acid costs significantly lower than with the known methods. The resulting solution is sent for further processing according to known technologies, the phosphorus-free bioleaching cake with a low (up to 0.08%) content of P 2 O 5 is also sent to processing according to known technologies for recovering residual REEs, producing potassium sulfate, a mixture of calcium and strontium carbonates and use of residues in the construction industry.
Внедрение предлагаемого способа переработки фосфогипса будет способствовать снижению времени и повышению экономичности процесса утилизации фосфогипса с использованием экологически безопасного способа, обесфосфориванию твердой составляющей фосфогипса с повышением эффективности переработки минерального сырья за счет упрощения технологии переработки фосфогипса с пятикратным снижением расхода серной кислоты.The introduction of the proposed method for processing phosphogypsum will reduce time and increase the efficiency of the process of utilizing phosphogypsum using an environmentally friendly method, dephosphorizing the solid component of phosphogypsum with increasing the efficiency of processing mineral raw materials by simplifying the technology of processing phosphogypsum with a five-fold reduction in sulfuric acid consumption.
Положительный эффект способа биохимического извлечения редкоземельных элементов и фосфора из фосфогипса заключается в переработке фосфогипса по низкозатратной и экологически безопасной технологии с получением растворов, содержащих редкоземельные элементы, а также выделенные в жидкую фазу вредные компоненты, что значительно упрощает, ускоряет и удешевляет дальнейшие стадии получения товарной продукции из продуктивных растворов и обезвреженных кеков биовыщелачивания.The positive effect of the method of biochemical extraction of rare-earth elements and phosphorus from phosphogypsum is to process phosphogypsum using a low-cost and environmentally friendly technology to obtain solutions containing rare-earth elements, as well as harmful components isolated in the liquid phase, which greatly simplifies, accelerates and cheapens further stages of obtaining marketable products from productive solutions and neutralized bioleaching cake.
Пример 1Example 1
Фосфогипс, содержащий (%): CaO (MgO) - 37,7-41,4; SO3 - 55,1-55,5; MgO - 0,10-0,20; P2O5 - 1,20-1,50; Fe2O3 - 0,12-0,20; суммы РЗЭ - 0,20-0,60; F - 0,35; SiO2 - 1,10, - направляют на микробиологическое выщелачивание с использованием бактериального комплекса ацидофильных тионовых бактерий ВУР-9 из авторской Коллекции живых культур, адаптированного для активного перевода в жидкую фазу фосфора, РЗЭ и других составляющих. Выщелачивание ведут в чановом варианте при численности бактерий 107 клеток/мл, культивированных на модифицированной среде 9К при отношении Т:Ж=1:5, в интервале температур 15-45°C и активной аэрации. Исходный Eh - 697,1 мВ, pH поддерживается на уровне 1,5-1,8 путем подкисления раствором серной кислоты с концентрацией 0,6 мл/л; продолжительность выщелачивания - от 3 до 30 суток.Phosphogypsum containing (%): CaO (MgO) - 37.7-41.4; SO 3 55.1-55.5; MgO - 0.10-0.20; P 2 O 5 - 1.20-1.50; Fe 2 O 3 - 0.12-0.20; REE amounts - 0.20-0.60; F 0.35; SiO 2 - 1.10, - is sent for microbiological leaching using the bacterial complex of acidophilic thionic bacteria VUR-9 from the author's Collection of living cultures, adapted for the active transfer of phosphorus, REE and other components into the liquid phase. Leaching is carried out in a tank with a bacterial count of 10 7 cells / ml, cultured on a modified 9K medium at a ratio of T: W = 1: 5, in the temperature range 15-45 ° C and active aeration. The initial Eh is 697.1 mV, the pH is maintained at a level of 1.5-1.8 by acidification with a solution of sulfuric acid with a concentration of 0.6 ml / l; leaching duration - from 3 to 30 days.
В результате биовыщелачивания с активной аэрацией значение Eh увеличивается в среднем на 45-47 мВ, железо(II) полностью окисляется до железа(III). Гипсование материала не происходит. Извлечение фосфора в раствор составляет 93,3-94,7% редкоземельных элементов - 55-70% в зависимости от продолжительности процесса. Расход серной кислоты на весь цикл составляет 0,25-0,26 т/т фосфогипса, что в 5,5 раз ниже, чем при известном способе вскрытии фосфогипса. Остаточное содержание P2O5 в кеке - 0,08%, т.е. являющийся вредной примесью фосфор практически весь переводится в продуктивный раствор, который перерабатывают по известной технологии. Кек биовыщелачивания направляют на доизвлечение редких земель, получение сульфата калия и смеси карбонатов кальция и стронция известным способом, после чего остатки утилизируются в стройиндустрии.As a result of bioleaching with active aeration, the Eh value increases on average by 45-47 mV, iron (II) is completely oxidized to iron (III). Plastering of the material does not occur. The extraction of phosphorus in solution is 93.3-94.7% of rare earth elements - 55-70%, depending on the duration of the process. The consumption of sulfuric acid for the entire cycle is 0.25-0.26 t / t phosphogypsum, which is 5.5 times lower than with the known method of opening phosphogypsum. The residual content of P 2 O 5 in the cake is 0.08%, i.e. being a harmful admixture of phosphorus, almost all is converted into a productive solution, which is processed according to known technology. The bioleaching cake is directed to the extraction of rare earths, the production of potassium sulfate and a mixture of calcium carbonates and strontium in a known manner, after which the residues are disposed of in the construction industry.
Пример 2Example 2
Фосфогипс направляют на микробиологическое выщелачивание с использованием бактериального комплекса тионовых бактерий из авторской Коллекции живых культур, адаптированного для перевода в жидкую фазу фосфора, РЗЭ и других составляющих и обладающего способностью естественного подкисления раствора в процессе выщелачивания. Условия биовыщелачивания: процесс ведут в чановом варианте; численность культивированных на среде Бейеринке бактерий - 107 клеток/мл; отношение Т:Ж=1:9; температура 15-45°C; исходные Eh 468,0 мВ, pH 5,4-6,7: умеренная аэрация; продолжительность выщелачивания - 3-30 суток. В результате биовыщелачивания значение Eh увеличивается в среднем на 140 мВ, pH снижается до 2,5 без подкисления среды. Извлечение в раствор фосфора составляет 60,8-68,7%, редкоземельных элементов - 48-55%. Дополнительные преимущества способа заключаются в проведении выщелачивания без подачи серной кислоты и при весьма умеренной аэрации пульпы. Получаемые продуктивный раствор и кек выщелачивания перерабатываются по более простым и низкозатратным известным технологиям.Phosphogypsum is sent for microbiological leaching using the bacterial complex of thionic bacteria from the author's Collection of living cultures, adapted for transferring phosphorus, REE and other components into the liquid phase and which has the ability to naturally acidify the solution during leaching. Bioleaching conditions: the process is carried out in a tank; the number of bacteria cultured in Beyerinke medium - 10 7 cells / ml; the ratio of T: W = 1: 9; temperature 15-45 ° C; initial Eh 468.0 mV, pH 5.4-6.7: moderate aeration; leaching duration is 3-30 days. As a result of bioleaching, the Eh value increases on average by 140 mV, the pH decreases to 2.5 without acidification of the medium. Extraction of phosphorus into the solution is 60.8-68.7%, rare-earth elements - 48-55%. Additional advantages of the method are leaching without supplying sulfuric acid and with very moderate pulp aeration. The resulting productive solution and leach cake are processed using simpler and lower cost known technologies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010143835/02A RU2457267C2 (en) | 2010-10-26 | 2010-10-26 | Method of processing phosphogypsum with extraction of rare-earth elements and phosphorus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010143835/02A RU2457267C2 (en) | 2010-10-26 | 2010-10-26 | Method of processing phosphogypsum with extraction of rare-earth elements and phosphorus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010143835A RU2010143835A (en) | 2012-05-20 |
| RU2457267C2 true RU2457267C2 (en) | 2012-07-27 |
Family
ID=46230068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010143835/02A RU2457267C2 (en) | 2010-10-26 | 2010-10-26 | Method of processing phosphogypsum with extraction of rare-earth elements and phosphorus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2457267C2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2783125A (en) * | 1949-07-21 | 1957-02-26 | Produits Chim Terres Rares Soc | Treatment of monazite |
| DD249155A3 (en) * | 1985-04-04 | 1987-09-02 | Adw Ddr | PROCESS FOR MICROBIAL CLOSURE OF METAL-CONTAINING SILICATIVE AND / OR OXIDIC RAW MATERIALS HIGH CHEMICAL RESISTANCE |
| EP0265547A1 (en) * | 1986-10-30 | 1988-05-04 | URAPHOS CHEMIE GmbH | Method of recovering rare earths, and in a given case, uranium and thorium from heavy phosphate minerals |
| EP0522234A1 (en) * | 1991-07-01 | 1993-01-13 | Y.G. Gorny | Method for extracting rare-earth elements from phosphate ore |
| RU96111301A (en) * | 1996-06-04 | 1998-04-10 | Акционерное общество "Союзцветметавтоматика" | COMBINED WASTE-FREE WAY OF PROCESSING OF MANGANESE ORES |
| RU2327737C2 (en) * | 2006-08-01 | 2008-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Планта Плюс" (ООО "Планта Плюс") | Strain of bacteria bacillus megaterium, mobilising of phosphorus v and silicon from objects of lithosphere and resistant to poly (hexamethylene guanidine) |
| RU2337879C1 (en) * | 2007-06-06 | 2008-11-10 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method for processing phosphogypsum, containing phosphorous compound and lanthanides |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2095453C1 (en) * | 1996-06-04 | 1997-11-10 | Акционерное общество "Союзцветметавтоматика" | Integrated wasteless method for processing manganese ores |
-
2010
- 2010-10-26 RU RU2010143835/02A patent/RU2457267C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2783125A (en) * | 1949-07-21 | 1957-02-26 | Produits Chim Terres Rares Soc | Treatment of monazite |
| DD249155A3 (en) * | 1985-04-04 | 1987-09-02 | Adw Ddr | PROCESS FOR MICROBIAL CLOSURE OF METAL-CONTAINING SILICATIVE AND / OR OXIDIC RAW MATERIALS HIGH CHEMICAL RESISTANCE |
| EP0265547A1 (en) * | 1986-10-30 | 1988-05-04 | URAPHOS CHEMIE GmbH | Method of recovering rare earths, and in a given case, uranium and thorium from heavy phosphate minerals |
| EP0522234A1 (en) * | 1991-07-01 | 1993-01-13 | Y.G. Gorny | Method for extracting rare-earth elements from phosphate ore |
| RU96111301A (en) * | 1996-06-04 | 1998-04-10 | Акционерное общество "Союзцветметавтоматика" | COMBINED WASTE-FREE WAY OF PROCESSING OF MANGANESE ORES |
| RU2327737C2 (en) * | 2006-08-01 | 2008-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Планта Плюс" (ООО "Планта Плюс") | Strain of bacteria bacillus megaterium, mobilising of phosphorus v and silicon from objects of lithosphere and resistant to poly (hexamethylene guanidine) |
| RU2337879C1 (en) * | 2007-06-06 | 2008-11-10 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method for processing phosphogypsum, containing phosphorous compound and lanthanides |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010143835A (en) | 2012-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9061221B2 (en) | Phosphate recovery from sludge | |
| CN100519451C (en) | Method of resource protection, decrement treatment of town sewage and sludge | |
| CN101817561B (en) | Method for cleanly producing sodium chromate by pressure leaching of chromite | |
| CN112279478A (en) | Method for recovering phosphorus in excess sludge in form of vivianite | |
| CN102327809B (en) | Method for removing magnesium oxide from collophanite | |
| CN105886425A (en) | Bacillus and method for bioleaching scandium from scandium-containing mineral by using same | |
| Rasoulnia et al. | High-rate and-yield continuous fluidized-bed bioconversion of glucose-to-gluconic acid for enhanced metal leaching | |
| CN102583458A (en) | Method for extracting basic magnesium carbonate, iron hydroxide and calcium sulfate from serpentine under normal temperature and pressure | |
| CN104745811A (en) | Acid ore washing biological leaching process used for high mud alkaline uranium ore | |
| RU2418870C2 (en) | Procedure for processing sulphide mineral products using bacteria for extraction of metals | |
| CN100562566C (en) | Combined Chemical and Biological Heap Leaching Process of Medium Thermophilic Bacteria and Low Grade Primary Copper Sulfide Ore | |
| CN101818252B (en) | Non-volatile method for extracting zinc, iron and indium from solution of zinc, iron and indium | |
| CN105130142B (en) | A kind of method of non-Bayer process red mud depth dealkalize stage by stage | |
| RU2456358C1 (en) | Method of processing of phospho-gypsum | |
| RU2457267C2 (en) | Method of processing phosphogypsum with extraction of rare-earth elements and phosphorus | |
| CN104107585B (en) | A kind of method of idetified separation acid non-soluble substance in decomposing phosphorite by using nitric acid process | |
| CN113292055A (en) | Method for producing phosphoric acid by recycling waste sulfuric acid and acid wastewater generated in titanium dioxide production process | |
| CN110408788B (en) | A method for leaching rare earth-containing acid hydrolysis residue to recover rare earth | |
| CN104529115A (en) | Technology for producing marsh gas and recycling phosphorus in anaerobic fermentation mode through chicken manure | |
| CN114231740B (en) | A kind of method utilizing composite microorganism to decompose monazite | |
| CN114275802B (en) | Method for large-scale absorption and high-value utilization of phosphate rock tailings | |
| RU2432409C1 (en) | Procedure for extraction of metals from silicate nickel ore | |
| CN107935332B (en) | Continuous biological dealkalization process for red mud | |
| CN102398913A (en) | Process for extracting metallurgical-grade aluminum oxide by treating high-alumina fly ash through sulfuric acid method | |
| CN110408802B (en) | Method for leaching phosphogypsum containing rare earth and recovering rare earth |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171027 |