RU2416654C1 - Procedure for extraction of rare earth elements from phospho-gypsum - Google Patents
Procedure for extraction of rare earth elements from phospho-gypsum Download PDFInfo
- Publication number
- RU2416654C1 RU2416654C1 RU2009141641/02A RU2009141641A RU2416654C1 RU 2416654 C1 RU2416654 C1 RU 2416654C1 RU 2009141641/02 A RU2009141641/02 A RU 2009141641/02A RU 2009141641 A RU2009141641 A RU 2009141641A RU 2416654 C1 RU2416654 C1 RU 2416654C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- earth metals
- phosphorus
- leaching
- rare
- Prior art date
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 54
- 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 45
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims description 10
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 49
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 9
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 42
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 4
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 abstract 3
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 abstract 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 13
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 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 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 229910001994 rare earth metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 rare-earth metals sulfates Chemical class 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical class [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical group [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 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 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
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса, которая может использоваться для утилизации карбонатных отходов при производстве минеральных удобрений, получения строительного гипса из нейтрального фосфогипса, а также получения индивидуальных оксидов редкоземельных металлов из их концентрата.The invention relates to a technology for the extraction of rare earth metals from phosphogypsum, which can be used to dispose of carbonate waste in the production of mineral fertilizers, to obtain building gypsum from neutral phosphogypsum, as well as to obtain individual rare earth oxides from their concentrate.
Известен способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса (1), включающий выщелачивание фосфогипса путем последовательной обработки нескольких порций фосфогипса одним раствором серной кислоты с концентрацией 20-25 мас.% при Ж:Т=2-3 с извлечением редкоземельных металлов и натрия в раствор выщелачивания, отделение нерастворимого остатка, повышение степени пересыщения раствора по редкоземельным металлам путем введения в него при температуре 20-80°С концентрированной серной кислоты до ее содержания не менее 30 мас.%, кристаллизацию концентрата редкоземельных металлов из пересыщенного раствора, отделение концентрата редкоземельных металлов от маточного раствора фильтрованием и последующую обработку концентрата раствором Са(NО3)2 или CaCl2 с получением концентрированного раствора нитратов или хлоридов редкоземельных металлов. Кристаллизацию концентрата редкоземельных металлов предпочтительно проводить в присутствии затравки сульфатов РЗМ при Ж:Т не более 100 в течение 0,4-3,0 ч. Раствор после отделения концентрата редкоземельных металлов частично направляется на разложение апатитового концентрата, а частично после разбавления водой до концентрации серной кислоты 20-25 мас.% используется в обороте для выщелачивания фосфогипса. Продолжительность выщелачивания фосфогипса равна 60 мин. Степень извлечения редкоземельных металлов в концентрат составляет 50,0-60,2%. Однако описанный способ характеризует относительная сложность по причине повышенного числа операций, значительных объемов концентрированных оборотных сернокислых растворов (1,2 м3 и более на 1 т фосфогипса) и длительности операции выщелачивания.A known method of extracting rare earth metals from phosphogypsum (1), including leaching of phosphogypsum by sequential processing of several portions of phosphogypsum with one solution of sulfuric acid with a concentration of 20-25 wt.% At W: T = 2-3 with the extraction of rare earth metals and sodium in the leach solution, separation of the insoluble residue, increasing the degree of supersaturation of the solution with rare-earth metals by introducing concentrated sulfuric acid into it at a temperature of 20-80 ° C to its content of at least 30 wt.%, crystallization at the end rare earth metal nitrate from a supersaturated solution, separation of the rare earth metal concentrate from the mother liquor by filtration, and subsequent processing of the concentrate with a Ca (NO 3 ) 2 or CaCl 2 solution to obtain a concentrated solution of rare earth metal nitrates or chlorides. The crystallization of the rare-earth metal concentrate is preferably carried out in the presence of a seed of rare-earth metals sulfates at W: T of not more than 100 for 0.4-3.0 hours. The solution after separation of the rare-earth metal concentrate is partially directed to the decomposition of the apatite concentrate, and partially after dilution with water to a sulfuric concentration acid 20-25 wt.% is used in circulation for leaching of phosphogypsum. Duration of phosphogypsum leaching is 60 minutes. The degree of extraction of rare earth metals in the concentrate is 50.0-60.2%. However, the described method is characterized by relative complexity due to the increased number of operations, significant volumes of concentrated circulating sulfate solutions (1.2 m 3 or more per 1 ton of phosphogypsum) and the duration of the leaching operation.
Известен способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса (2), включающий его обработку раствором серной кислоты с извлечением редкоземельных металлов и натрия в раствор, отделение нерастворимого остатка, повышение степени пересыщения раствора по редкоземельным металлам для кристаллизации концентрата редкоземельных металлов, отделение концентрата от маточного раствора и переработку концентрата, отличающийся тем, что обработку фосфогипса ведут раствором серной кислоты с концентрацией 22-30 мас.% при Ж:Т=1,8-2,2 и продолжительности 20-30 мин для исключения спонтанной кристаллизации концентрата редкоземельных металлов из раствора до отделения нерастворимого остатка, повышение степени пересыщения раствора достигают путем обеспечения содержания натрия в растворе 0,4-1,2 г/л. При этом содержание натрия в растворе регулируют путем введения в него соли натрия, преимущественно сульфата или карбоната натрия, что в совокупности решает задачу повышения степени извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса и упрощения способа вследствие сокращения числа операций и уменьшения объемов оборотных сернокислых растворов. Однако описанный способ также подразумевает многократную очистку сырья, что не обеспечивает возможности минимизировать используемые объемы серной кислоты, а также уменьшить отходы фосфогипса.A known method for the extraction of rare-earth metals from phosphogypsum (2), including its treatment with a solution of sulfuric acid with the extraction of rare-earth metals and sodium in a solution, separation of insoluble residue, increasing the degree of supersaturation of the solution with rare-earth metals to crystallize a rare-earth metal concentrate, separating the concentrate from the mother liquor and processing concentrate, characterized in that the processing of phosphogypsum is carried out with a solution of sulfuric acid with a concentration of 22-30 wt.% at W: T = 1.8-2.2 and duration 2 0-30 min to prevent spontaneous crystallization of the rare-earth metal concentrate from the solution until the insoluble residue is separated, an increase in the degree of supersaturation of the solution is achieved by providing a sodium content of 0.4-1.2 g / l in the solution. In this case, the sodium content in the solution is regulated by introducing into it a sodium salt, mainly sodium sulfate or sodium carbonate, which collectively solves the problem of increasing the degree of extraction of rare-earth metals from phosphogypsum and simplifying the method by reducing the number of operations and reducing the volume of circulating sulfate solutions. However, the described method also involves the multiple purification of raw materials, which does not provide the ability to minimize the used volumes of sulfuric acid, as well as reduce waste phosphogypsum.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности многократного использования раствора серной кислоты при обработке фосфогипса, получить максимально концентрированный раствор редкоземельных металлов, очищенный от примесей, а также уменьшить отходы фосфогипса и обеспечить возможность их вторичного использования в строительстве.The objective of the present invention is to provide the possibility of reuse of a solution of sulfuric acid in the treatment of phosphogypsum, to obtain the most concentrated solution of rare-earth metals, purified from impurities, as well as to reduce waste phosphogypsum and to ensure the possibility of their secondary use in construction.
Поставленная задача решается способом извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса, включающим отмывку фосфогипса от фосфора, обработку фосфогипса раствором серной кислоты (выщелачивание) при ее концентрации от 3 до 250 г/л с извлечением редкоземельных металлов в раствор, отличающимся тем, что отмывка фосфогипса от фосфора осуществляется по замкнутому циклу, включающему в себя перевод фосфора из твердого отхода в раствор с последующей его утилизацией на карбонатном отходе и возвращением в оборотный цикл промывки обедненной по фосфору воды, а извлечение редкоземельных металлов в раствор включает в себя концентрирование их на катионите и возвращение в оборотный цикл выщелачивания водного раствора серной кислоты, обедненного по редкоземельным металлам.The problem is solved by the method of extracting rare earth metals from phosphogypsum, including washing phosphogypsum from phosphorus, treating phosphogypsum with a solution of sulfuric acid (leaching) at a concentration of 3 to 250 g / l with the extraction of rare earth metals in a solution, characterized in that phosphogypsum is washed from phosphorus in a closed cycle, which includes the transfer of phosphorus from solid waste to solution, followed by its utilization on carbonate waste and return to the phospho depleted washing cycle water, and the extraction of rare-earth metals in a solution involves concentrating them on cation exchange resin and returning to the circulating leach cycle an aqueous solution of sulfuric acid depleted in rare-earth metals.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Выделение полезных компонентов из фосфогипса идет в два этапа. Сначала из фосфогипса вымывается фосфор и на этой стадии удаляется 85% фосфора, который полностью утилизируется на карбонатном отходе. При этом операция отмывки носит замкнутый характер. Вода, насытившаяся фосфором, подается на стадию концентрирования. При прохождении воды через слой мела происходит выделение фосфора, который в виде фосфатов кальция оседает на меловой карте, после чего уже обедненная вода возвращается в цикл промывки фосфогипса. Отмывку прекращают, когда рН фосфатной воды достигает значения 2,0.The selection of useful components from phosphogypsum goes in two stages. First, phosphorus is washed out of phosphogypsum and at this stage 85% of phosphorus is removed, which is completely utilized on carbonate waste. In this case, the washing operation is closed. Water saturated with phosphorus is fed to the concentration stage. When water passes through the chalk layer, phosphorus is released, which in the form of calcium phosphates settles on the chalk map, after which already depleted water returns to the phosphogypsum washing cycle. Washing is stopped when the pH of phosphate water reaches a value of 2.0.
Фосфатная вода с конечной стадии отмывки проходит стадию концентрирования фосфора, после чего собирается в бассейне технической воды для дальнейшего ее использования в отмывке следующих порций фосфогипса.Phosphate water from the final stage of washing goes through the stage of concentration of phosphorus, after which it is collected in a pool of industrial water for its further use in washing the following portions of phosphogypsum.
Насыщенный фосфором мел подают на сушку, где из него удаляют влагу. Концентрация фосфора достигает при этом 18%, причем фосфор в меле находится в усвояемой форме.Saturated with phosphorus chalk is served for drying, where moisture is removed from it. The concentration of phosphorus reaches 18%, and the phosphorus in the chalk is in assimilable form.
Пройдя стадию сушки, обогащенный по фосфору мел направляется на стадию гранулирования, где после смешения с плавом аммиачной селитры из него получают удобрение.After passing the drying stage, the chalk enriched in phosphorus is sent to the granulation stage, where, after mixing with the melt of ammonium nitrate, fertilizer is obtained from it.
Сущность заявляемого способа может быть пояснена следующими примерами.The essence of the proposed method can be illustrated by the following examples.
Пример 1. 10000 г отвального фосфогипса, содержащего 0,52 мас.% Ln2O3 и 1,5 мас.% Р2O5, отмывают от фосфора водой методом кучного выщелачивания, контролируя рН водной вытяжки на выходе из кучи. При достижении рН водной вытяжки рН 2,0 прекращают отмывку фосфогипса от фосфора. Вода, насытившаяся фосфором, подается на поверхность меловой карты, при этом средняя концентрация Р2O5 в водной вытяжке составляет 12,7 г/л. При прохождении воды через слой мела происходит ее очищение от фосфора, который в виде фосфатов кальция оседает на поверхности меловой карты. Насыщенный фосфором мел собирается с поверхности меловой карты и подается на сушку, где из него после удаления влаги и смешения с плавом аммиачной селитры получают удобрение. Отмытый от фосфора фосфогипс, содержащий 0,52 мас.% Ln2O3 и 0,23 мас.% Р2O5, обрабатывают раствором H2SO4 с концентрацией 15 г/л указанным выше методом. Водную вытяжку из кучи, содержащую редкоземельные металлы, направляют на сорбционное концентрирование на катионит, а маточник сорбции, обедненный по редкоземельным металлам, возвращают в оборотный цикл выщелачивания. Процесс ведут до вымывания из фосфогипса 80% редкоземельных металлов от их исходного содержания. Концентрация редкоземельных металлов в продукционном растворе, подаваемом на стадию сорбционного концентрирования по мере вымывания их из фосфогипса, колеблется в пределах от 0,5 г/л Ln2О3 до 0,01 г/л Ln2O3, средняя емкость катионита по редкоземельным металлам составляет 110 кг/т катионита. Снятие редкоземельных металлов с катионита ведут раствором аммиачной селитры концентрацией 500 г/л. Получаемый товарный регенерат редкоземельных металлов, содержащий 35 г/л Ln2O3 и 0,001 г/л Р2O5, обрабатывают газообразным аммиаком, выпавшие гидроокиси редкоземельных металлов после отделения от раствора аммиачной селитры и сушки представляют продукт - редкоземельный концентрат с содержанием редкоземельных металлов н/м 60%.Example 1. 10000 g dump phosphogypsum containing 0.52 wt.% Ln 2 O 3 and 1.5 wt.% P 2 O 5 , washed from phosphorus with water by heap leaching, controlling the pH of the aqueous extract at the exit of the heap. When the pH of the aqueous extract reaches pH 2.0, the washing of phosphogypsum from phosphorus is stopped. Water saturated with phosphorus is fed to the surface of the chalk map, while the average concentration of P 2 O 5 in the aqueous extract is 12.7 g / l. When water passes through the chalk layer, it is purified from phosphorus, which in the form of calcium phosphates settles on the surface of the chalk map. Chalk saturated with phosphorus is collected from the surface of the chalk card and fed to drying, where fertilizer is obtained from it after moisture removal and mixing with the melting of ammonium nitrate. Phosphogypsum washed from phosphorus, containing 0.52 wt.% Ln 2 O 3 and 0.23 wt.% P 2 O 5 , is treated with a solution of H 2 SO 4 with a concentration of 15 g / l as described above. A water extract from the heap containing rare-earth metals is sent to sorption concentration on cation exchange resin, and the sorption motherboard, depleted in rare-earth metals, is returned to the leaching cycle. The process is carried out until 80% of the rare-earth metals from their initial content are washed out of phosphogypsum. The concentration of rare-earth metals in the production solution supplied to the sorption concentration stage as they are washed out of phosphogypsum ranges from 0.5 g / L Ln 2 O 3 to 0.01 g / L Ln 2 O 3 , the average capacity of cation exchanger is rare earth metals is 110 kg / t of cation exchanger. The removal of rare earth metals from cation exchange resin is carried out with a solution of ammonium nitrate at a concentration of 500 g / l. The resulting commodity rare-earth metal regenerate containing 35 g / l Ln 2 O 3 and 0.001 g / l P 2 O 5 is treated with gaseous ammonia, the precipitated rare-earth metal hydroxides, after separation from the ammonium nitrate solution and drying, represent a product - a rare-earth concentrate containing rare-earth metals n / m 60%.
Пример 2. Процесс ведут в соответствии с условиями Примера 1. Отличие заключается в том, что навеску отвального фосфогипса обрабатывают раствором H2SO4 с концентрацией 250 г/л. Концентрация редкоземельных металлов в продукционном растворе на выходе из кучи изменяется в пределах от 15,5 г/л Ln2O3 до 0,2 г/л Ln2O3. Средняя емкость катионита по редкоземельным металлам на стадии сорбционного концентрирования составляет 170 кг/т катионита. Снятие редкоземельных металлов с катионита ведут раствором аммиачной селитры концентрацией 700 г/л. Получаемый товарный регенерат редкоземельных металлов содержит 70 г/л Ln2O3 и 0,001 г/л Р2O5.Example 2. The process is carried out in accordance with the conditions of Example 1. The difference lies in the fact that a sample of dump phosphogypsum is treated with a solution of H 2 SO 4 with a concentration of 250 g / l. The concentration of rare-earth metals in the production solution at the exit from the heap varies from 15.5 g / l Ln 2 O 3 to 0.2 g / l Ln 2 O 3 . The average capacity of cation exchanger for rare-earth metals at the stage of sorption concentration is 170 kg / t of cation exchanger. The removal of rare earth metals from cation exchange resin is carried out with a solution of ammonium nitrate at a concentration of 700 g / l. The resulting commodity rare-earth metal regenerate contains 70 g / l Ln 2 O 3 and 0.001 g / l P 2 O 5 .
Вымыв из фосфогипса основное количество фосфора, приступают ко второму этапу выделения из него редкоземельных металлов. Выщелачивание этих металлов ведут раствором серной кислоты и также по замкнутому циклу, включающему в себя перевод редкоземельных металлов из фосфогипса в раствор с последующим концентрированием их на катионите и возвращением в оборотный цикл выщелачивания раствора серной кислоты.After washing out the main amount of phosphorus from phosphogypsum, they begin the second stage of the separation of rare-earth metals from it. The leaching of these metals is carried out with a solution of sulfuric acid and also in a closed cycle, which includes the transfer of rare-earth metals from phosphogypsum to a solution, followed by their concentration on cation exchange resin and the sulfuric acid solution is returned to the leaching cycle.
Снятие редкоземельных металлов с катионита ведут раствором аммиачной селитры, концентрация которой колеблется в пределах 100-700 г/л. Полученный товарный регенерат редкоземельных металлов направляется на обработку газообразным аммиаком.The removal of rare-earth metals from cation exchange resin is carried out with a solution of ammonium nitrate, the concentration of which ranges from 100-700 g / l. The resulting commodity rare-earth metal regenerate is sent for treatment with gaseous ammonia.
Твердая фаза, состоящая из гидрооксидов редкоземельных металлов (РЗМ), после отделения от раствора аммиачной селитры направляется на сушку, где при 120-150°С из нее получают товарный продукт - редкоземельный концентрат с содержанием редкоземельных металлов н/м 60%.The solid phase, consisting of rare-earth metal hydroxides (REM), after separation from the solution of ammonium nitrate is sent to drying, where at 120-150 ° C it is obtained from it a marketable product - rare-earth concentrate with a content of rare-earth metals n / m 60%.
Производительность узла по готовому продукту составляет более 100 кг/ч.The productivity of the node for the finished product is more than 100 kg / h.
Вымыв 80% редкоземельных металлов, приступают к заключительной переработке отвала. Конечным этапом кучного выщелачивания фосфогипса является его нейтрализация известковым молоком и последующее получение строительного гипса из нейтрального отвала. Нейтрализованный раствор возвращается в цикл отмывки фосфогипса от остаточной кислотности.Washout of 80% of rare earth metals, proceed to the final processing of the blade. The final stage of heap leaching of phosphogypsum is its neutralization with milk of lime and the subsequent production of gypsum from a neutral dump. The neutralized solution returns to the washing cycle of phosphogypsum from residual acidity.
Внедрение способа позволило повысить эффективность очистки редкоземельных металлов от примесей, получить максимально концентрированный раствор редкоземельных металлов, полностью очищенный от примесей, уменьшить отходы фосфогипса, повысить технологичность всего процесса.The implementation of the method allowed to increase the efficiency of purification of rare-earth metals from impurities, to obtain the most concentrated solution of rare-earth metals, completely purified from impurities, to reduce phosphogypsum waste, to increase the manufacturability of the whole process.
Использованная литератураReferences
1. Патент РФ №2225892, 2004 г.1. RF patent No. 2225892, 2004
2. Патент РФ №2293781, 2007 г.2. RF patent No. 2293781, 2007
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009141641/02A RU2416654C1 (en) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | Procedure for extraction of rare earth elements from phospho-gypsum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009141641/02A RU2416654C1 (en) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | Procedure for extraction of rare earth elements from phospho-gypsum |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2416654C1 true RU2416654C1 (en) | 2011-04-20 |
Family
ID=44051351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009141641/02A RU2416654C1 (en) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | Procedure for extraction of rare earth elements from phospho-gypsum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2416654C1 (en) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471011C1 (en) * | 2011-11-16 | 2012-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Уралхим" | Extraction method of rare-earth metals from phosphogypsum |
| CN103184356A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 北京有色金属研究总院 | Treatment method for rare earth phosphate rock and enrichment method for rare earth |
| RU2487083C1 (en) * | 2012-04-16 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of processing phosphogypsum |
| RU2487834C1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий" | Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum |
| RU2491362C1 (en) * | 2012-07-03 | 2013-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью Минерал "Нано-Технология" | Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum |
| RU2492255C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью Минерал "Нано-Технология" | Method of extracting rare-earth metals (rem) from phosphogypsum |
| RU2507276C1 (en) * | 2012-12-24 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Phosphosemihydrate processing method |
| RU2523319C1 (en) * | 2013-03-01 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of purifying phosphate-fluoride concentrate of ree |
| RU2532773C1 (en) * | 2013-07-25 | 2014-11-10 | Открытое акционерное общество "Акрон" | Method of processing rare-earth phosphate concentrate |
| RU2543160C2 (en) * | 2013-03-18 | 2015-02-27 | Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" | Method of sulphuric acid decomposition of rem-containing phosphate raw material |
| RU2610186C1 (en) * | 2015-10-15 | 2017-02-08 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" | Method of processing phosphogypsum |
| RU2618975C2 (en) * | 2012-05-04 | 2017-05-11 | Вале С.А. | System and method of extraction of rare earth elements |
| EP3071719A4 (en) * | 2013-11-22 | 2017-08-09 | Teknologian Tutkimuskeskus VTT OY | Method for recovering rare earth metals from waste sulphates |
| RU2630072C2 (en) * | 2016-01-29 | 2017-09-05 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" | Method of providing environmental safety of production waste as phosphogypsum with production of two-component target product |
| RU2701777C2 (en) * | 2014-05-15 | 2019-10-01 | Вале С.А. | System and method of selective extraction of rare-earth elements with regeneration of sulfur |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2783125A (en) * | 1949-07-21 | 1957-02-26 | Produits Chim Terres Rares Soc | Treatment of monazite |
| 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 |
| RU2225892C1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-03-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН | Method of recovering rare-earth minerals from phosphogypsum |
| RU2293781C1 (en) * | 2005-07-04 | 2007-02-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук | Method of recovering rare-earth elements from phosphogypsum |
-
2009
- 2009-11-10 RU RU2009141641/02A patent/RU2416654C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2783125A (en) * | 1949-07-21 | 1957-02-26 | Produits Chim Terres Rares Soc | Treatment of monazite |
| 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 |
| RU2225892C1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-03-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН | Method of recovering rare-earth minerals from phosphogypsum |
| RU2293781C1 (en) * | 2005-07-04 | 2007-02-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук | Method of recovering rare-earth elements from phosphogypsum |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471011C1 (en) * | 2011-11-16 | 2012-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Уралхим" | Extraction method of rare-earth metals from phosphogypsum |
| RU2487834C1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий" | Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum |
| WO2013100823A3 (en) * | 2011-12-27 | 2013-09-26 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий" | Method for extracting rare earth metals from phosphogypsum |
| CN103184356A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 北京有色金属研究总院 | Treatment method for rare earth phosphate rock and enrichment method for rare earth |
| RU2487083C1 (en) * | 2012-04-16 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of processing phosphogypsum |
| RU2618975C2 (en) * | 2012-05-04 | 2017-05-11 | Вале С.А. | System and method of extraction of rare earth elements |
| RU2492255C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью Минерал "Нано-Технология" | Method of extracting rare-earth metals (rem) from phosphogypsum |
| RU2491362C1 (en) * | 2012-07-03 | 2013-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью Минерал "Нано-Технология" | Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum |
| RU2507276C1 (en) * | 2012-12-24 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Phosphosemihydrate processing method |
| RU2523319C1 (en) * | 2013-03-01 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of purifying phosphate-fluoride concentrate of ree |
| RU2543160C2 (en) * | 2013-03-18 | 2015-02-27 | Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" | Method of sulphuric acid decomposition of rem-containing phosphate raw material |
| RU2532773C1 (en) * | 2013-07-25 | 2014-11-10 | Открытое акционерное общество "Акрон" | Method of processing rare-earth phosphate concentrate |
| EP3071719A4 (en) * | 2013-11-22 | 2017-08-09 | Teknologian Tutkimuskeskus VTT OY | Method for recovering rare earth metals from waste sulphates |
| RU2701777C2 (en) * | 2014-05-15 | 2019-10-01 | Вале С.А. | System and method of selective extraction of rare-earth elements with regeneration of sulfur |
| RU2610186C1 (en) * | 2015-10-15 | 2017-02-08 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" | Method of processing phosphogypsum |
| RU2630072C2 (en) * | 2016-01-29 | 2017-09-05 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" | Method of providing environmental safety of production waste as phosphogypsum with production of two-component target product |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2416654C1 (en) | Procedure for extraction of rare earth elements from phospho-gypsum | |
| US4171342A (en) | Recovery of calcium fluoride from phosphate operation waste water | |
| US20210180155A1 (en) | Caustic conversion process | |
| RU2293781C1 (en) | Method of recovering rare-earth elements from phosphogypsum | |
| AU2019277207A1 (en) | Process for recovering lithium phosphate and lithium sulfate from lithium-bearing silicates | |
| CN117098722B (en) | A method for recycling raffinate in the process of wet purification of phosphoric acid | |
| RU2543160C2 (en) | Method of sulphuric acid decomposition of rem-containing phosphate raw material | |
| RU2546739C2 (en) | Method of purifying working leaching solutions from phosphates and fluorides | |
| CN108018436A (en) | Soapless process for extracting lithium | |
| RU2491362C1 (en) | Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum | |
| RU2492255C1 (en) | Method of extracting rare-earth metals (rem) from phosphogypsum | |
| RU2487185C1 (en) | Method of extracting rare-earth metals from phosphogypsum | |
| RU2520877C1 (en) | Method of processing phosphogypsum for production of concentrate of rare earth metals and gypsum | |
| KR102865764B1 (en) | Method, product and system for cogenerating ferric phosphate through nitrophosphate fertilizer device | |
| RU2104938C1 (en) | Method for extraction of rare-earth elements of phosphogypsum | |
| RU2525877C2 (en) | Method of processing phosphogypsum | |
| RU2504593C1 (en) | Method of processing phosphogypsum | |
| US3446583A (en) | Process of preparing water-soluble phosphates | |
| RU2839230C1 (en) | Method of increasing concentration of rare-earth elements in solution by cascade treatment of phosphogypsum | |
| RS62693B1 (en) | Method for etching a phosphate source using acid | |
| RU2353582C2 (en) | Method of obtaining berillium hydroxide | |
| RU2836282C1 (en) | Method of processing apatite using sulfuric acid technology | |
| RU2630989C1 (en) | Method for processing fluoride rare-earth concentrate | |
| AU2010264079A1 (en) | Polyhalite IMI process for KNO3 production | |
| CN102862997A (en) | Method for removing magnesium and sulfate ion in salt lake brine of hexahydric salt-water system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111111 |