[go: up one dir, main page]

RU2578869C1 - Способ переработки монацитового концентрата - Google Patents

Способ переработки монацитового концентрата Download PDF

Info

Publication number
RU2578869C1
RU2578869C1 RU2014149759/02A RU2014149759A RU2578869C1 RU 2578869 C1 RU2578869 C1 RU 2578869C1 RU 2014149759/02 A RU2014149759/02 A RU 2014149759/02A RU 2014149759 A RU2014149759 A RU 2014149759A RU 2578869 C1 RU2578869 C1 RU 2578869C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rare
stage
washing
precipitate
temperature
Prior art date
Application number
RU2014149759/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Валерьевич Рязанцев
Original Assignee
Юрий Валерьевич Рязанцев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Валерьевич Рязанцев filed Critical Юрий Валерьевич Рязанцев
Priority to RU2014149759/02A priority Critical patent/RU2578869C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2578869C1 publication Critical patent/RU2578869C1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технологии выделения редкоземельных элементов (РЗЭ) из природных фосфорсодержащих концентратов. Монацитовый концентрат обрабатывают при нагревании серной кислотой c получением спека, содержащего сульфаты редкоземельных элементов. Далее осуществляют отмывку спека в две стадии, на первой стадии обработку ведут маточником после выделения осадка редкоземельных элементов, полученного из водного раствора со второй стадии отмывки. На первой стадии отмывку проводят в режиме противотока при T:Ж=1:2÷3, на второй стадии проводят отмывку водой при температуре 5-20°C при T:Ж=1:6÷8. Технический результат заключается в повышении содержания РЗЭ в коллективном редкоземельном концентрате, обеспечении высокой степени очистки от тория, фосфорных соединений, снижении расхода реагентов. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.

Description

Изобретение относится к технологии выделения редкоземельных элементов (РЗЭ) из природных фосфорсодержащих концентратов.
Известен способ переработки монацитового концентрата (см. Металлургия редкоземельных металлов, тория и урана. Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии. - М.: 1960, с. 31-34), включающий разложение концентрата 93%-ной серной кислотой.
Промышленное применение нашли два варианта:
1. Разложение осуществляется при температуре 180-210°C и расходе 93%-ной серной кислоты 1,5-2,5 т на 1 т концентрата.
2. Разложение осуществляется при температуре 140-160°C и расходе 93%-ной серной кислоты 1,2-1,4 т на 1 т концентрата.
В первом варианте при водном выщелачивании в раствор переходят одновременно редкоземельные металлы (РЗМ) и торий, тогда как во втором часть РЗМ остается в осадке.
В промышленности гораздо более распространен первый вариант, согласно которому расход серной кислоты на 1 т концентрата в 2,5-3,0 раза превышает теоретически необходимое количество. Реакционная масса прогревается при температуре 180-210°C в течение нескольких часов. Более высокая температура приводит к образованию нерастворимого соединения - безводного пирофосфата. При понижении температуры и уменьшении времени сульфатизации снижается степень извлечения РЗЭ.
Получаемый в результате сульфатизации спек выщелачивают охлажденной водой при отношении Т:Ж=1:(9-12) с переводом в раствор сульфатов РЗЭ. Выщелачивание охлажденной (менее 15°C) водой так, чтобы к концу процесса температура не превышала 20-25°C, так как растворимость РЗЭ сильно понижается с повышением температуры.
В раствор переходят РЗЭ, торий и продукты его распада.
Недостатками способа являются большой расход воды и промышленных стоков, высокий расход реагентов и низкое содержание РЗЭ в коллективном редкоземельном концентрате, невысокая степень очистки от тория, фосфорных соединений.
Известен также способ переработки монацитового концентрата (патент РФ 2151206, МПК: С22В 3/00, C01F 17/00, опубл. 20.06.2000), включающий обработку концентрата серной кислотой при нагревании, водную обработку получаемого спека, выделение редкоземельных элементов щавелевой кислотой в виде оксалатного осадка, отделение полученного осадка и перевод оксалатов в гидроксиды обработкой щелочью, согласно изобретению серную кислоту берут в количестве 110-150% от стехиометрии на получение сульфатов редкоземельных элементов, а водную обработку спека проводят в присутствии щавелевой кислоты при температуре 60-80°C и кислотности 1-2N, водную обработку проводят при Т:Ж=1: 4÷5.
Недостатками способа являются повышенный расход реагентов и низкое содержание РЗЭ в коллективном редкоземельном концентрате, низкая степень очистки от тория и продуктов его распада и фосфорных соединений.
Основное отличие заявляемого способа заключается в том, что отмывку спека осуществляют в две стадии, на первой стадии обработку спека ведут при температуре 40-50°C маточником, полученным после выделения редкоземельных элементов в виде осадка, на второй стадии проводят отмывку водой при температуре 5-20°C, отделяют осадок редкоземельных элементов и получают раствор в виде маточника.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи повышения содержания РЗЭ в получаемом коллективном концентрате и обеспечение высокой степени очистки от тория и продуктов его распада и фосфорных соединений, а также на снижение расхода реагентов.
Поставленная задача решается тем, что способ переработки монацитового концентрата, включающий отмывку спека, осуществляют в две стадии, на первой стадии при температуре 40-50°C обработку спека ведут маточником после выделения редкоземельных элементов в виде осадка, на второй стадии проводят отмывку при температуре 5-20°C водой, выделяют осадок редкоземельных элементов из раствора второй стадии и получают раствор в виде маточника.
Спек смешивают с маточником при температуре 40-50°C и Т:Ж=1:1÷2 и на первой стадии отмывку проводят в режиме противотока при Т:Ж=1:2÷3. При первой стадии отмывки маточником отмывается избыточная кислотность, торий и продукты его распада, фосфат-ион, и сопутствующие элементы. Температурный интервал первой стадии отмывки 40-50°C обусловлен необходимостью растворения тория и сопутствующих металлов. При этом растворимость редкоземельных элементов при температуре 40-50°C существенно меньше, чем при температуре 5-20°C. В то же время при температуре 40-50°C растворимость тория и продуктов его распада существенно выше, чем в охлажденной воде. Аналогично ведут себя серная и фосфорная кислоты. Противоточная отмывка твердого кека существенно повышает степень очистки от сопутствующих компонентов.
На вторую стадию отмывки направляют спек, кратно очищенный от сопутствующих компонентов и серной и фосфорной кислоты.
На второй стадии проводят отмывку водой при температуре 5-20°C при Т:Ж=1:6÷8. Раствор после второй стадии отмывки имеет существенно меньшую избыточную кислотность, что сокращает расход аммиака на нейтрализации раствора. После выделения из раствора второй стадии отмывки осадка редкоземельных элементов, и после его отделения раствор в виде маточника направляется на первую стадию отмывки. Концентрат редкоземельных элементов содержит 87-92% РЗМ и содержит меньше сопутствующих компонентов.
Сущность заявляемого способа может быть пояснена следующими примерами.
Пример 1
20 г неразмолотого монацитового песка состава, мас. %: Ln2O3 51,4; P2O5 18,2; ThO2 5,1 (446,9 Бк/мл, МЭД γ - излучения 6,5 мкЗв/ч); примесные минералы - остальное, обрабатывают 15 г 93%-ной H2SO4 (140% от стехиометрии) при температуре 220°C в течение 3,5 ч. Полученный спек в количестве 37 г смешивают с 60 мл маточника, полученного после выделения осадка РЗЭ при температуре 40-50°C, фильтруют и осадок промывают в противотоке 80 мл маточником, полученным после выделения и отделения осадка РЗЭ при температуре 40-50°C. Далее отмытый на первой стадии спек подают на вторую стадию и смешивают с 120 мл воды и ведут отмывку при температуре 5-20°C. Раствор после второй стадии отмывки обрабатывают 15 г щавелевой кислоты, пульпу нейтрализуют 6 мл аммиачной воды до pH 1,0-2,0 и перемешивают при 80°C и Т:Ж=1:6 в течение 1 ч. Затем пульпу охлаждают, раствор - маточник отстаивают и отфильтровывают. Осадок оксалатов РЗЭ промывают на фильтре 30 мл воды и обрабатывают при перемешивании 60 мл раствора, содержащего 25 г КОН, в течение 3 часов при 80°C. Фильтрацией отделяют раствор оксалата калия от осадка гидроксидов РЗЭ. Осадок промывают 30 мл воды. Получают 9,3 г осадка гидроксидов состава, мас. %: Ln2O3 91,2; P2O5 0,07; мощность эквивалентной дозы (МЭД) γ - излучения 0,15 мкЗв/ч.
Пример 2
20 г монацитового концентрата состава по Примеру 1, размолотого до 90% <0,315 мм, обрабатывают 15 г 93%-ной серной кислоты (150% от стехиометрии) при температуре 200°C в течение 4 ч. Образовавшийся спек в количестве 39 г смешивают с 80 мл маточника, полученного после выделения и отделения осадка РЗЭ при температуре 40-50°C, фильтруют и осадок промывают в противотоке 80 мл маточником, полученным после выделения и отделения осадка РЗЭ при температуре 40-50°C. Далее отмытый на первой стадии спек подают на вторую стадию и смешивают с 120 мл воды, отмывку ведут при температуре 5-20°C. Раствор после второй стадии отмывки обрабатывают 15 г щавелевой кислоты, пульпу нейтрализуют 6 мл аммиачной воды до pH 1,0-2,0 и перемешивают при 80°C и Т:Ж=1:6 в течение 1 ч. Затем пульпу охлаждают, раствор - маточник отстаивают и отфильтровывают. Осадок оксалатов РЗЭ промывают на фильтре 30 мл воды и обрабатывают при перемешивании 60 мл раствора, содержащего 25 г КОН, в течение 3 часов при 80°C. Фильтрацией отделяют раствор оксалата калия от осадка гидроксидов РЗЭ. Осадок промывают 30 мл воды. Получают 9,3 г осадка гидроксидов состава, мас. %: Ln2O3 89,5; Р2О5 0,09; мощность эквивалентной дозы (МЭД) γ - излучения 0,18 мкЗв/ч.
Пример 3 (по прототипу)
10 г монацитового концентрата состава по Примеру 1, размолотого до 90% <0,074 мм, обрабатывают 9 г 96%-ной серной кислоты (150% от стехиометрии) при температуре 200°C в течение 4 ч. Образовавшийся спек в количестве 16,8 г обрабатывают 80 мл раствора, полученного по примеру 1 (30 мл фильтрата от промывки оксалатов + 30 мл раствора оксалата калия + 20 мл раствора от промывки гидроксидов), с добавлением 2,2 г щавелевой кислоты. Пульпу нейтрализуют 4 мл аммиачной воды до 1N и перемешивают при 60°C в течение 3 ч и Т:Ж=1:5. Затем пульпу охлаждают, и раствор после отстаивания отфильтровывают. Объем сбросного раствора 67 мл. Осадок оксалатов обрабатывают, как в примере 1. Получают 12,0 г осадка гидроксидов состава, мас. %: Ln2O3 36,8; P2O5 0,35; МЭД γ - излучения 0,58 мкЗв/ч.
Таким образом, из приведенных примеров следует, что предлагаемый способ позволяет повысить содержание РЗЭ в гидроксидном осадке до 89-91,5%, при обеспечении высокой степени очистки от тория и продуктов его распада и фосфора и уменьшении расхода аммиачной воды и щавелевой кислоты.

Claims (3)

1. Способ переработки монацитового концентрата, включающий обработку концентрата серной кислотой при нагревании, отмывку полученного спека, выделение редкоземельных элементов в виде осадка, отделение осадка редкоземельных элементов от маточника, отличающийся тем, что отмывку спека осуществляют в две стадии, на первой стадии обработкой при температуре 40-50°C маточником, полученным после отделения осадка редкоземельных элементов, на второй - обработкой водой при температуре 5-20°C с получением раствора, из которого выделяют осадок редкоземельных элементов и после его отделения получают раствор в виде маточника, направляемого на первую стадию отмывки.
2. Способ по 1, отличающийся тем, что первую стадию отмывки проводят при T:Ж=1:2÷3 в режиме противотока.
3. Способ по 1, отличающийся тем, что вторую стадию отмывки проводят при T:Ж=1:6÷8.
RU2014149759/02A 2014-12-10 2014-12-10 Способ переработки монацитового концентрата RU2578869C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014149759/02A RU2578869C1 (ru) 2014-12-10 2014-12-10 Способ переработки монацитового концентрата

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014149759/02A RU2578869C1 (ru) 2014-12-10 2014-12-10 Способ переработки монацитового концентрата

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2578869C1 true RU2578869C1 (ru) 2016-03-27

Family

ID=55656900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014149759/02A RU2578869C1 (ru) 2014-12-10 2014-12-10 Способ переработки монацитового концентрата

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2578869C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633859C1 (ru) * 2016-12-06 2017-10-18 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Способ переработки монацита
SE544217C2 (en) * 2018-05-03 2022-03-01 Arafura Resources Ltd Process for the recovery of rare earths

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2508931A1 (fr) * 1981-07-03 1983-01-07 Inoue Japax Res Procede et dispositif pour traiter un minerai ou un concentre de terres rares
US4834793A (en) * 1985-03-19 1989-05-30 Hydrochem Developments Ltd. Oxidation process for releasing metal values in which nitric acid is regenerated in situ
EP0418125A1 (fr) * 1989-09-13 1991-03-20 Rhone-Poulenc Chimie Procédé de traitement de minerais contenant des terres rares
RU2151206C1 (ru) * 1999-06-28 2000-06-20 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук Способ переработки монацитового концентрата

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2508931A1 (fr) * 1981-07-03 1983-01-07 Inoue Japax Res Procede et dispositif pour traiter un minerai ou un concentre de terres rares
US4834793A (en) * 1985-03-19 1989-05-30 Hydrochem Developments Ltd. Oxidation process for releasing metal values in which nitric acid is regenerated in situ
EP0418125A1 (fr) * 1989-09-13 1991-03-20 Rhone-Poulenc Chimie Procédé de traitement de minerais contenant des terres rares
RU2151206C1 (ru) * 1999-06-28 2000-06-20 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук Способ переработки монацитового концентрата

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633859C1 (ru) * 2016-12-06 2017-10-18 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Способ переработки монацита
SE544217C2 (en) * 2018-05-03 2022-03-01 Arafura Resources Ltd Process for the recovery of rare earths

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2946024B1 (en) Extraction of metals from metallic compounds
US11345977B2 (en) Processing for the extraction of rare earth elements
US9896743B2 (en) Method for re-extraction of rare-earth metals from organic solutions and preparing concentrate of rare-earth metals
JP2019508587A5 (ru)
RU2517651C1 (ru) Способ экстракционной очистки нитратных растворов, содержащих рзм
RU2484018C2 (ru) Способ переработки фосфатного редкоземельного концентрата, выделенного из апатита
CN104903476B (zh) 一种从固体矿和/或固体矿加工的副产物中回收稀土金属的方法
CN107988495B (zh) 一种从硝酸分解磷矿过程中回收稀土的方法
RU2578869C1 (ru) Способ переработки монацитового концентрата
RU2151206C1 (ru) Способ переработки монацитового концентрата
RU2573905C1 (ru) Способ переработки редкоземельного концентрата
WO2016201456A1 (ru) Способ комплексной переработки черносланцевых руд
RU2478725C1 (ru) Способ получения оксида скандия
RU2595672C1 (ru) Способ переработки концентрата редкоземельных элементов
CN103924076B (zh) P507‑NH4Cl体系稀土与锌萃取分离工艺
SU50965A1 (ru) Способ переработки лопаритовых руд или концентратов
RU2551332C1 (ru) Способ переработки железистых редкоземельных фосфатных руд
RU2614962C1 (ru) Способ переработки апатитовых руд и концентратов
US3174821A (en) Purification of yellow cake
WO2014066727A1 (en) Method of recovering scandium from a metal-bearing slurry
RU2477758C1 (ru) Способ извлечения америция
RU2487185C1 (ru) Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса
RU2416571C1 (ru) Способ получения висмута цитрата
RU2633859C1 (ru) Способ переработки монацита
RU2239668C2 (ru) Способ переработки урановых руд

Legal Events

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

Effective date: 20161211

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190417

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20190715

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201211