Phân hủy quặng xenotime

Phân hủy quặng xenotime bằng axit và kiềm

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CÁC CHẤT VÔ CƠ

Môn học: Hóa học và công nghệ đất hiếm.

Mã học phần: CH5405.

Đề tài: Xenotime và công nghệ phân hủy quặng Xenotime Giáo viên hướng dẫn: T.S Bùi Thị Vân Anh.

Sinh viên : Lưu Thị Huyền

MSSV : 20103167

Mục lục

 THÔNG TIN CƠ BẢN

 1.1 XENOTIME

 1.2 SO SÁNH XENOTIME, MONAZITE VÀ BASTNAESITE

 1.3 CÁCH NHẬN BIẾT XENOTIME

 CÁC PHƯƠNG PHÁP TUYỂN QUẶNG

 PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY QUẶNG

 GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT Y2O3 CỦA CT MEGON ( NORWAY)

I THÔNG TIN CƠ BẢN

 1.1 XENOTIME:

 Xenotim được xuất hiện đầu tiên ở Vest-Agder, Na Uy vào năm 1832

 Công thức hoá học: YPO4

 Trong thành phần còn có Erbium, Cerium, một vài nguyên tố đất hiếm khác, Si và Th

 Hàm lượng: Y2O3 52 – 62%,các nguyên tố khác:ThO2,UO2 5%; ZrO2 3%; SnO2, SiO2 9%

 Nó là 1 thành phần nhỏ của đá granite , gneiss hay pegmatite nên thường tập trung cùng monazite

 Xenotim có thể dao động từ 0,5 đến 5% trong monazit hiện nay

 Xenotim có nhiều ở California (USA), trong mỏ sa khoáng casiterit ở Malaysia,

Indonesia và Thái Lan; trong một số cát khoáng vật nặng Úc và Trung Quốc cũng như trong các mỏ thiếc phù sa của Brazil ( Highley et al 1988)

 Ở Việt Nam, Xenotime được tìm thấy ở Yên Phú ( Yên Bái)

1.2 So sánh monazite, bastnaesite và xenotime

1.2 So sánh monazite, bastnaesite và xenotime

SEM Image

XRD Image

1.3 cách nhận biết xenotime

 Độ cứng: 4.5

 Khối lượng riêng: 4,4 – 5,1 g/cm3

 Cấu trúc tinh thể: Tetragonal (a=b≠c, α=ß=ɣ=π/2)

 Xenotime dễ bị nhầm lẫn với zircon (ZrSiO4) do có cùng cấu trúc tinh thể tetragonal, khả năng phản quang và tính phóng xạ thấp song mềm hơn và có thành phần gốc

phosphate

 Monazite: Lẫn nhiều quặng khác nên cần trải qua nhiều quá trình làm giàu Các phương pháp được kết hợp gồm: Tách trọng lưc, tách điện, lăng ướt, sàng, tách điện và cuối cùng là tách từ

để tách zircon ra khỏi quặng

 Basnaesite: Nghiền thành bột mịn và tuyển nổi thô rồi xử lý khô trước khi mang phân hủy

 Xenotime: Tuyển trọng lực hay tuyển từ

 ****Ưu nhược điểm của các phương pháp trên****

 Dùng acid:

 Dễ dàng làm giàu HREE trong dung dịch lọc, các tạp chất khác như Fe,

U được loại bỏ hiệu quả nhờ kết tủa kim loại đật hiếm bằng acid oxalic.

 Việc thu hồi đất hiếm bởi các quá trình như kết tủa kép sulfate là không thể vì yttri và đất hiếm nặng sunfat hòa tan khá tốt.

 Chế biến thủy luyện cùng NaOH hay nung trộn với Na2CO3:

 Đòi hỏi quặng phải được nghiền nhỏ nên khó khăn cho việc tách Th và đất hiếm.

 Nhiệt độ làm việc cao hơn.

Công nghệ phân hủy quặng bằng axit sunfuric

 Công nghệ này được thử nghiệm và ứng dụng ở Ấn Độ để thu lấy Y.

 Nguyên liệu điển hình chứa 19-20% Y2O3 được tuyển từ sa khoáng.

 Quá trình này có thể thu hồi được 98% oxit đất hiếm và có thể được

sử dụng trên quy mô lớn.

 Th được thu hồi đến 99% nhờ phương pháp kết tủa đặc biệt.

 ****Bước 1: Làm giàu quặng nguyên liệu****

 Nguyện liệu là sa khoáng chứa khoảng 16% Y2O3 theo khối lượng.

 Tách nguyên liệu nóng (100oC) bằng điện cao thế ( 21kV) thu sản phẩm không dẫn điện chứa 27-30% Y2O3.

 Sản phẩm được rửa sạch trong HTS 2-3 lần.

 Tách từ tính thu sản phẩm chứa từ 35-40% Y2O3.

 ****Bước 2: Xử lý hóa học****

 Phân hủy quặng bằng Acid sunfuric ở nhiệt độ 250-300oC trong 1-1.5h.

 Lượng nước thêm vào hệ sao cho nồng độ REO đạt tối ưu (14-15gREO/l).

 Các phosphate đất hiếm chuyển thành sunfate tan, lọc rửa nhiều lần bằng nước.

 Kết tủa Th ở pH tối ưu là 1.8 bằng phương pháp ngược dòng.

 (Còn có thể kết tủa chọn lọc Th bằng Na4P2O7(Natri pyrophosphate) thu kết tủa ThP2O7)

 Tách nốt các muối sunfate và phosphate của Fe và U bằng Acid Oxalic.

 Nung Oxalate đất hiếm được các oxyt rồi hòa tan vào ddHCl để tạo nguyên liệu cho quá trình chiết lỏng - lỏng để thanh lọc Y (Bước 3).

Công nghệ phân hủy Xenotime bằng kiềm

Tài liệu tham khảo

 www.mindat.org/min-7374.html;

 www.mindat.org/gallery.php?min=4333;

 www.galleries.com/Xenotime;

 http://www.miningturnkey.net/news_14_57_8.html;

 http://www.hjcrusher.vn/1-magnetic-separator-3.html;

 http://rruff.info/doclib/hom/bastnasitece.pdf;

 http://en.wikipedia.org/wiki/Xenotime;

 http://en.wikipedia.org/wiki/Bastnäsite;

 http://vi.wikipedia.org/wiki/Monazit;

 Tài liệu thuộc nhóm Monazite và Bastnaesite lớp “Hóa học và Công nghệ đất hiếm”, CH5405 kỳ

20132, HUST;

 Extractive Metallurgy of Rare Earths

Cảm ơn cô và các bạn đã theo dõi