NO863571L - PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF RARE EARTH MINERALS. - Google Patents
PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF RARE EARTH MINERALS.Info
- Publication number
- NO863571L NO863571L NO863571A NO863571A NO863571L NO 863571 L NO863571 L NO 863571L NO 863571 A NO863571 A NO 863571A NO 863571 A NO863571 A NO 863571A NO 863571 L NO863571 L NO 863571L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- mineral
- stated
- carried out
- sodium hydroxide
- painting
- Prior art date
Links
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 146
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims abstract description 16
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- 229910001575 sodium mineral Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 abstract description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 42
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 39
- IKNAJTLCCWPIQD-UHFFFAOYSA-K cerium(3+);lanthanum(3+);neodymium(3+);oxygen(2-);phosphate Chemical compound [O-2].[La+3].[Ce+3].[Nd+3].[O-]P([O-])([O-])=O IKNAJTLCCWPIQD-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 8
- 229910052590 monazite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- XGZRAKBCYZIBKP-UHFFFAOYSA-L disodium;dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Na+].[Na+] XGZRAKBCYZIBKP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 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 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000090125 Solidago odora Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- UXBZSSBXGPYSIL-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;yttrium(3+) Chemical compound [Y+3].OP(O)(O)=O UXBZSSBXGPYSIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 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
- 229910000164 yttrium(III) phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B59/00—Obtaining rare earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
- C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
- C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Adjustable Resistors (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Abstract
En fremgangsmåte for behandling av sjeldne jordartsmineraler hvor man i et første trinn gjennomfører en maling av mineralet og i et annet trinn gjennomfører en behandling av det. malte mineral med en konsentrert vandig oppløsning av alkalimetallhydroksyd ved forhyet temperaturat malingen gjennomføres i nærvær av en konsentrert vandig opp-lsning av alkalimetallhydroksyd, foretrukket natriumhydroksyd, ved en temperatur høyst 100°C.Denne fremgangsmåte tillater at man unngår en meget kraftig maling av mineralet og at man kan gjennomføre en forhåndsbehandling av mineralet under malingen.A method for treating rare earth minerals, in which in a first step a grinding of the mineral is carried out and in a second step a treatment of it is carried out. ground mineral with a concentrated aqueous solution of alkali metal hydroxide at elevated temperature the painting is carried out in the presence of a concentrated aqueous solution of alkali metal hydroxide, preferably sodium hydroxide, at a temperature not exceeding 100 ° C. that one can carry out a pre-treatment of the mineral during the painting.
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en behandling av sjeldne jordartsmineraler omfattende et første trinn hvor mineralet males og et annet trinn hvor det malte mineral underkastes en behandling med en konsentrert vandig oppløsning av et alkalimetallhydroksyd ved forhøyet temperatur, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at malingen gjennomføres i nærvær av en konsentrert vandig oppløsning av et alkalimetallhydroksyd ved en temperatur opptil 100°C. The present invention relates to a treatment of rare earth minerals comprising a first step where the mineral is ground and a second step where the ground mineral is subjected to a treatment with a concentrated aqueous solution of an alkali metal hydroxide at an elevated temperature, and the distinctive feature of the method according to the invention is that the paint is carried out in the presence of a concentrated aqueous solution of an alkali metal hydroxide at a temperature up to 100°C.
Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kra vene. These and other features of the invention appear in the patent claims.
Oppfinnelsen vedrører spesielt en forbedring i fremgangs-måter for behandling av sjeldne jordartsmineraler med alkalimetallhydroksyd for oppnåelse av sjeldne jordartselement-hydrok syder. The invention relates in particular to an improvement in methods for treating rare earth minerals with alkali metal hydroxide to obtain rare earth element hydroxides.
Særlig gjennomføres behandlingen ved hjelp av na triumhydroksyd. In particular, the treatment is carried out using sodium hydroxide.
Tidligere kjente prosesser besto generelt i å gjennomføre en meget kraftig maling i tørr tilstand eller i vann av et sjeldent jordartsminera1 som monazitt hvoretter det malte mineral ble behandlet med en konsentrert vandig oppløsning av na triumhydroksyd ved forhøyet temperatur. US patentskrift 2.811.411 beskriver f.eks. en fremgangsmåte hvor man gjennom-fører en maling slik at i det malte mineral passerer 100% av partiklene gjennom en sikt med maskevidde 74^um og 95 til 98% passerer gjennom en sikt med maskevidde 44^um. Patentskriftet angir at behandlingen med natriumhydroksyd blir mer fullstendig og reaksjonstiden kortere hvis mineralet er mest mulig finmalt. Det malte mineral behandles deretter med en oppløsning av na triumhydroksyd med konsentrasjon 30 til 70 vekt% ved temperaturer 135 til 220°C i en tid av 1 til 3 timer. Vektforholdet mellom natriumhydroksyd og mineral er 2 til 3. Previously known processes generally consisted of carrying out a very heavy grinding in the dry state or in water of a rare earth mineral1 such as monazite, after which the ground mineral was treated with a concentrated aqueous solution of sodium hydroxide at an elevated temperature. US patent document 2,811,411 describes e.g. a method where a grinding is carried out so that in the ground mineral 100% of the particles pass through a sieve with a mesh size of 74 µm and 95 to 98% pass through a sieve with a mesh size of 44 µm. The patent document states that the treatment with sodium hydroxide will be more complete and the reaction time shorter if the mineral is ground as finely as possible. The ground mineral is then treated with a solution of sodium hydroxide with a concentration of 30 to 70% by weight at temperatures of 135 to 220°C for a period of 1 to 3 hours. The weight ratio between sodium hydroxide and mineral is 2 to 3.
Disse prosesser frembyr den ulempe at det er nødvendig med en meget kraftig maling av mineralet og dette medfører et stort energiforbruk. These processes present the disadvantage that a very heavy grinding of the mineral is necessary and this entails a large consumption of energy.
I tilfellet med en tørrmaling vil en fin malergrad medføre dannelse av meget fint støv som vanskelig lar seg gjenvinne. Disse tap lar seg ikke unngå og støvet er i likhet med mineralet radioaktivt. Denne fremgangsmåte er følgelig lite til-fredsstillende fra et samtidig synspunkt med lønnsomhet (stort energiforbruk og tap av støv) og av miljøhensyn (radioaktivt støv). In the case of a dry paint, a fine degree of painting will result in the formation of very fine dust that is difficult to recover. These losses cannot be avoided and the dust is, like the mineral, radioactive. This method is consequently unsatisfactory from the point of view of both profitability (large energy consumption and loss of dust) and environmental considerations (radioactive dust).
I tilfellet med en maling i vann vil massen ved utløpet av møllen være fortynnet. Man vil gjerne ved behandlingen med natriumhydroksyd ha et konsentrert miljø og massen bør da få avsette seg for av man etter malingen kan fjerne så mye vann som mulig. Det kreves da en avsetningsinnretning eller et filter (store investeringsomkostninger). Den dekanterte masse inneholder oftest mellom 25 og 40% vann og dette krever da i siste trinn anvendelse av en stor mengde natriumhydrok-sydflak som er dyre, for å oppnå den ønskede natriumhydrok-sydkonsentrasjon. In the case of a paint in water, the mass at the outlet of the mill will be diluted. When treating with sodium hydroxide, you would like to have a concentrated environment and the mass should then be allowed to settle so that you can remove as much water as possible after painting. A deposition device or a filter is then required (large investment costs). The decanted mass most often contains between 25 and 40% water and this then requires in the last step the use of a large amount of sodium hydroxide sodium flakes, which are expensive, in order to achieve the desired sodium hydroxide sodium concentration.
Endelig krever den nødvendige finhetsgrad som anvendes ved kjente prosesser lange maletider. Finally, the required degree of fineness used in known processes requires long grinding times.
G.A. Meerson og Li Man Khek (Russ. Met. 1967, 1, 20) har beskrevet et forsøk med behandling av monazitt som består i at man samtidig med malingen gjennomfører en behandling med natriumhydroksyd i en laboratoriekulemølle ved temperatur mellom 175 og 200°C med en 40 eller 50% oppløsning av natriumhydroksyd tilstede i en mengde som utgjør 135 til 150% av den støkiometriske mengde. Varigheten av behandlingen med natriumhydroksyd med 50% konsentrasjon tilstede i en mengde som representerer 150% av den støkiometriske mengde er 4,5 til 6 timer ved 175°C og fra 3 timer til 3 timer og 15 minutter ved 200°C. En slik prosess er ikke gjennomførbar i industriell målestokk idet man ikke har tilgang til industrielle moller som er motstandsdyktige i lengre tid ved slike betingelser. GO. Meerson and Li Man Khek (Russ. Met. 1967, 1, 20) have described an experiment with the treatment of monazite, which consists in simultaneously carrying out a treatment with sodium hydroxide in a laboratory ball mill at a temperature between 175 and 200°C with a 40 or 50% solution of sodium hydroxide present in an amount which is 135 to 150% of the stoichiometric amount. The duration of the treatment with sodium hydroxide at 50% concentration present in an amount representing 150% of the stoichiometric amount is 4.5 to 6 hours at 175°C and from 3 hours to 3 hours and 15 minutes at 200°C. Such a process is not feasible on an industrial scale, as one does not have access to industrial moles that are resistant for a long time under such conditions.
Den erkjennelse som ligger til grunn for den foreliggende oppfinnelse er at man kan avhjelpe de nevnte ulemper ved de nevnte industrielle prosesser og oppnå mye mer fordelaktige betingelser med hensyn til miljøvern, lønnsomhet og fordeler med lett gjennomføring av den endelige behandling av sjeldne jordartsmineraler. The recognition that underlies the present invention is that one can remedy the aforementioned disadvantages of the aforementioned industrial processes and achieve much more advantageous conditions with regard to environmental protection, profitability and advantages of easy implementation of the final treatment of rare earth minerals.
Fremgangsmåten tillater industriell gjennomføring ved hjelp av vanlig anvendt apparatur og materialer i motsetning til den teknikk som er beskrevet av G.A. Meerson og Li Man Khek. The method allows industrial implementation using commonly used apparatus and materials in contrast to the technique described by G.A. Meerson and Li Man Khek.
Ved fremgangsmåten males det sjeldne jordartsminera1 i nærvær av et alkalimetallhydroksyd som natriumhydroksyd, kalium-hydroksyd eller blandinger derav, men foretrukket anvendes na triumhydroksyd. In the method, the rare earth minerals 1 are ground in the presence of an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or mixtures thereof, but sodium hydroxide is preferably used.
I den etterfølgende beskrivelse kan de angitte mengder og konsentrasjoner av na triumhydroksyd som anvendes lett ekstra-poleres av den fagkyndige på området i det tilfellet at natriumhydroksydet erstattes helt eller delvis med et annet alkalimetallhydroksyd. In the following description, the stated quantities and concentrations of sodium hydroxide used can be easily extrapolated by the person skilled in the field in the event that the sodium hydroxide is replaced in whole or in part with another alkali metal hydroxide.
De sjeldne jordartsmineraler som anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er alle de mineraler som kan behandles ved hjelp av et alkalimetallhydroksyd og man be-handler særlig fosfater inneholdende sjeldne jordartselementer særlig monazitt og xenotim og fluorkarbonater inneholdende sjeldne jordartselementer som f.eks. bastnæsitt såvel som deres blandinger, f.eks. monazitt/bastnæsitt. The rare earth minerals that are used in the method according to the invention are all the minerals that can be treated with the aid of an alkali metal hydroxide and one treats in particular phosphates containing rare earth elements, particularly monazite and xenotime and fluorocarbonates containing rare earth elements such as e.g. bastnäsite as well as their mixtures, e.g. monazite/bastnaesite.
Man forstår med sjeldne jordartselementer de elementer i det periodiske system som har atomnummere fra 57 til 71 samt yttrium med atomnummer 39. De sjeldne jordartsmineraler som behandles ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan inneholde disse elementer i ytterst variable mengder. Rare earth elements are understood to mean the elements in the periodic table that have atomic numbers from 57 to 71 as well as yttrium with atomic number 39. The rare earth minerals that are treated by the method according to the invention can contain these elements in extremely variable quantities.
Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, kan malingen av mineralet i en konsentrert oppløsning av alkalimetallhydroksyd gjennomføres i vanlige møller som f.eks. stavmøller eller kulemøller, som enten roterer eller vibrerer. In the method according to the invention, the grinding of the mineral in a concentrated solution of alkali metal hydroxide can be carried out in ordinary mills such as e.g. rod mills or ball mills, which either rotate or vibrate.
I oppfinnelsens sammenheng forstås med konsentrert vandig oppløsning av na triumhydroksyd vandige oppløsninger med konsentrasjoner av na triumhydroksyd fra 30 til 70 vekt%. For maletrinnet er disse konsentrasjoner fordelaktig 35 til 60 vekt% og foretrukket 45 til 50 vekt%. En handelsvanlig natronlut med 48 til 50 vekt% er særlig godt egnet. In the context of the invention, concentrated aqueous solution of sodium hydroxide is understood to mean aqueous solutions with concentrations of sodium hydroxide from 30 to 70% by weight. For the grinding step, these concentrations are advantageously 35 to 60% by weight and preferably 45 to 50% by weight. A commercial caustic soda with 48 to 50% by weight is particularly suitable.
Vektforholdet mellom na triumhydroksyd og mineral anvendt i maletrinnet er ved en første variant av oppfinnelsen fra 0,1 til 2,5 og foretrukket fra 0,5 til 1. Ved en annen variant av oppfinnelsen er dette forhold fra 0,1 til 1 og foretrukket fra 0,2 til 0,5. Den første variant tilsvarer at man anvend-er hele mengden av natriumhydroksyd som er nødvendig for den fullstendige ønskede reaksjon i maletrinnet. Den annen variant tilsvarer den utførelsesform hvor man i maletrinnet bare tilsetter en del av den totale mengde na triumhydroksyd nødvendig for den ønskede fullstendige reaksjon, idet den resterende del tilsettes i sluttrinnet som benevnes "behandlingen". Foretrukket er mengden natriumhydroksyd som tilsettes totalt i de to trinn slik at vektforholdet mellom natriumhydroksyd og mineral er lavere enn 1 og foretrukket mellom 0,80 og 0,95. The weight ratio between sodium hydroxide and mineral used in the grinding step is in a first variant of the invention from 0.1 to 2.5 and preferably from 0.5 to 1. In another variant of the invention this ratio is from 0.1 to 1 and preferred from 0.2 to 0.5. The first variant corresponds to using the entire amount of sodium hydroxide that is necessary for the complete desired reaction in the milling step. The second variant corresponds to the embodiment where in the milling step only a part of the total amount of sodium hydroxide necessary for the desired complete reaction is added, the remaining part being added in the final step which is called "the treatment". The amount of sodium hydroxide that is added in total in the two stages is preferred so that the weight ratio between sodium hydroxide and mineral is lower than 1 and preferably between 0.80 and 0.95.
Temperaturen i maletrinnet kan gå opp i omtrent 90 til 100°C, men det er imidlertid fordelaktig om arbeide ved en temperatur på høyst 60°C. For dette kan man f.eks. av-kjøle møllen ved overrisling med vann eller anvende en mølle med dobbelt kappe hvor man sirkulerer et kjølefluid. Malingen av mineralet gjennomført i åpen krets gjennomføres fordelaktig til en partikkeldimensjon slik at høyst 40 vekt% holdes tilbake på en 40^um sikt. Spesielt tilfredsstill-ende resultater oppnås når dimensjonen av disse partikler er slik at den 40^um sikt holder tilbake høyst 20 vekt% av partiklene . The temperature in the grinding step can rise to approximately 90 to 100°C, but it is however advantageous to work at a temperature of no more than 60°C. For this you can e.g. cool the mill by sprinkling with water or use a mill with a double jacket where a cooling fluid is circulated. The grinding of the mineral carried out in an open circuit is advantageously carried out to a particle size so that no more than 40% by weight is retained on a 40 µm sieve. Particularly satisfactory results are obtained when the dimensions of these particles are such that the 40 µm sieve retains no more than 20% by weight of the particles.
Varigheten av malingen varierer generelt mellom 30 minutter og 2 timer. The duration of the painting generally varies between 30 minutes and 2 hours.
Det malte mineral behandles deretter varmt med en vandig konsentrert oppløsning av natriumhydroksyd og fører til en viskøs masse. Behandlingsbetingelsene kan være tilsvarende som ved tidligere kjente prosesser og temperaturen kan variere fra 100 til 220°C, foretrukket fra 130 til 180°C The ground mineral is then hot treated with an aqueous concentrated solution of sodium hydroxide resulting in a viscous mass. The treatment conditions can be similar to previously known processes and the temperature can vary from 100 to 220°C, preferably from 130 to 180°C
og trykket kan variere fra atmosfæretrykk til 3.10^ Pa. Varigheten er en funksjon av temperaturen og trykket og kan variere fra 1 til 10 timer. Ytterligere er det nødvendig med en kraftig omrøring av reaksjonsblandingen under dette be-hå ndlingstrinn. and the pressure can vary from atmospheric pressure to 3.10^ Pa. The duration is a function of temperature and pressure and can vary from 1 to 10 hours. Furthermore, vigorous stirring of the reaction mixture is necessary during this treatment step.
Etter denne behandling er det kjent at massen fortynnes med vann og at de sjeldne jorda rtselementhydroksyder separeres fra natriumhydroksydoppløsning og na triumfosfatoppløsningen i tilfellet med behandling av monazitt og na triumfluorid og natriumkarbonat i tilfellet med behandling av bastnæsitt. After this treatment, it is known that the mass is diluted with water and that the rare earth element hydroxides are separated from the sodium hydroxide solution and the sodium phosphate solution in the case of treatment of monazite and sodium fluoride and sodium carbonate in the case of treatment of bastnaesite.
En ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen består i at man i et første trinn gjennomfører en mer sparsom maling av mineralet og etter dets behandling og fortynningen av reaksjonsblandingen og før separeringen av de sjeldne jordartselementhydroksyder gjennomføres en partikkelstørrelses-sortering av mineralpartiklene for å resirkulere de største partikler som er bare delvis behandlet til maletrinnet. A further embodiment of the invention consists in that in a first step a more sparse grinding of the mineral is carried out and after its treatment and the dilution of the reaction mixture and before the separation of the rare earth element hydroxides, a particle size sorting of the mineral particles is carried out in order to recycle the largest particles that are only partially processed for the painting step.
De mengder natriumhydroksyd og temperaturer som anvendes er forøvrig identiske med dem som er angitt i det foregående. Med denne rner sparsomme maling menes en maling av mineralet gjennomført til en partikkeldimensjon slik at over 20 vekt% holdes tilbake på en 40^um sikt. The amounts of sodium hydroxide and temperatures used are otherwise identical to those stated above. By this rner sparing grinding is meant a grinding of the mineral carried out to a particle size so that more than 20% by weight is retained on a 40 µm sieve.
Varigheten av malingen er da kortere og varierer fra 15 minutter til 1 time og 30 minutter. The duration of the painting is then shorter and varies from 15 minutes to 1 hour and 30 minutes.
Ved denne utførelsesform av oppfinnelsen resirkuleres de grovere partikler som er delvis behandlet. Dimensjonen av kornstørrelsesfraksjonen velges fra 10 til 100^um, foretrukket 10 til 40^um. De fineste korn føres til separa-sjonstrinnet for de sjeldne jordartselementhydroksyder. Det bemerkes at denne kornstørrelsesseleksjon først utføres etter fortynningen av den oppnådde masse etter behandlingen. Denne operasjon foretas fordelaktig i en hydroseparator, foretrukket i en hydrosyklon. In this embodiment of the invention, the coarser particles that have been partially treated are recycled. The dimension of the grain size fraction is selected from 10 to 100 µm, preferably 10 to 40 µm. The finest grains are taken to the separation step for the rare earth element hydroxides. It is noted that this grain size selection is only carried out after the dilution of the mass obtained after the treatment. This operation is advantageously carried out in a hydroseparator, preferably in a hydrocyclone.
I forhold til kjente prosesser vil fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen være energibesparende takket være muligheten av å male mineralet til de mer viktige partikkelstørrelser og således oppnå korte maletider. In relation to known processes, the method according to the invention will be energy-saving thanks to the possibility of grinding the mineral to the more important particle sizes and thus achieving short grinding times.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen tillater således: The method according to the invention thus allows:
unngåelse av enhver forurensning med radioaktivt støvavoidance of any contamination with radioactive dust
at man ikke fortynner mineralet med vann før det etter-følgende behandlingstrinn med konsentrert na triumhydroksyd-løsning. Dette tillater at man for det siste trinn kan anvende i det vesentlige kommersielle natronlutløsninger med konsentrasjon 48 til 50% som er mye mer økonomisk i anvendelse enn vannfritt natriumhydroksyd. Det bemerkes at i tilfellet med en begrenset maling vil den eventuelle fortynning medført ved resirkuleringen av de største korn likevel være mindre enn ved en maling av mineralet i vann og i tillegg vil denne utførelsesform fremby fordelen med vesentlig redusert rnaletid. that the mineral is not diluted with water before the subsequent treatment step with concentrated sodium hydroxide solution. This allows for the last step to use essentially commercial sodium hydroxide solutions with a concentration of 48 to 50%, which is much more economical to use than anhydrous sodium hydroxide. It is noted that in the case of a limited grinding, the possible dilution caused by the recycling of the largest grains will still be less than in the case of grinding the mineral in water and, in addition, this embodiment will offer the advantage of a significantly reduced grinding time.
I oppfinnelsens sammenheng er det funnet at denne målemetode gjOr mineralet mer reaktivt for det etterfølgende behandlingstrinn. Metoden tillater således gjennomføring av en forhåndsbehandling av mineralet og denne behandlingsgrad varierer under prosessbetingelsene mellom 5 og 20% (for sam-menligning ved 110°C blir en monazitt malt til 100% med partikkelstørrelse < 40^um bare behandlet i en grad på 15% etter en 10 timers intens omrøring. Dette viser betydningen av malingen i natriumhydroksyd). In the context of the invention, it has been found that this measurement method makes the mineral more reactive for the subsequent treatment step. The method thus allows the implementation of a pre-treatment of the mineral and this degree of treatment varies under the process conditions between 5 and 20% (for comparison at 110°C, a monazite is ground to 100% with particle size < 40 µm only treated to a degree of 15% after 10 hours of intense stirring.This shows the importance of the paint in sodium hydroxide).
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen gjør således mineralet mer reaktivt og man oppnår i det siste trinn høyere ut-bytter med mindre energiforbruk ved lavere malegrader (det er mindre nødvendig med fine kornstørrelser og man kan anvende kortere maletider). The method according to the invention thus makes the mineral more reactive and higher yields are achieved in the last step with less energy consumption at lower grinding degrees (there is less need for fine grain sizes and shorter grinding times can be used).
Videre tillater fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen en vesentlig økonomisering med na triumhydroksyd i forhold til kjente prosesser. Således kan vektforholdet mellom totalt na triumhydroksyd og mineral være lavere enn 1 og endog lavere enn 0,95 mens f.eks. ved den fremgangsmåte som er beskrevet i US patentskrift 2.811.411 ér dette forhold 2 til 3. Furthermore, the method according to the invention allows a substantial economy with sodium hydroxide compared to known processes. Thus, the weight ratio between total sodium hydroxide and mineral can be lower than 1 and even lower than 0.95, while e.g. in the method described in US patent 2,811,411, this ratio is 2 to 3.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.The following examples illustrate the invention.
Eksempel 1Example 1
En fattig monazitt med følgende sammensetning:A poor monazite with the following composition:
males parallelt tørt og i natriumhydroksyd. grind in parallel dry and in sodium hydroxide.
Den tørre maling gjennomføres kontinuerlig i en kulemølle som arbeider i lukket krets med luftsortering. The dry grinding is carried out continuously in a ball mill that works in a closed circuit with air sorting.
Malingen i natriumhydroksyd gjennomføres kontinuerlig i en kulemølle som arbeider i åpen krets. Varigheten av malingen (midlere oppholdstid av mineralet i møllen) er 1 time og 30 minutter. Møllen holdes ved en temperatur på 60°C under atmosfæretrykk. The grinding in sodium hydroxide is carried out continuously in a ball mill that works in an open circuit. The duration of the paint (average residence time of the mineral in the mill) is 1 hour and 30 minutes. The mill is kept at a temperature of 60°C under atmospheric pressure.
Energiforbruket er 95 kWh/T mineral i det første tilfellet og bare 35 kWh/T i det annet tilfellet. The energy consumption is 95 kWh/T mineral in the first case and only 35 kWh/T in the second case.
Ved avsluttet maling tilføres mineralet fra tørrmalingen og massen fra malingen i natriumhydroksyd til hver sin behand-lingsreaktor. At the end of painting, the mineral from the dry paint and the mass from the paint in sodium hydroxide are added to each treatment reactor.
Behandlingstrinnet gjennomføres i de to tilfeller under helt identiske betingelser: The treatment step is carried out in the two cases under completely identical conditions:
identisk behandlingstididentical processing time
atmosfæretrykkatmospheric pressure
temperatur 147°Ctemperature 147°C
identisk total mengde anvendt natriumhydroksyd.identical total amount of sodium hydroxide used.
Det anvendte natriumhydroksyd er kommersiell natriumlut med initialt 48 vekt% konsentrasjon. The sodium hydroxide used is commercial sodium lye with an initial concentration of 48% by weight.
Den totale mengde natriumhydroksyd som anvendes er slik at vektforholdet mellom natriumhydroksyd og mineral er 0,85 (for et tonn mineral tilsvarende 850 kg 100% rent natriumhydroksyd ) . The total amount of sodium hydroxide used is such that the weight ratio between sodium hydroxide and mineral is 0.85 (for one tonne of mineral corresponding to 850 kg of 100% pure sodium hydroxide).
For mineralet som tørrmales tilsettes all natronlut ved behandlingstrinnet. For the mineral that is dry-milled, all caustic soda is added at the treatment step.
For fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen innføres halv-delen av natronluten sammen med mineralet i møllen idet resten tilsettes ved utløpet av møllen umiddelbart før behandlingen. For the method according to the invention, half of the caustic soda is introduced together with the mineral into the mill, the rest being added at the outlet of the mill immediately before the treatment.
Ved avsluttet maling i natronlut i henhold til oppfinnelsen er behandlingsgraden av.mineralet 6 vekt%. At the end of painting in caustic soda according to the invention, the degree of treatment of the mineral is 6% by weight.
Resultatene er de følgende:The results are the following:
Eksempel 2 Example 2
Et førsk identisk med eksempel 1 gjennomføres med australsk monazitt med sammensetning som følger: A test identical to example 1 is carried out with Australian monazite with the following composition:
Resultatene er de følgende: The results are the following:
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8513382A FR2587036A1 (en) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | PROCESS FOR TREATING RARE EARTH ORES |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO863571D0 NO863571D0 (en) | 1986-09-08 |
| NO863571L true NO863571L (en) | 1987-03-11 |
Family
ID=9322759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO863571A NO863571L (en) | 1985-09-10 | 1986-09-08 | PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF RARE EARTH MINERALS. |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0216687B1 (en) |
| JP (1) | JPS6260833A (en) |
| KR (1) | KR870003219A (en) |
| CN (1) | CN1009115B (en) |
| AT (1) | ATE45389T1 (en) |
| AU (1) | AU593012B2 (en) |
| BR (1) | BR8604288A (en) |
| CA (1) | CA1284886C (en) |
| DE (1) | DE3664929D1 (en) |
| FI (1) | FI863610L (en) |
| FR (1) | FR2587036A1 (en) |
| NO (1) | NO863571L (en) |
| ZA (1) | ZA866838B (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2584700B1 (en) * | 1985-07-11 | 1990-05-11 | Rhone Poulenc Spec Chim | PROCESS FOR THE PREPARATION OF PRECURSORS OF RARE EARTH OXIDES AND PRODUCTS OBTAINED |
| DE3864932D1 (en) * | 1987-06-29 | 1991-10-24 | Rhone Poulenc Chimie | METHOD FOR OBTAINING A CERIUM OXIDE. |
| FR2617154B1 (en) * | 1987-06-29 | 1990-11-30 | Rhone Poulenc Chimie | PROCESS FOR OBTAINING CERIC OXIDE AND CERIC OXIDE WITH NEW MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS |
| FR2623792B1 (en) * | 1987-11-27 | 1991-02-15 | Rhone Poulenc Chimie | PROCESS FOR SEPARATING THORIUM AND RARE EARTHS FROM A FLUORIDE CONCENTRATE THEREOF |
| KR101058567B1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-08-23 | 한국지질자원연구원 | Rare Earth Extraction Method in Monazite |
| CN106591607B (en) * | 2016-12-10 | 2018-06-22 | 包头稀土研究院 | A kind of liquid caustic soda decomposition method of high-grade mixed rare earth concentrates |
| CN109735705B (en) * | 2019-01-31 | 2021-08-06 | 湖南欧华科技有限公司 | Method for treating rare earth concentrate by utilizing two-stage continuous operation thermokalite decomposition process |
| CN109735706A (en) * | 2019-01-31 | 2019-05-10 | 湖南中核金原新材料有限责任公司 | A method of monazite is handled using two sections of thermokalite decomposition techniques |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR995112A (en) * | 1949-07-21 | 1951-11-28 | Produits Chim Terres Rares Soc | Treatment of monazitis |
| US2811411A (en) * | 1951-10-16 | 1957-10-29 | George D Calkins | Method of processing monazite sand |
| JPS586947A (en) * | 1981-07-03 | 1983-01-14 | Inoue Japax Res Inc | Treatment of concentrate of rare earth metal |
-
1985
- 1985-09-10 FR FR8513382A patent/FR2587036A1/en not_active Withdrawn
-
1986
- 1986-09-05 CA CA000517642A patent/CA1284886C/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-09-08 NO NO863571A patent/NO863571L/en unknown
- 1986-09-08 DE DE8686401960T patent/DE3664929D1/en not_active Expired
- 1986-09-08 FI FI863610A patent/FI863610L/en not_active Application Discontinuation
- 1986-09-08 AU AU62438/86A patent/AU593012B2/en not_active Ceased
- 1986-09-08 JP JP61209766A patent/JPS6260833A/en active Pending
- 1986-09-08 AT AT86401960T patent/ATE45389T1/en active
- 1986-09-08 BR BR8604288A patent/BR8604288A/en unknown
- 1986-09-08 EP EP86401960A patent/EP0216687B1/en not_active Expired
- 1986-09-09 KR KR1019860007536A patent/KR870003219A/en not_active Ceased
- 1986-09-09 CN CN86105862A patent/CN1009115B/en not_active Expired
- 1986-09-09 ZA ZA866838A patent/ZA866838B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1009115B (en) | 1990-08-08 |
| ZA866838B (en) | 1987-05-27 |
| EP0216687B1 (en) | 1989-08-09 |
| KR870003219A (en) | 1987-04-16 |
| FR2587036A1 (en) | 1987-03-13 |
| CA1284886C (en) | 1991-06-18 |
| EP0216687A1 (en) | 1987-04-01 |
| AU593012B2 (en) | 1990-02-01 |
| JPS6260833A (en) | 1987-03-17 |
| CN86105862A (en) | 1987-03-18 |
| FI863610A0 (en) | 1986-09-08 |
| ATE45389T1 (en) | 1989-08-15 |
| FI863610L (en) | 1987-03-11 |
| AU6243886A (en) | 1987-03-12 |
| DE3664929D1 (en) | 1989-09-14 |
| BR8604288A (en) | 1987-05-05 |
| NO863571D0 (en) | 1986-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO863571L (en) | PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF RARE EARTH MINERALS. | |
| US1999773A (en) | Treatment of argillaceous material | |
| US4401638A (en) | Process for purifying silica sand | |
| US4818510A (en) | Modified close fraction batch process for purification of SiO2 | |
| CN111655876A (en) | Mineral recovery process | |
| NO863572L (en) | PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF RARE EARTH MINERALS. | |
| JP4222631B2 (en) | Silica removal from bauxite | |
| US4650653A (en) | Production of alumina from gibbsite-bearing bauxite of low reactive silica content | |
| US4405588A (en) | Process of removing iron impurities from ores | |
| US4281799A (en) | Process for improved magnetic beneficiation of clays | |
| RU2581872C2 (en) | Extraction of aluminium oxide trihydrate in bayer process with application of scleroglucan | |
| US5534160A (en) | Method for the re-treatment of residue generated from the removal of fluorine dissolved in waste water | |
| US3619136A (en) | Process for producing phosphoric acid | |
| RU2237510C1 (en) | Method of production of diatomite filter materials | |
| WO1996006043A1 (en) | Improved process for the extraction of alumina from bauxite | |
| US2381843A (en) | Purification of sand and other minerals from iron | |
| Şengi̇l | The utilization of alunite ore as a coagulant aid | |
| EP0223687B1 (en) | Process for the production of rare earth hydroxides by treatment of minerals which contain rare earth phosphates | |
| AU1259792A (en) | Recovering aluminium and flourine from flourine containing waste materials | |
| Kashurin et al. | Prospective recovery of rare earth elements from waste | |
| US4591103A (en) | Asbestos process | |
| US2162323A (en) | Process for the recovery of beryllium compounds | |
| US2995420A (en) | Process for treating xenotime | |
| US2974884A (en) | Beneficiation of lithium ores | |
| JP3293155B2 (en) | Method for producing aluminum hydroxide |