PL232035B1 - Sposób odzysku metali ziem rzadkich z popiołów lotnych - Google Patents

Sposób odzysku metali ziem rzadkich z popiołów lotnych

Info

Publication number
PL232035B1
PL232035B1 PL423021A PL42302117A PL232035B1 PL 232035 B1 PL232035 B1 PL 232035B1 PL 423021 A PL423021 A PL 423021A PL 42302117 A PL42302117 A PL 42302117A PL 232035 B1 PL232035 B1 PL 232035B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
rare earth
hours
ree
ash
earth metals
Prior art date
Application number
PL423021A
Other languages
English (en)
Other versions
PL423021A1 (pl
Inventor
Barbara Białecka
Henryk Świnder
Andrzej Jarosiński
Sylwester Żelazny
Original Assignee
Glowny Instytut Gornictwa
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 Glowny Instytut Gornictwa filed Critical Glowny Instytut Gornictwa
Priority to PL423021A priority Critical patent/PL232035B1/pl
Publication of PL423021A1 publication Critical patent/PL423021A1/pl
Publication of PL232035B1 publication Critical patent/PL232035B1/pl

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

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób odzysku metali ziem rzadkich z popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych, stosowany zwłaszcza do otrzymywania skandowców i lantanowców z popiołów lotnych ze spalania węgla kamiennego.
Pierwiastki ziem rzadkich (REE) zostały zaliczone do grupy 20 krytycznych surowców mineralnych dla gospodarki światowej. Wraz z rozwojem technologii high-tech w ostatnich latach gwałtownie wzrosło zapotrzebowanie na związki chemiczne i czyste metale ziem rzadkich. Ze względu na ograniczoną bazę złóż naturalnych i ograniczenie ich występowania praktycznie do obszaru Chin, konieczne stało się poszukiwanie alternatywnych źródeł pozyskiwania metali ziem rzadkich. Jako potencjalne źródła surowcowe brane są pod uwagę odpady z elektroniki, przemysłu chemicznego (fosfogipsy i odpady z produkcji glinu) oraz inne odpady przemysłowe. Obecne rozwiązania w zakresie odzysku metali ziem rzadkich bazują głównie na przeróbce surowców zawierających REE z wykorzystaniem metod kwaśnych. Najczęściej wykorzystywane są kwasy mineralne, organiczne lub mieszaniny różnych związków o charakterze kwaśnym. Stosowane metody polegają na roztwarzaniu materiału zawierającego REE w środowisku kwaśnym. Zaletą przeróbki surowców zawierających REE metodami kwaśnymi jest bezpośrednie przeprowadzenie do roztworu związków metali ziem rzadkich. Wadą tego typu metod jest zazwyczaj niska wydajność procesu, szczególnie w przypadku wykorzystania do przeróbki materiałów typu rud lub odpadów mineralnych.
Znana jest ze zgłoszenia wynalazku US2017204499 metoda hydrometalurgicznego odzysku REE z pokruszonych i wzbogaconych mechanicznie rud, które następnie traktuje się stosunkowo niewielką ilością kwasu w lekko podwyższonej temperaturze.
Następnie prowadzi się ługowania wodą, w celu uzyskania roztworów zawierających REE.
W opisie patentowym US2017198373 przedstawiono metodę odzyskiwania toru i pierwiastków ziem rzadkich z resztek odpadów metali ziem rzadkich obejmującą ich mieszanie z kwasem nieorganicznym i ogrzewanie w celu otrzymania roztworu podstawowego zawierającego pierwiastki toru i ziem rzadkich; a następnie ekstrahowanie pierwiastków toru i ziem rzadkich z roztworu podstawowego z wykorzystaniem estru monoalkilowego kwasu alkilofosfonowego i kwasu dialkilofosfonowego.
W patencie DK201700067 opisano proces selektywnej ekstrakcji REE i usunięcia toru z rud monacytowych lub bastnasytowych lub rudy i odpadów przemysłowych zawierających pierwiastki ziem rzadkich w formie tlenków, fosforanów, węglanów lub siarczanów, z wykorzystaniem mieszaniny z kwasem siarkowym i ługowania wodą.
W patencie US2017175229 omówiono sposoby odzysku REE, w których związki bazujące na aminie są wykorzystywane do selektywnego i sekwencyjnego odzyskiwania pierwiastków ziem rzadkich z roztworu.
W patencie WO2017100933 opisany jest proces selektywnej ekstrakcji pierwiastków ziem rzadkich z materiału rudy lub koncentratu mineralnego zawierającego jeden lub więcej pierwiastków, takich jak żelazo, glin, cyrkon i niob. Proces obejmuje przygotowania koncentratu mineralnego, zmieszanie stężonego kwasu siarkowego w ściśle stechiometrycznej ilości z koncentratem mineralnym i ogrzewanie mieszaniny w celu otrzymania siarczanów REE. Następnie ługuje się mieszaninę reakcyjną wodą w celu otrzymania roztworu zawierającego REE.
W patencie KR20170056870 opisano sposób selektywnego rozpuszczania tlenków pierwiastków ziem rzadkich pochodzących z utleniania złomu i odpadów magnesów NdFeB w rozcieńczonym kwasie chlorowodorowym.
W patencie WO2017096470 opisano sposób wydzielania jednego lub więcej pierwiastków ziem rzadkich i/lub galu z materiału na etapie kontaktu z elektrolitem.
W patencie PH12017500107 opisano metodę wydobywania i rozdzielania pierwiastków ziem rzadkich z rud metali szlachetnych lub odpadów z wykorzystaniem ługowania z kwasem mineralnym np. HNO3 i HCl.
W patencie CA2964306 przedstawiono metody obróbki dla ekstrakcji i/lub separacji pierwiastków ziem rzadkich (REE) z produktów zawierających ziemie rzadkie, takich jak rudy metali ziem rzadkich i produktów pośrednich pochodzących z tych rud, z wykorzystaniem procesów trawienia kwasem, tworzenie szczawianów oraz selektywne wytrącanie i/lub ekstrakcję rozpuszczalnikami w celu uzyskania produktów końcowych REE o wysokiej czystości.
W patencie RU2610203 opisano wynalazek dotyczy hydrometalurgii metali szlachetnych, z jednoczesnym odzyskiem pierwiastków ziem rzadkich (RRE) z pulpy z wykorzystaniem kwaśnych chelatowych wymienników kationowych.
PL 232 035 Β1
W patencie CN106381406 opisano technologię ekstrakcji i rozdzielania toru i ziem rzadkich z, rozpuszczonego żużla przy użyciu kwasu chlorowodorowego, wytwarzanego w procesie obróbki alkalicznej monacytu.
W patencie CN105256156 opisano sposób recyklingu pozostałości elektrolitycznej zawierających fluor po przereagowaniu stopów matali ziem rzadkich z wodorotlenkiem sodu i rozpuszczaniem w kwasie chlorowodorowym.
W patencie A2878486 opisano sposób odzyskiwania tlenków metali ziem rzadkich z lamp fluorescencyjnych i żarówek, lamp elektronowych katodowych i innych odpadów przemysłowych zawierających pierwiastki ziem rzadkich w postaci fluorowcofosforanów, fosforanów trzeciorzędowych i innych materiałów fluorescencyjnych z wykorzystaniem ługowania alkalicznego.
W patencie GB2464733 przedstawiono sposób ekstrakcji pierwiastków ziem rzadkich z minerałów zawierających węglan, który obejmuje kruszenie minerału, zanurzanie w wodzie rozdrobnionego minerału, wstrzykiwanie CO2 do wody aż do rozpuszczenia węglanów. Następnie wprowadza się kwas mineralny, aż cząsteczki rozpuszczą się, rozdzielając i wytrącając jonowe REE jako tlenki.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu odzysku metali ziem rzadkich (REE) metodą alkaliczną z popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych.
Istotą wynalazku jest sposób odzysku metali ziem rzadkich (REE) metodą alkaliczną z popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych charakteryzujący się tym, że do popiołu dodaje się roztwór wodny wodorotlenku sodu, w stosunku wagowym NaOH w przeliczeniu na suchą masę do popiołu od 0,1:1,0 do 1,0:1,0, korzystnie 0,3:1,0, ogrzewa w temperaturze od 100°C do 250°C, korzystnie w 200°C przez okres od 1 do 5 godzin, korzystnie 3 godziny i studzi, korzystnie do temperatury w zakresie 20°C-25°C, a następnie rozdrabnia się powstałą masę do uziarnienia poniżej 1 mm, korzystnie 0,1 mm i odmywa wodą nadmiar NaOH. Tak otrzymany osad zadaje się silnym kwasem nieorganicznym, korzystnie kwasem chlorowodorowym i/lub azotowym, aż do osiągnięcia pH w zakresie 0-1, korzystnie 0, a następnie podgrzewa się mieszaninę do temperatury 100°C i utrzymuje w tej temperaturze od 0,5 do 3 godzin, korzystnie 1 godzinę. Po zastosowaniu sposobu stwierdzono przejście metali ziem rzadkich z popiołu do roztworu (przesączu) w ilości od 10% do 66% wagowych REE zawartych w popiele poddanym odzyskowi metodą alkaliczną.
Przykład I. Do reaktora wprowadzano popiół lotny z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych oraz wodorotlenek sodu w stosunku wagowym NaOH (w przeliczeniu na suchą masę) do popiołu (w przeliczeniu na suchą masę) 0,3:1,0 i wymieszano. Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 200°C, przez 3 godziny. Po ostudzeniu i rozdrobnieniu mieszaniny odmyto wodą nadmiar NaOH i pozostałość zadano kwasem chlorowodorowym do uzyskania pH = 0. Podgrzano mieszaninę do temperatury 100°C i ogrzewano przez 1 godzinę. W tabeli przedstawiono stopień wyługowania wybranych pierwiastków metali ziem rzadkich (REE) z popiołu lotnego z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych.
Lp. Składniki Udział [cz. wag.] Uwagi
1 Popiół lotny z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych 1,0 Temperatura = 200L’C. Czas =3 godziny Stopień wyługowania: Ce=74,3% La=82,9%, Nd=48,5% Sc=37,4% Y=59,9% Sumaryczny stopień wyługowania wybranych Ln=65,7%
2 NaOH. 0,3
3. HC1 3,0
4. Woda 10,0
Przykład II. Do reaktora wprowadzano popiół lotny z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych oraz wodorotlenek sodu w stosunku wagowym NaOH (w przeliczeniu na suchą masę) do
PL 232 035 Β1 popiołu(w przeliczeniu na suchą masę) 0,3:1,0 i wymieszano. Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 160°C, przez 5 godzin. Po ostudzeniu i rozdrobnieniu mieszaniny odmyto wodą nadmiar NaOH i pozostałość zadano kwasem chlorowodorowym do uzyskania pH = 0. Ogrzewano mieszaninę w temperaturze 100°C przez 1 godzinę. W tabeli przedstawiono stopień wyługowania wybranych pierwiastków metali ziem rzadkich (REE) z popiołu lotnego z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych.
Lp. Składniki Udział [cz. wag.] Uwagi
1 Popiół lotny z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych 1,0 Temperatura = 160°C. Czas =3 godziny Stopień wyługowania: Cc=74,6% La=90,4%. Nd=45,4% Sc=38,5% Y=52,8% Sumaryczny stopień wyługowania wybranych Ln=64,9%
2 NaOH. 0,3
3 HC1 3,0
4 Woda 10,0
Przykład III. Sposób odzysku metali ziem rzadkich (REE) metodą alkaliczną z popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych polega na tym, że do popiołu dodaje się roztwór wodny wodorotlenku sodu, w stosunku wagowym NaOH w przeliczeniu na suchą masę do popiołu 1,0:1,0, ogrzewa w temperaturze 250°C, przez okres 1,5 godziny i studzi do temperatury 25°C. Następnie rozdrabnia się powstałą masę do uziarnienia 0,5 mm i odmywa wodą nadmiar NaOH. Tak otrzymany osad zadaje się silnym kwasem azotowym, aż do osiągnięcia pH = 0,3, a następnie podgrzewa się mieszaninę do temperatury 100°C i utrzymuje w tej temperaturze przez 2,5 godziny.
Przykład IV. Sposób odzysku metali ziem rzadkich (REE) metodą alkaliczną z popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych polega na tym, że do popiołu dodaje się roztwór wodny wodorotlenku sodu, w stosunku wagowym NaOH w przeliczeniu na suchą masę do popiołu 1,0:100, ogrzewa w temperaturze 110°C, przez okres 2,5 godziny i studzi do temperatury 20°C. Następnie rozdrabnia się powstałą masę do uziarnienia poniżej 0,2 mm i odmywa wodą nadmiar NaOH. Tak otrzymany osad zadaje się mieszaniną stężonego kwasu azotowego i chlorowodorowego w stosunku objętościowym 1 do 3, aż do osiągnięcia pH =0,5, a następnie podgrzewa się mieszaninę do temperatury 100°C i utrzymuje w tej temperaturze przez 1,5 godziny.

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    1. Sposób odzysku metali ziem rzadkich (REE) metodą alkaliczną z popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych, znamienny tym, że do popiołu dodaje się roztwór wodny wodorotlenku sodu, w stosunku wagowym NaOH w przeliczeniu na suchą masę do popiołu od 0,1:1,0 do 1,0:1,0, korzystnie 0,3:1,0, ogrzewa w temperaturze od 100°C do 250°C, korzystnie w 200°C przez okres od 1 do 5 godzin, korzystnie 3 godziny i studzi, korzystnie do temperatury w zakresie 20°C-25°C, a następnie rozdrabnia się powstałą masę do uziarnienia poniżej 1 mm, korzystnie 0,1 mm i odmywa wodą nadmiar NaOH, i tak otrzymany osad zadaje się silnym kwasem nieorganicznym, korzystnie kwasem chlorowodorowym i/lub azotowym, aż do osiągnięcia pH w zakresie 0-1, korzystnie 0, a następnie podgrzewa się mieszaninę do temperatury 100°C i utrzymuje w tej temperaturze od 0,5 do 3 godzin, korzystnie 1 godzinę.
PL423021A 2017-10-02 2017-10-02 Sposób odzysku metali ziem rzadkich z popiołów lotnych PL232035B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL423021A PL232035B1 (pl) 2017-10-02 2017-10-02 Sposób odzysku metali ziem rzadkich z popiołów lotnych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL423021A PL232035B1 (pl) 2017-10-02 2017-10-02 Sposób odzysku metali ziem rzadkich z popiołów lotnych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL423021A1 PL423021A1 (pl) 2018-06-04
PL232035B1 true PL232035B1 (pl) 2019-05-31

Family

ID=62223422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL423021A PL232035B1 (pl) 2017-10-02 2017-10-02 Sposób odzysku metali ziem rzadkich z popiołów lotnych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL232035B1 (pl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024163813A3 (en) * 2023-02-01 2024-10-24 US Metals Refining Group, Inc. Selective separation of metals from mineral-rich concentrates

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024163813A3 (en) * 2023-02-01 2024-10-24 US Metals Refining Group, Inc. Selective separation of metals from mineral-rich concentrates

Also Published As

Publication number Publication date
PL423021A1 (pl) 2018-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101488164B1 (ko) 형광 램프들로부터 희토류를 회수하는 방법
US10669610B2 (en) Rare earth element extraction from coal
JP6105053B2 (ja) 希土類抽出のシステムおよび方法
JP4142848B2 (ja) マグネシウム金属、塩化マグネシウム、マグネサイトおよびマグネシウムをベースとした生成物の単離並びに製造方法
CN106477533B (zh) 一种铜阳极泥分离回收硒和碲的方法
US20150211094A1 (en) Method for processing ash, particularly fly ash
JP6448684B2 (ja) リチウム回収方法
KR102553461B1 (ko) 황 회수를 통한 선택적 희토류 추출 시스템 및 공정
CA2959876A1 (en) Acid leaching of rare earth elements
CN112320832A (zh) 一种由氢氧化钪中间品提纯精制高纯氧化钪的方法
EA019801B1 (ru) Способ извлечения цветных металлов из оксидных руд
JPH03170328A (ja) 石膏から希土類有価物を回収する方法
JP2020105588A (ja) 貴金属、セレン及びテルルを含む混合物の処理方法
PL232035B1 (pl) Sposób odzysku metali ziem rzadkich z popiołów lotnych
CN104805292B (zh) 稀土镨钕熔盐电解废料中有价成分的分离及回收方法
KR102091804B1 (ko) 폐 re:yag 결정으로부터 희토류 성분의 회수방법
GB2238528A (en) Selectively recovering lead, zinc and calcium from insoluble oxides or salts
CN100588726C (zh) 处理氧化锌物料的锌拜耳法
RU2145980C1 (ru) Способ переработки лопаритового концентрата
Kones et al. Alkaline fusion of Malaysian monazite and xenotime for the separation of thorium and uranium
KR102825119B1 (ko) 페로니켈 슬래그로부터 유용자원 추출 및 그 부산물을 이용한 건축마감재 제조방법
US9441283B2 (en) Process for complex processing of bauxite
US12221672B2 (en) Step-leaching process of rare earth elements from ash materials using mild inorganic acids at ambient conditions
CN115725867A (zh) 一种从飞灰中提取稀土的方法
CN110629056B (zh) 一种从稀土尾矿中回收稀土的方法