Отправить статью по E-mail Возможность разложения вьетнамского монацитового концентрата щелочным методом под давлением
- Авторы: Ле Х.Ш.1, Лю С.Д.1, Нгуен Д.В.1, Буй К.Ч.1, Карелин В.А.2, Смороков А.А.2
-
Учреждения:
- Вьетнамский институт атомной энергии
- Национальный исследовательский Томский политехнический университет
- Выпуск: Том 336, № 3 (2025)
- Страницы: 208-221
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/2500-1019/article/view/289733
- DOI: https://doi.org/10.18799/24131830/2025/3/4949
- ID: 289733
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Изучено разложение монацитового концентрата щелочью. Были исследованы условия разложения, такие как температура, время, размер частиц и массовое соотношение между щелочью и монацитовым концентратом по массе. Согласно литературным данным, процесс разложения лучше всего проводить при температуре >140 °C в течение 8 часов, требуемое соотношение щелочи и монацитового концентрата составляет 1,4/1, размер частиц руды должен быть меньше 48 мкм. Эффективность разложения составляет около 70 %. Если достигать степени разложения свыше 90 %, то соотношение щелочи/концентрата по массе должно быть не менее 4/1, что приводит к большому количеству остаточной щелочи, в последующем требующей дополнительных затрат на регенерирование. Для решения проблемы использования избыточного количества щелочи был изучен процесс разложения монацитового концентрата при повышенном давлении щелочью. Был использован монацитовый концентрат месторождения Хам Тан (Вьетнам, провинция Баньтхуан). Исследованы основные параметры, влияющие на полноту протекания процесса, такие как температура, время, соотношение NaOH/концентрат по массе и размер частиц концентрата. Результаты показали, что под воздействием давления разложение происходит быстрее и эффективность разложения увеличивается. Оптимальная температура для разложения концентрата составляет от 180 до 210 °C, что соответствует давлению от 4 до 7 атм. Время разложения также сократилось до 2 часов, а размер частиц концентрата также увеличился до 55 мкм при использовании 70 %-ного раствора щелочи и соотношения щелочь/концентрат 1/1. Эффективность вскрытия редкоземельных элементов достигла 95 %, в то время как при тех же условиях степень вскрытия для U составила 50 %, а для Th – 77 %. При увеличении времени реакции эффективность разложения редкоземельных элементов не сильно менялась, но для радиоактивных элементов имела тенденцию к росту. При размерах частиц >55 мкм эффективность процесса резко снижалась, и для увеличения эффективности разложения требовалось изменение условий реакции.
Ключевые слова
Об авторах
Хай Шон Ле
Вьетнамский институт атомной энергии
Email: son.hut2006@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2147-7425
доктор философии, руководитель лаборатории, Институт технологий радиоактивных и редких элементов
Вьетнам, 11513, г. Ханой, район Донг Да, ул. Ланг Ха, 48Суан Динь Лю
Вьетнамский институт атомной энергии
Email: lxdinh79@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-1668-8844
доктор философии, ведущий исследователь, вице-президент Института технологий радиоактивных и редких элементов
Вьетнам, 11513, г. Ханой, район Донг Да, ул. Ланг Ха, 48Динь Вьет Нгуен
Вьетнамский институт атомной энергии
Email: dinhviet0701@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-8146-4362
исследователь, Институт технологий радиоактивных и редких элементов
Вьетнам, 11513, г. Ханой, район Донг Да, ул. Ланг Ха, 48Конг Чинь Буй
Вьетнамский институт атомной энергии
Email: buictr@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-1014-0221
доктор философии, исследователь, Институт технологий радиоактивных и редких элементов
Владимир Александрович Карелин
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Email: wolfraum@yandex.ru
доктор технических наук, профессор
Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30Андрей Аркадьевич Смороков
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: wolfraum@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1682-9038
старший преподаватель
Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30Список литературы
- U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries. – 2025. – 216 p. URL: https://doi.org/10.3133/mcs2025 (дата обращения: 15.12.2024).
- Bohrea A., Avasthib K., Petkov V.I. Vitreous and crystalline phosphate high level waste matrices: present status and future challenges // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. – 2017. – Vol. 50. – P. 1–14. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.jiec.2017.01.032 (дата обращения: 15.12.2024).
- Kanazawa Y., Kamitani M. Rare earth minerals and resources in the world // J. Alloys and Compounds. – 2006. – Vol. 408–412. – P. 1339–1343. URL: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2005.04.033 (дата обращения: 15.12.2024).
- A suggested alternative procedure for processing of monazite mineral concentrate / T.E. Amer, W.M. Abdella, G.M. Abdel Wahab, E.M. El-Sheikh // Int. J. of Mineral Processing. – 2013. – Vol. 125. – P. 106–111. URL: https://doi.org/10.1016/j.minpro.2013.10.004 (дата обращения: 15.12.2024).
- Process development to recover rare earth metals from monazite mineral: a review / Archana Kumari, Rekha Panda, Manis Kumar Jha, J. Rajesh Kumar, Jin Young Lee // Minerals Engineering. – 2015. – Vol. 79. – P. 102–115. URL: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2015.05.003 (дата обращения: 15.12.2024).
- Alkaline fusion of malaysian monazite and xenotime for the separation of thorium and uranium / Jacqueline Kones, Norhazirah Azhar, Nur Aqilah Sapiee, Khaironie Mohamed Takip // Jurnal Sains Nuklear Malaysia. – 2019. – Vol. 31. – P. 37–41.
- Leaching of rare earth metals (REMs) from Korean monazite concentrate / Rekha Panda, Archana Kumari, Manis Kumar Jha, Jhumki Hait, Vinay Kumar, J. Rajesh Kumar, Jin Young Lee // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. – 2014. – Vol. 20. – Iss. 4. – P. 2035–2042. URL: https://doi.org/10.1016/j.jiec.2013.09.028 (дата обращения: 15.12.2024).
- Processing of monazite leach liquor for the recovery of light rare earth metals (LREMs) / Archana Kumari, Soni Jha, Jay Narayan Patel, Sanchita Chakravarty, Manis Kumar Jha, Devendra Deo Pathak // Minerals Engineering. – 2018. – Vol. 129. – P. 9–14. URL: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.09.008 (дата обращения: 15.12.2024).
- Study on processing of rare earth oxide from monazite, mongmit Myitsone Region / Aye Thi Tar, Thant Zin Myo, Tin Moe Hlaing, Bo Bo Mya Win // American Scientific Research Journal for Engineering, Technology, and Sciences (ASRJETS). – 2017. – Vol. 27. – P. 43–51.
- Da Costa Lauria D., Rochedo E.R.R. The legacy of monazite processing in Brazil // Radiation Protection Dosimetry. – 2005. – Vol. 114. – № 4. – P. 546–550. URL: https://doi.org/10.1093/rpd/nci303 (дата обращения: 15.12.2024).
- Borai E.H., Hamed M.M., Shahr El-Din A.M. A new method for processing of low-grade monazite concentrates // Journal geological society of India. – May 2017. – Vol. 89. – P. 600–604.
- Development of selective separation method for thorium and rare earth elements from monazite liquor / E.H. Borai, I.M. Ahmed, A.M. Shahr El-Din, M.S. Abd El-Ghany // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. URL: https://doi.org/10.1007/s10967-018-5814-4 (дата обращения: 15.12.2024).
- Malaysian monazite and its processing residue: chemical composition and radioactivity / Nurrul Assyikeen Md. Jaffary, Kok Siong Khoo, Nor Hasimah Mohamed, Mohd Abd Wahab Yusof, Syazwani Mohd Fadzil // J. of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. – 2019. – Vol. 322. – P. 1097–1105. URL: https://doi.org/10.1007/s10967-019-06813-1 (дата обращения: 15.12.2024).
- Galvin J., Safarzadeh M.S. Decomposition of monazite concentrate in potassium hydroxide solution // Journal of Environmental Chemical Engineering. – 2018. – Vol. 6. – Iss. 1. – P. 1353–1363. URL: https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.01.042 (дата обращения: 15.12.2024).
- Alkali pug bake process for the decomposition of monazite concentrate / L. Berry, J. Galvin, V. Agarwal, M.S. Safarzadeh // Minerals Engineering. – 2017. – Vol. 109. – P. 32–41. URL: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2017.02.007 (дата обращения: 15.12.2024).
- Hazan R., Hazwani Mohd Noor, Khaironie Mohamed Takip. Recovery of Light Rare Earth Elements (LREE) from monazite by alkaline fusion // Engineering Materials. – 2022. – Vol. 908. – P. 503–508. URL: https://doi.org/10.4028/p-8lmch6 (дата обращения: 15.12.2024).
- Phosphate decomposition by alkaline roasting to concentrate rare earth elements from monazite of Bangka Island, Indonesia / Tri Purwantia, Mochamad Setyadjic, Widi Astutid, Indra Perdanaa, Himawan Tri Bayu Murti Petrusa // Journal of Mining Science. – 2020. – Vol. 56. – P. 477–485. URL: https://doi.org/10.1134/S1062739120036763 (дата обращения: 15.12.2024).
- Processing of Korean monazite concentrate for the recovery of rare earth metals (REMs) / Archana Kumari, Manis Kumar Jha, Jhumki Hait, Sushanta Kumar Sahu, Vinay Kumar // J. Indian Chern. Soc. – 2013. – Vol. 90. – P. 2105–2110.
- Novriyanisti R., Prassanti K. Widana. Separation of elements in Bangka monazite with multilevel precipitation // Eksplorium. – 2021. – Vol. 42. – P. 69–76.
- Development of process flow sheet for recovering strategic mineral monazite from a Lean-Grade Bramhagiri Coastal Placer Deposit, Odisha, India / Deependra Singh, Bighnaraj Mishra, Ankit Sharma, Suddhasatwa Basu, Raghupatruni Bhima Rao // Minerals. – 2024. – Vol. 14. – P. 1–20 URL: https://doi.org/10.3390/min14020139 (дата обращения: 15.12.2024).
- Study of monazite under high pressure / Tony Huang, Jiann-Shing Lee, Jennifer Kung, Chih-Ming Lin // Solid State Communications. – 2010. – Vol. 150. – Iss. 37–38. – P. 1845–1850. URL: https://doi.org/10.1016/j.ssc.2010.06.042 (дата обращения: 15.12.2024).
- Разработка способа низкотемпературного обескремнивания активированного цирконового концентрата раствором NH4HF2. Известия томского политехнического университета / А.А. Смороков, А.С. Кантаев, Д.В. Брянкин, А.А. Миклашевич // Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 4. – С. 27–36. URL: https://doi.org/10.18799/24131830/2022/4/3459 (дата обращения: 15.12.2024).
- Разработка способа низкотемпературного обескремнивания лейкоксенового концентрата Ярегского месторождения раствором гидродифторида аммония / А.А. Смороков, А.С. Кантаев, Д.В. Брянкин, А.А. Миклашевич // Изв. вузов. Химия и хим. Технология. – 2022. – Т. 65. – С. 127–133. URL: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226502.6551 (дата обращения: 15.12.2024).
- Novel low-energy approach to leucoxene concentrate desiliconization by ammonium bifluoride solutions / A.A. Smorokov, A.S. Kantaev, D.V. Bryankin, A.A. Miklashevich, M. Kamarou, V. Romanovski // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. – 2023. – Vol. 98. – P. 726–733. URL: https://doi.org/10.1002/jctb.7277 (дата обращения: 15.12.2024).
- Approaches for filtrate utilization from synthetic gypsum production / V. Romanovski, X. Su, L. Zhang et al. // Environmental Science and Pollution Research. – 2023. – Vol. 30. – P 33243–33252. URL: https://doi.org/10.1007/s11356-022-24584-3 (дата обращения: 15.12.2024).
Дополнительные файлы
