Nghiên cứu thu nhận tổng Oxit đất hiếm từ quặng đất hiếm Kon Tum nguyên khai bằng phương pháp Axit

Bài viết Nghiên cứu thu nhận tổng Oxit đất hiếm từ quặng đất hiếm Kon Tum nguyên khai bằng phương pháp Axit trình bày: Nghiên cứu thu nhận tổng oxit đất hiếm từ quặng đất hiếm nguyên khai ở Kon Tum bằng phương pháp axit với: H 2 SO 4 , HNO 3 , HCl. Kết quả nghiên cứu cho thấy, để thu nhận tổng oxit đất hiếm,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu thu nhận tổng Oxit đất hiếm từ quặng đất hiếm Kon Tum nguyên khai bằng phương pháp AxitNGHIÊN CỨU THU NHẬN TỔNG OXIT ĐẤT HIẾMTỪ QUẶNG ĐẤT HIẾM KON TUM NGUYÊN KHAIBẰNG PHƯƠNG PHÁP AXITVÕ VĂN TÂN - HUỲNH THỊ TÚ OANHTrường Đại học Sư phạm – Đại học HuếTóm tắt: Đã nghiên cứu thu nhận tổng oxit đất hiếm từ quặng đất hiếmnguyên khai ở Kon Tum bằng phương pháp axit với: H2SO4, HNO3, HCl.Kết quả nghiên cứu cho thấy, để thu nhận tổng oxit đất hiếm đạt hiệu suấtcao cần phải thực hiện trong những điều kiện: H2SO4 11 M, thời gian 150phút ở nhiệt độ sôi của hỗn hợp, tỷ lệ axit/quặng = 4:1 (mL/g) và kích thướcquặng ≤ 0,125 mm.1. MỞ ĐẦUTrong những năm gần đây, các nguyên tố đất hiếm đã trở thành vật liệu chiến lược chocác ngành công nghệ cao như điện - điện tử, hạt nhân, quang học, vũ trụ, vật liệu siêudẫn, siêu nam châm, luyện kim, xúc tác, thủy tinh và gốm sứ kỹ thuật cao, phân bón vilượng... Ở Việt Nam, các công ty khai thác sa khoáng ở Hà Tỉnh, Quảng Trị, ThừaThiên Huế, Bình Định, Ninh Thuận... chỉ mới làm giàu và phân chia thành các loại tinhquặng như Ilmenite, Monazite (có chứa các nguyên tố đất hiếm), Rutil và Zircon, [2],[3], [4], [5], [6], [7] chủ yếu để xuất khẩu dưới dạng tinh quặng cho Trung Quốc, NhậtBản... nên hiệu quả kinh tế rất thấp. Vì vậy, việc nghiên cứu để tách các nguyên tố đấthiếm từ các loại quặng chứa đất hiếm nhằm nâng cao giá trị kinh tế, khai thác và sửdụng một cách có hiệu quả tài nguyên đất nước là vấn đề thời sự.Khu vực Kon Tum, Buôn Ma Thuột đã từ lâu được xem là vùng phong phú khoáng sản,đặc biệt là vàng, đá quý và các kim loại quý hiếm. Các tính toán sơ bộ trong một số khuvực như ở Sông Côn, Côn Chô Rô, Đác Se Pay cho trữ lượng dự báo khoáng sản thorivà các nguyên tố đất hiếm lên đến con số hàng chục triệu tấn, trong đó có các nguyên tốđất hiếm nhóm nặng chiếm tỷ lệ cao [1], [2]. Do đó, việc thu hồi đất hiếm ở khu vựcKon Tum - Buôn Ma Thuột cần được đầu tư nghiên cứu đúng mức, xứng đáng với triểnvọng lớn của chúng.Trong phạm vi bài báo này, chúng tôi trình bày một số kết quả bước đầu về nghiên cứuthu nhận tổng các oxit đất hiếm từ quặng đất hiếm Kon Tum nguyên khai bằng phươngpháp axit.2. THỰC NGHIỆMQuặng đất hiếm Kon Tum ở dạng nguyên khai được sấy khô, nghiền nhỏ và phân loạicỡ hạt từ 0,074 mm đến 0,125 mm.Các loại hóa chất dùng để nghiên cứu: H2SO4, HCl, HNO3, H2C2O4, NaOH, dung dịchNH3... đều có độ sạch PA.Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm HuếISSN 1859-1612, Số 03(23)/2012, tr. 37-4338VÕ VĂN TÂN – HUỲNH THỊ TÚ OANHSử dụng các loại axit HCl, HNO3, H2SO4 ở các nồng độ khác nhau để phân hủy quặngtrong bình Kjeldahl có gắn sinh hàn hồi lưu ở khoảng thời gian nhất định, rồi để nguội;dùng nước cất pha loãng thành 10 lần, khuấy đều cho đất hiếm tách khỏi cặn, để lắng,gạn và lọc lấy phần dung dịch trong. Dung dịch thu được đưa về pH =1 để loại bỏ tạpchất. Sau đó để lắng và lọc lấy phần dung dịch trong, tiếp tục cho dung dịch kết tủa tổnghyđroxit đất hiếm bằng dung dịch NH3. Rửa kết tủa Ln(OH)3 bằng nước cất, rồi hòa tanLn(OH)3 lại bằng dung dịch axit cho đến pH = 1,5. Sau đó kết tủa tổng oxalat nguyên tốđất hiếm bằng H2C2O4 bão hòa ở 800C; để muồi kết tủa trong vòng 12 giờ rồi lọc và rửakết tủa thu được bằng dung dịch H2C2O4 1% cho sạch tạp chất (Fe3+, Ca2+,…). Sấy khôLn2(C2O4)3 ở nhiệt độ 800C, rồi nung Ln2(C2O4)3 ở nhiệt độ 9000C trong vòng hai giờđể thu tổng oxit đất hiếm.Hiệu suất thu nhận tổng oxit đất hiếm (H%) được tính theo công thức:H% =Vớia.100%2,11.ma: là lượng tổng oxit đất hiếm thu được, (g).m: lượng quặng dùng để nghiên cứu, (g).3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN3.1. Thành phần hóa học của quặng đất hiếm Kon Tum nguyên khaiThành phần các nguyên tố hóa học trong quặng đất hiếm Kon Tum nguyên khai đã xácđịnh bằng phương pháp XRF được trình bày ở bảng 1.Bảng 1. Thành phần hóa học quặng đất hiếm Kon Tum nguyên khaiStt1NguyêntốSiO2Thành phần(%)23,4100SttNguyên tố16ZrO2Thành phần(%)0,3170SttNguyên tố31Rb2OThành phần(%)0,02822Fe2O323,280017CaO0,273032CuO0,02243Al2O39,780018Na2O0,197033I0,01934BaO9,590019Y2O30,196034Er2O30,016256MgOK2O6,80003,15002021La2O3ZnO0,19400,16703536Eu2O3NiO0,01450,01337MnO3,110022PbO0,098537Cr2O30,012289TiO2ThO22,44002,20002324SrOU3O80,09760,09003839WO3Sb2O30,01060,008610P2O51,970025Gd2O30,087040Ar0,0085111213SO3FCeO20,89900,80200,6760262728Pr6O11Sm2O3Cl0,07780,07690,0560414243Co3O4Sc2O3CdO0,00780,00530,00251415Nb2O5Nd2O30,40200,39802930V2O5Dy2O30,03520,031844Ga2O30,0017Tổng nguyên tố đất hiếm có trong quặng đất hiếm Kon Tum nguyên khai (được xác80Hiệu suất (%)70NGHIÊN CỨU THU NHẬN TỔNG OXIT ĐẤT HIẾM TỪ QUẶNG ĐẤT HIẾM KON TUM…396040định bằng quang phổ Plasma, tại Viện mỏ Địa chất – Hà Đông – Hà Nội) là 2,11%.Như vậy quặng đất hiếm Kon Tum cóH chứa các nguyên tố đất hiếm thuộc loại trungSObình; quá trình làm giàu quặng để đượctinh quặng đất hiếm rất phức tạp và hiệu suấtHNOHClthấp, do đó triển khai nghiên cứu thu nhậntổng oxit đất hiếm từ quặng đất hiếm KonTum nguyên khai bằng phương pháp axit đơn giản và hiệu quả hơn.303.2. Ảnh hưởng của bản chất và nồng độ các loại axit đến hiệu suất nhu nhận tổngoxit đất hiếm502433456 nghiệm78nghiên9 cứu10 ảnh11 hưởng12Cácthícủa bản chất và nồng độ các loại axit đến hiệuNồngđộaxit(M)suất nhu nhận tổng oxit đất hiếm từ quặng đất hiếm Kon Tum nguyên khai được tiếnhành với các loại axit: HCl, H2SO4, HNO3 ở các khoảng nồng độ từ 4-12 M, kích thướchạt ...