Tinh chế quặng monazite

Tinh chế quặng monazite

Tách các nguyên tố đất hiếm Tách các nguyên tố đất hiếm 1 Nội dung Nội dung I. Đặt vấn đề II. Giới thiệu về các phương pháp cổ điển : 1. Kết tinh phân đoạn 2. Kết tủa phân đoạn 3. Phương pháp thay đổi số oxihoa III. Kết luận. IV. Tài liệu tham khảo. I. Đặt vấn đề II. Giới thiệu về các phương pháp cổ điển : 1. Kết tinh phân đoạn 2. Kết tủa phân đoạn 3. Phương pháp thay đổi số oxihoa III. Kết luận. IV. Tài liệu tham khảo. 2 I. Đặt vấn đề I. Đặt vấn đề - Các nguyên tố đất hiếm có ứng dụng và vai trò to lớn trong các ngành công nghiệp hiện nay. - Để sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên là các khoáng vật đất hiếm. việc nghiên cứu, tách các nguyên tố đất hiếm là rất cần thiết. - Các nguyên tố đất hiếm có ứng dụng và vai trò to lớn trong các ngành công nghiệp hiện nay. - Để sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên là các khoáng vật đất hiếm. việc nghiên cứu, tách các nguyên tố đất hiếm là rất cần thiết. 3 II. Giới thiệu về các phương pháp tách cổ điển II. Giới thiệu về các phương pháp tách cổ điển 1. Kết tinh phân đoạn . Cơ sở lí thuyết : Dựa vào độ tan khác nhau của các muối kim loại đất hiếm để tách, phân chia chúng thành những kim loại, hoặc các nhóm riêng biệt. Các nhà khoa học đã nghiên cứu đầy đủ các halogennua, nitrat, sunfat, oxalat cũng như các muối kép của các kim loại đất hiếm. . 1. Kết tinh phân đoạn . Cơ sở lí thuyết : Dựa vào độ tan khác nhau của các muối kim loại đất hiếm để tách, phân chia chúng thành những kim loại, hoặc các nhóm riêng biệt. Các nhà khoa học đã nghiên cứu đầy đủ các halogennua, nitrat, sunfat, oxalat cũng như các muối kép của các kim loại đất hiếm. . 4 Phương pháp kết tinh phân đoạn Phương pháp kết tinh phân đoạn  Cách tiến hành : - Chuẩn bị các muối kim loại đất hiếm. - Tách sơ bộ Ce ra khỏi dung dịch (lợi dụng khả năng dễ chuyển thành Ce 4+ của nó). - Làm bốc hơi dung dịch đến khi mẫu giọt chất lỏng không đông lại thành chất nhão kết tinh khi làm lạnh, và để yên 1 thời gian (thường là qua 1 đêm ) để nó kết tinh chậm. Kết quả là những muối tan tốt nhất sẽ ở lại pha dung dịch còn những muối kém tan nhất sẽ kết tủa. Lọc rửa kết tủa và ta tiếp tục làm kết tinh nhiều lần tương tự như trên.  Cách tiến hành : - Chuẩn bị các muối kim loại đất hiếm. - Tách sơ bộ Ce ra khỏi dung dịch (lợi dụng khả năng dễ chuyển thành Ce 4+ của nó). - Làm bốc hơi dung dịch đến khi mẫu giọt chất lỏng không đông lại thành chất nhão kết tinh khi làm lạnh, và để yên 1 thời gian (thường là qua 1 đêm ) để nó kết tinh chậm. Kết quả là những muối tan tốt nhất sẽ ở lại pha dung dịch còn những muối kém tan nhất sẽ kết tủa. Lọc rửa kết tủa và ta tiếp tục làm kết tinh nhiều lần tương tự như trên. 5 Muối đất hiếm Muối đất hiếm Tách Ce Tách Ce Ce 4+ Ce 4+ Bốc hơi,kết nh phân đoạn Bốc hơi,kết nh phân đoạn Dung dịch còn lại Dung dịch còn lại Nhóm các đất hiếm. Nhóm các đất hiếm. 6 Phương pháp kết tinh phân đoạn Phương pháp kết tinh phân đoạn - Các hợp chất dùng để tách = phương pháp kết tinh phân đoạn : sunfat, nitrat, bromat, photphat, cromat, iodat,……. Nhưng các hợp chất kép dạng Ln 2 (SO 4 ) 3 .K 2 SO 4 .nH 2 O có vai trò quan trọng, to lớn trong việc tách các nguyên tố đất hiếm thành 3 nhóm : + La, Ce, Pr, Nd, Sm (tạo thành những muối kép khó tan). + Gd, Tb, Eu (tạo những muối ít tan). + Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu (các sunfat kép dễ tan) - Các hợp chất dùng để tách = phương pháp kết tinh phân đoạn : sunfat, nitrat, bromat, photphat, cromat, iodat,……. Nhưng các hợp chất kép dạng Ln 2 (SO 4 ) 3 .K 2 SO 4 .nH 2 O có vai trò quan trọng, to lớn trong việc tách các nguyên tố đất hiếm thành 3 nhóm : + La, Ce, Pr, Nd, Sm (tạo thành những muối kép khó tan). + Gd, Tb, Eu (tạo những muối ít tan). + Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu (các sunfat kép dễ tan) 7 Kết tủa, lọc Kết tủa, lọc Kết tinh phân đoạn 16 bước Kết tinh phân đoạn 16 bước Hòa tan Hòa tan Kết tủa. Lọc Kết tủa. Lọc Dung dịch RECl 3 NH 4 OH,air Kết tủa: RE nặng Dung dịch thải (NH 4 ) 2 CO 3 Kết tủa 90% La 2 CO 3 HNO 3 ,NH 4 NO 3 Dung dịch Nước cái Tinh thể nguyên chất (La 2 O 3 :99,98%) Tách La bằng phương pháp kết tinh phân đoạn. 8 Phương pháp kết tinh phân đoạn Phương pháp kết tinh phân đoạn  Lưu ý : - Khi tiến hành kết tinh phân đoạn, cần phải kiểm tra độ tinh khiết của các phần nhận được. - Dùng các p.p phân tích lý học, nghiên cứu các quang phổ hấp thụ của các muối, các quang phổ phát xạ, và các phương pháp quang phổ bằng tia Rơn-ghen.  Lưu ý : - Khi tiến hành kết tinh phân đoạn, cần phải kiểm tra độ tinh khiết của các phần nhận được. - Dùng các p.p phân tích lý học, nghiên cứu các quang phổ hấp thụ của các muối, các quang phổ phát xạ, và các phương pháp quang phổ bằng tia Rơn-ghen. 9 Phương pháp kết tinh phân đoạn Phương pháp kết tinh phân đoạn • Ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện. • Nhược điểm:Tốn thời gian, công sức (có khi đến vài năm ). Phải cẩn thận khi tiến hành các giai đoạn. • Ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện. • Nhược điểm:Tốn thời gian, công sức (có khi đến vài năm ). Phải cẩn thận khi tiến hành các giai đoạn. 10 [...]... • • A review of the mineral processing and extractive metallurgy of rare earth minerals-Patrick R.Taylor Xử lý chế biến đất hiếm tại Việt Nam- Báo cáo tổng kết của Viện Khoa học Xạ Hiếm Extractive metallurgy of rare earth –C.K.Gupta and N.Krishnamurthy Khảo sát quá trình tách Thori oxit từ quặng monazit thừa thiên huế- Nguyễn Hoàng Vũ Tổng quan về đất hiếm ở Việt Nam- Bùi Tất Hợp Thorium By James B.Hedrick... màu, máy chụp Xquang,đèn huỳnh quang… Eu dễ bị khử từ Eu3+ xuống Eu2+ Eu3+ - e = Eu2+ E0= -0,43V 15 16 17 III.Kết luận • Không có phương pháp nào có đủ tiện ích để tách các nguyên tố đất hiếm dưới dạng tinh khiết và tách ra được hoàn toàn Vì thế biện pháp có lợi nhất về bề mặt kinh tế là kết hợp những phương pháp khác nhau,ứng dụng những phương pháp khác nhau trong các giai đoạn khác nhau cũng như phụ... khác bởi phương pháp thay đổi số oxihoa Xeri là nguyên tố khá phổ biến trong đất hiếm nó có nhiều ứng dụng to lớn trong công nghiệp như: sử dụng trong công nghệ chụp hình,phim ảnh, chất đánh bóng thủy tinh, … Ce3+ dễ chuyển thành Ce4+.có thể bị oxy hóa bởi oxy hóa các chất như hypoclorit , H2O2, ôxy trong khí quyển , hoặc điện phân có độ pH phù hợp , kết tủa nó là Cerium (IV) oxit hydrat 14 Phương pháp . trên. 5 Muối đất hiếm Muối đất hiếm Tách Ce Tách Ce Ce 4+ Ce 4+ Bốc hơi,kết nh phân đoạn Bốc hơi,kết nh phân đoạn Dung dịch còn lại Dung dịch còn lại Nhóm các đất hiếm. Nhóm các đất hiếm. 6 Phương. tố đất hiếm có ứng dụng và vai trò to lớn trong các ngành công nghiệp hiện nay. - Để sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên là các khoáng vật đất hiếm. việc nghiên cứu, tách các nguyên tố đất. tố đất hiếm có ứng dụng và vai trò to lớn trong các ngành công nghiệp hiện nay. - Để sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên là các khoáng vật đất hiếm. việc nghiên cứu, tách các nguyên tố đất