Nghiên cứu thu nhận tổng oxit đất hiếm từ quặng đất hiếm kon tum nguyên khai bằng phương pháp axit 1140391

NGHIÊN CỨU THU NHẬN TỔNG OXIT ĐẤT HIẾM TỪ QUẶNG ĐẤT HIẾM KON TUM NGUYÊN KHAI BẰNG PHƯƠNG PHÁP AXIT VÕ VĂN TÂN - HUỲNH THỊ TÚ OANH Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế Tóm tắt: Đã nghiên cứu thu nhận tổng oxit đất từ quặng đất nguyên khai Kon Tum phương pháp axit với: H2SO4, HNO3, HCl Kết nghiên cứu cho thấy, để thu nhận tổng oxit đất đạt hiệu suất cao cần phải thực điều kiện: H2SO4 11 M, thời gian 150 phút nhiệt độ sôi hỗn hợp, tỷ lệ axit/quặng = 4:1 (mL/g) kích thước quặng ≤ 0,125 mm MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, nguyên tố đất trở thành vật liệu chiến lược cho ngành công nghệ cao điện - điện tử, hạt nhân, quang học, vũ trụ, vật liệu siêu dẫn, siêu nam châm, luyện kim, xúc tác, thủy tinh gốm sứ kỹ thuật cao, phân bón vi lượng Ở Việt Nam, cơng ty khai thác sa khống Hà Tỉnh, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Bình Định, Ninh Thuận làm giàu phân chia thành loại tinh quặng Ilmenite, Monazite (có chứa nguyên tố đất hiếm), Rutil Zircon, [2], [3], [4], [5], [6], [7] chủ yếu để xuất dạng tinh quặng cho Trung Quốc, Nhật Bản nên hiệu kinh tế thấp Vì vậy, việc nghiên cứu để tách nguyên tố đất từ loại quặng chứa đất nhằm nâng cao giá trị kinh tế, khai thác sử dụng cách có hiệu tài nguyên đất nước vấn đề thời Khu vực Kon Tum, Buôn Ma Thuột từ lâu xem vùng phong phú khoáng sản, đặc biệt vàng, đá quý kim loại quý Các tính tốn sơ số khu vực Sông Côn, Côn Chô Rô, Đác Se Pay cho trữ lượng dự báo khoáng sản thori nguyên tố đất lên đến số hàng chục triệu tấn, có nguyên tố đất nhóm nặng chiếm tỷ lệ cao [1], [2] Do đó, việc thu hồi đất khu vực Kon Tum - Buôn Ma Thuột cần đầu tư nghiên cứu mức, xứng đáng với triển vọng lớn chúng Trong phạm vi báo này, chúng tơi trình bày số kết bước đầu nghiên cứu thu nhận tổng oxit đất từ quặng đất Kon Tum nguyên khai phương pháp axit THỰC NGHIỆM Quặng đất Kon Tum dạng nguyên khai sấy khô, nghiền nhỏ phân loại cỡ hạt từ 0,074 mm đến 0,125 mm Các loại hóa chất dùng để nghiên cứu: H2SO4, HCl, HNO3, H2C2O4, NaOH, dung dịch NH3 có độ PA Tạp chí Khoa học Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế ISSN 1859-1612, Số 03(23)/2012, tr 37-43 38 VÕ VĂN TÂN – HUỲNH THỊ TÚ OANH Sử dụng loại axit HCl, HNO3, H2SO4 nồng độ khác để phân hủy quặng bình Kjeldahl có gắn sinh hàn hồi lưu khoảng thời gian định, để nguội; dùng nước cất pha loãng thành 10 lần, khuấy cho đất tách khỏi cặn, để lắng, gạn lọc lấy phần dung dịch Dung dịch thu đưa pH =1 để loại bỏ tạp chất Sau để lắng lọc lấy phần dung dịch trong, tiếp tục cho dung dịch kết tủa tổng hyđroxit đất dung dịch NH3 Rửa kết tủa Ln(OH)3 nước cất, hòa tan Ln(OH)3 lại dung dịch axit pH = 1,5 Sau kết tủa tổng oxalat nguyên tố đất H2C2O4 bão hòa 800C; để muồi kết tủa vòng 12 lọc rửa kết tủa thu dung dịch H2C2O4 1% cho tạp chất (Fe3+, Ca2+,…) Sấy khô Ln2(C2O4)3 nhiệt độ 800C, nung Ln2(C2O4)3 nhiệt độ 9000C vòng hai để thu tổng oxit đất Hiệu suất thu nhận tổng oxit đất (H%) tính theo cơng thức: H% = Với a 100% 2,11.m a: lượng tổng oxit đất thu được, (g) m: lượng quặng dùng để nghiên cứu, (g) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thành phần hóa học quặng đất Kon Tum nguyên khai Thành phần nguyên tố hóa học quặng đất Kon Tum nguyên khai xác định phương pháp XRF trình bày bảng Bảng Thành phần hóa học quặng đất Kon Tum nguyên khai Stt Nguyên tố SiO2 Thành phần (%) 23,4100 Stt Nguyên tố 16 ZrO2 Thành phần (%) 0,3170 Stt Nguyên tố 31 Rb2O Thành phần (%) 0,0282 Fe2O3 23,2800 17 CaO 0,2730 32 CuO 0,0224 Al2O3 9,7800 18 Na2O 0,1970 33 I 0,0193 BaO 9,5900 19 Y2O3 0,1960 34 Er2O3 0,0162 MgO K2O 6,8000 3,1500 20 21 La2O3 ZnO 0,1940 0,1670 35 36 Eu2O3 NiO 0,0145 0,0133 MnO 3,1100 22 PbO 0,0985 37 Cr2O3 0,0122 TiO2 ThO2 2,4400 2,2000 23 24 SrO U3O8 0,0976 0,0900 38 39 WO3 Sb2O3 0,0106 0,0086 10 P2O5 1,9700 25 Gd2O3 0,0870 40 Ar 0,0085 11 12 13 SO3 F CeO2 0,8990 0,8020 0,6760 26 27 28 Pr6O11 Sm2O3 Cl 0,0778 0,0769 0,0560 41 42 43 Co3O4 Sc2O3 CdO 0,0078 0,0053 0,0025 14 15 Nb2O5 Nd2O3 0,4020 0,3980 29 30 V2O5 Dy2O3 0,0352 0,0318 44 Ga2O3 0,0017 Tổng nguyên tố đất có quặng đất Kon Tum nguyên khai (được xác 80 Hiệu suất (%) 70 NGHIÊN CỨU THU NHẬN TỔNG OXIT ĐẤT HIẾM TỪ QUẶNG ĐẤT HIẾM KON TUM… 39 60 40 định quang phổ Plasma, Viện mỏ Địa chất – Hà Đông – Hà Nội) 2,11% Như quặng đất Kon Tum cóH chứa nguyên tố đất thuộc loại trung SO bình; trình làm giàu quặng để tinh quặng đất phức tạp hiệu suất HNO HCl thấp, triển khai nghiên cứu thu nhận tổng oxit đất từ quặng đất Kon Tum nguyên khai phương pháp axit đơn giản hiệu 30 3.2 Ảnh hưởng chất nồng độ loại axit đến hiệu suất nhu nhận tổng oxit đất 50 3 nghiệm 8nghiên cứu 10 ảnh 11 hưởng 12 Các thí chất nồng độ loại axit đến hiệu Nồng độ axit (M) suất nhu nhận tổng oxit đất từ quặng đất Kon Tum nguyên khai tiến hành với loại axit: HCl, H2SO4, HNO3 khoảng nồng độ từ 4-12 M, kích thước hạt