مجله علوم، مهندسی و فناوری هسته‌ای

بررسی پارامترهای مؤثر بر استخراج حلالی ایتربیم (Yb) از محلول فروشویی کانسنگ آنومالی 5 ساغند

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

محمود عبداللهی 1
سعید علمدارمیلانی 2
محمدجواد کلینی 1
محمدرضا صمدزاده یزدی 1

1 گروه فرآوری مواد معدنی، بخش مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، صندوق پستی: 143-14115، تهران - ایران

2 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران

چکیده
در این پژوهش، استحصال و پرعیارسازی Yb(III) از محلول فروشویی کانسنگ آنومالی 5 ساغند با استفاده از EHPA2D به عنوان استخراج‌کننده­ی آلی و کروزین به عنوان رقیق‌کننده، و هم­چنین بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر بر آن مورد بررسی قرار گرفته­ است. بررسی نمونه‌های کانسنگ آنومالی 5 معدن ساغند نشان داد که علاوه بر اورانیم و توریم، عناصر بسیار با ارزش نادر خاکی نیز در این کانسنگ موجود می‌باشند و با توجه به محاسبات انجام شده ارزش ریالی عناصر نادر خاکی موجود در این منطقه بیش از 20 برابر ارزش اورانیم و توریم است. استخراج ایتربیم و سایر عناصر موجود در محلول فروشویی در pHهای مختلف بررسی شد و مشخص گردید که با افزایش pH، میزان استخراج این عناصر افزایش می‌یابد. میزان استخراج ایتربیم، اورانیم، لانتانیم، ایتریم، سریم و آهن در 2pH=، به ترتیب، برابر 99.9 ، 83 ، 13.5 ، 99.8 ، 8.5  و 27.4% به دست آمد. بررسی تأثیر افزایش نسبت حجمی دو فاز آبی به آلی (A/O) نشان داد که با افزایش این نسبت، میزان استخراج عناصر همراه ایتربیم بیش از خود ایتربیم کاهش می‌یابد. بنابراین از این امر می‌توان برای جدایش مطلوب ایتربیم بهره جست. با استفاده از نمودار مکیب- تیلی با 9A/O= و در 2pH= تعداد مراحل نظری استخراج برابر 2 به دست آمد. در نهایت، استریپ فاز آلی با استفاده از غلظت‌های مختلف نیتریک اسید مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

ایتربیم
عناصر نادر خاکی
کانسنگ آنومالی 5 ساغند
استخراج با حلال
EHPA2D

عنوان مقاله English

Study of Parameters Affecting the Extraction of Ytterbium from Anomaly No.5 of Saghand Ore Leach Solution

نویسندگان English

M Abdollahy 1
S Alamdar Milani 2
M.J Koleini 1
M.R Samadzadeh Yazdi 1
چکیده English

Extraction of ytterbium from anomaly No.5 of Saghand leach solution using D2EHPA as extractant, kerosene as a diluent, and optimization of the effective parameters were investigated. In addition to uranium and thorium, rare earths elements also exist in Saghand ore. The effect of pH on the extraction of Yb and other existing elements shows that their extractions increase by increasing pH. The extraction of Yb, U, La, Y, Ce and Fe in pH=2 were 99.9, 83, 13.5, 99.8, 8.5 and 27.4%, respectively. The increasing of the A/O ratio decreases the extraction of other elements more than Yb where it resulted in the increasing of the Yb separation. The theoretical number of extraction stages were determined in pH=2 and A/O=9 using McCabe-Thiele diagram. Stripping of the organic phase was also carried out by different concentrations of nitric acid.

کلیدواژه‌ها English

Ytterbium
Rare Earths Elements
Saghand Ore
Solvent Extraction
D2EHPA
  1. 1.    R. Lundi, J.R. Wilson, “Rare earth metals find interesting new uses despite lack of engineering data,” Imperial College Press (2002).

 

  1. 2.    J.B. Hedrick, “Rare earths,” U.S. Geological Survery Minerals Yearbook, 1, 60, 1-60, 16 (1999).

 

  1. 3.    P. Jones, F. Wall, T. Williams, “Rare earth minerals,” Chapman & Hall Inc (1996).

 

  1. 4.    J. Lefond, “Industrial minerals and rocks,” Vol. 2, Fifth Edition, American Society of Mining Engineers, New York (1983).

 

  1. 5.    C.K. Gupta, N. Krishnamurthy, “Extractive metallurgy of rare earths,” CRC Press, (2005).

 

  1. 6.    K. Memar, “Mineralogy and petrochemistry of a part of saghand area,” Ph.D Thesis University of Bombay, 1-43 (1991).

 

  1. 7.    C.K. Gupta, T.K. Mukherjee, “Hydrometallurgy in extraction process,” CRC Press (1990).

 

  1. 8.    م. عبداللهی، س. علمدار میلانی، م.ج. کلینی، م.ر. صمدزاده یزدی، ”استخراج ایتربیم از محیط‌های سولفوریکی با استفاده از استخراج‌کننده‌های آلی مختلف،“ پانزدهمین کنفرانس هسته‌ای، گرگان (1387).                                                                         

 

  1. 9.    J. Rydberg, M. Cox, C. Musikas, G. Choppin, “Solvent extraction and practice,” Second Edition, MARCEL DEKKER Inc (2004).

 

10. T. Sato, “Liquid-liquid extraction of rare-earth elements from aqueous acid solutions by acid organophosphorus compounds,” Hydrometallurgy, Vol. 22, 121-140 (1989).

 

11. ا. وکیلی‌میرزمانی، ”امکان‌سنجی فرآوری کانه‌های اورانیم و عناصر نادر خاکی به روش لیچینگ در آنومالی 5 ساغند،“ پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه باهنر کرمان (1383).                     

12. G.W. Mason, “Process for separation of the rare earths by solvent extraction,” U.S Patent, No. 4016237 (1975).

صفحه اصلی