160354. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kettős műtrágya előállítására a nyersanyag ritkaföldfém tartalmának kinyerésével

160354 6 tes ugyanis, hogy a ritkaföldférnek .oldószeres extrakciója során, a megoszlási hányados növelése érdekében kisózó sókéint lítium-nitrátot,' alumínium-nitrátot adagolnak olyan nagy menynyiségben, hogy a koncentrációjuk ezeknek az s anyagoknak az oldatban -7—10 M/l legyen. Nyilvánvaló, hogy a műtrágyagyártásnál ilyen adalékanyagok alkalmazása lehetetlen, egyrészt igen drágák, másrészt, ha valamilyen módon visszanyernénk, az megdrágítaná a technológiát. io Enélkül pedig bekerülnének a műtrágyába. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy a kettős műtrágyagyártásnál az apatit salétroimsavas feltárási oldatában a ritkaföld- 15 fémek mellett igen nagy mennyiségben más oldott sók is jelen vannak, amelyeket felhasználtunk a kisózó sók (adalékok) helyett. Ezek a sók — kaliciumnitrátok, foszfátok stb. — tulajdonképpen a műtrágyagyártás közbenső ter- 20 mákéi, amelyek a ritkaföldfémek kinyerése után az.eredeti technológia szerint műtrágyává feldolgozhatók. Ily módon a kettős műtrágyagyártás folyamatát mintegy megcsapoljuk, illetve komplettáljiuk, mivel az extrakciós lépés 25 közbeiktatásával a nyersanyagnak egy igen értékes anyagát, a ritkaföldfémeket is kinyerjük. tárjuk. Az így kapott oldatból kiszűrünk 100 ml-t, majd 100 ml tributilfoszfáttal együtt választótölcsérbe visszük. A két fázis intenzív érintkeztetése (összerázása) után a szerves fázist elkülönítjük. A vizes fázishoz friss extrabenst adunk és a műveletet megismételjük. Négy extrakciós lépéssel a ritkaföldfémeknek legalább 88%-át kinyerjük. A reextrakciót — a ritkaföldfémek kinyerését az organikus fázisból — a következő módon végezzük: A szerves fázist — amely a ritkaföldeket tartalmazza — választótölcsérbe visszük. Legalább négyszer — célszerűen desztillált vízzel — összerázzuk. A fázisok aránya 5:1 az organikus fázis javára, tehát 10.0 ml szerves fázishoz 20 ml vizet adunk. Ily módon a szerves fázisból, négy lépésben 95%-ínál jobb hatásfokkal reextraháljuk a ritkaföldeket. A szerves fázis egyúttal regenerálódik is és visszavezethető az első extrakciós fokozatba. Az ismertetett extrakciós műveletben meghatároztuk néhány ritkaföldfém D megoszlási hányadosát (II. táblázat), amelyeket az eredményeknek az I. táblázattal való összevethetősége érdekében azonos ritkaföldfémekre mértünk be. Az eljárásunkkal sikerült olyan megoldást találni, amelynél a ritkaföldfémek kinyerése miatt nem kell módosítani az alaptechnológiai folyamatot, nevezetesen a kettős-műtrágyagyártást. A technológia azon adottságait használjuk ki, amelyek lehetővé teszik a ritkaföldfémek kinyerését. Ennek érdekében olyan extrahenst kerestünk, amely alkalmas az adott körülmények mellett a ritkaföldfémek kinyerésére. A ritkaföldfémek extrakciójánál a kettős műtrágyagyártás salétromsavas feltárási oldata képezi a vizes fázist. Az organikus fázist úgy választottuk ki, hogy abban a ritkaföldfémek jobban oldódjanak, mint a vizes (salétromsavas) fázisban. Így elérhető, hogy a fázisok elég intenzív érintkeztetése következtében az oldott ritkaföldfémek átmennek az organikus fázisba. (Mivel így ez az oldószer kivonja az értékes vagy keresett anyagot, extrafhensnek is nevezik. A továbbiakban a szerves fázist a rövidség kedvéért extrahensnek nevezzük.) A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy a nyersanyag — apatit, nyersfoszfát — salétramsawas feltárási oldatát műtrágyává való feldolgozás előtt 0,1—10 arányban keverjük a tributil-foszfáttal, majd legfeljebb 5 fokozatban extraháljuk, a feltárási oldatot az extrakció után műtrágyává dolgozzuk fel, az extrakcióból kikerülő szerves fázisból pedig a ritkaföldfémeket vizes extrákéi óval vizes fázis alakjában kinyerjük. A találmány szerinti eljárás egy példaképpieni foganatosítási módját az alábbiakban ismertetjük. Flotált Kola-i apatitot a kettős műtrágyagyártás technológiája szerint salétromsavval fel-30 35 40 45 50 55 II. táblázat Néhány ritkaföldfém megoszlása a kettős műtrágyagyártásmái képződő salétromsavas feltárási oldat és 100%-os tributilifoszfát között Az oldatok savassága: 5,5 M/l Rf. megnevezése Megoszlási hányados, D Y Eu 0,696 1,4 65 A megoszlási hányadosokat pl. a ritkaföldfém kihozatal szempontjából nézve, az ittrium kihozatala a vizes (savas) fázisból az organikusba kb. 40%, egy extrakciós lépésben. Ha a vizes fázishoz újabb friss extraháló szert vezetünk, az ottmaradt 60%-nak újabb 40%-a megy át az organikus fázisba, vagyis 24%, amit az előző lépés kihozatalához (40%) hozzáadva már 64% a kitermelés. Négy fokozatú lépésnél már több, mint 80% a kihozatal. Európiumra nézve a magasabb megoszlási hányados miatt (D = 1,4) a négy fokozatú lépésnél 90%,-osnál nagyobb kihozatal érhető el. Az I. és II. táblázat adatainak összehasonlításából kitűnik, hogy a kettős műtrágyagyártás feltárási oldatát a célszerűen megválasztott extrahálószerrel kezelve, abból a ritkaföldfémek jobb hatásfokkal nyerhetők ki, mint bármely más ismeretes eljárással. A ritkaföldfémeket kinyerhetjük a tributil-ifoszfátos oldatból vizes mosással, miközben az extraáhlószert is regeneráljuk. Ez a művelet az-3