بازیابی عناصر نادر خاکی از سد باطله کارخانه فرآوری سنگ آهن چادر ملو

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

استادیار، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه لرستان، خرم آباد

چکیده

سد باطله کارخانه فرآوری سنگ آهن چادرملو عناصر نادر خاکی دارد و برای تعیین روش مناسب برای بازیابی عناصر نادر موجود در آن به شناسایی کانی‌های حاوی عناصر نادر، کانی‌های همراه، نحوه درگیری این کانی‌ها با همدیگر، عیار عناصر نادر، توزیع ابعادی و نظایر آن نیاز است. به همین منظور شناسایی کاملی از نمونه انجام گرفت. نتایج این مطالعات نشان داد که سد باطله از کانی‌های اصلی مانند هماتیت، کوارتز، فلوروآپاتیت، کلسیت، گوتیت و دولومیت تشکیل شده است، به طوری که حدود 75/84 درصد وزنی از کل این نمونه را به ترتیب اکسیدهای آهن با 52/41 درصد وزنی، اکسیدهای کلسیم و منیزیم با 74/17 درصد وزنی، کوارتز با 2/20 درصد وزنی و اکسیدهای آلومینیم با 29/5 درصد وزنی تشکیل داده است. عیار کل عناصر نادر در نمونه 57/1068 پی‌پی‌ام است که از این مقدار 61/84 درصد وزنی آن را عناصر نادر سبک و 39/15 درصد وزنی آن را عناصر نادر سنگین تشکیل می‌دهد. d80 نمونه مورد مطالعه برابر 35/46 میکرون است. مطالعات SEM نشان داد که کانی‌های مونازیت، زنوتیم و آپاتیت در این نمونه حاوی عناصر نادر هستند و کانی مونازیت در حد چند میکرون به صورت ادخال در کانی‌های آهن و آپاتیت پراکنده شده است. روش جدایش مغناطیسی تر به عنوان یک روش پرعیارسازی برای حذف آهن و پرعیارسازی عناصر نادر استفاده شد که به دلیل بالا بودن عیار عناصر نادر در محصول مغناطیسی (802 پی‌پی‌ام) به عنوان یک روش پرعیارسازی برای عناصر نادر قبل از عملیات لیچینگ مورد استفاده قرار نگرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Recovery of Rare Earth Elements from the Tailings Dam of Chador Melo Iron Ore Processing Plant

نویسندگان [English]

  • S.M. Seyed Alizadeh Ganji
  • M. Hayati
Assistant Professor, Dept. of Mining Engineering, Lorestan University, Khorramabad, Iran
چکیده [English]

The tailings dam of the Chadormelo iron ore processing plant has rare earth elements and its identification operation was carried out in the first step. The results showed that the tailings dam is composed of major minerals such as hematite, quartz, fluorapatite, calcite, goethite, and dolomite so that about 84.75% by weight of this sample is iron oxides with 41.52% by weight, calcium and magnesium oxides with 17.74% by weight, quartz with 20.2% by weight, and aluminum oxides with 5.29% by weight respectively. The total grade of rare elements in the sample is 1068.57 ppm, of which 84.61% by weight are light rare elements and 15.39% by weight are heavy rare elements. The d80 of the sample is 46.35 microns. SEM studies showed that the minerals monazite, xenotim, and apatite in this sample contain rare elements and the monazite mineral is dispersed in the amount of iron and apatite in a few microns. The wet magnetic separation method was used as a pre-concentration method for iron removal and pre-concentration of rare elements, which due to the high grade of rare elements in the magnetic product (802 ppm) as a pre-concentration method for rare elements before the leaching operation Not used.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Iron Ore tailings dam
  • Chadormelo
  • Rare element recovery
  • Monazite
  • Apatite

مراجع

  1. Haxel, G. B., Hedrick, J. B., and Orris, J. J. (2002). “Rare Earth Elements Critical Resources for High Technology”. USGS Facts Sheet, 1.
  2. Jorjani, E., Bagherieh, A. H., and Rezai, B. (2007). “Determination of rare earth elements in products of Chadormalu Iron ore beneficiation plant (Iran) from beneficiation point of view”. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, Jahad Daneshgahi, 26(4): 11-18.
  3. Jia, Q., and Tong, Sh. (2009). “Solvent extraction of rare earth elements with mixtures of sec-octylphenoxy acetic acid and bis(2,4,4-trimethylpentyl) dithiophosphinic acid”. Separation and Purification Technology, 64: 345-350.
  4. Kanazawa, Y., and Kamitani, M. (2006). “Rare earth minerals and resources in the world”. Journal Alloys and Compounds, 408-412.
  5. Gupta, C. K., and Krishnamurthy, N. (2005). “Extractive Metallurgy of Rare Earths”. CRC press, Boca Raton London New York Washington DC, 1-159.
  6. Xie, F., Zhang, T. A., Dreisinger, D., and Doyle, F. (2014). “A critical review on solvent extraction of rare earths from aqueous Solutions”. Minerals Engineering, 56: 10-28.
  7. Jorjani, E., Bagherieh, A. H., and Chehreh, Ch. S. (2011). “Rare earth elements leaching from Chadormalu apatite concentrate: Laboratory studies and regression predictions”. Korean Journal Chemical Engineering, 28(2): 557-562.
  8. Hongfei, L., and Fuqiang, G.(2006). “A new hydrometallurgical process for extracting rare earths from apatite using solvent extraction with P350”. Journal of Alloys and Compounds, 995-998.
  9. Gupta, C., and Krishnamurthy, N. (2005). “Extractive Metallurgy of Rare Earths”. CRC Press Inc., 1-504.
  10. Kumari, A., Panda, R., Kumar, M. J., Kumar, R., and Young, L. J. (2015). “Process development to recover rare earth metals from monazite mineral”. A review Minerals Engineering, 79: 102-115.
  11. Ritcey, G. M., and Ashbrook, A. W. (1979). “Solvent Extraction: Principles and Applications to Process Metallurgy”. Part-II, Elsevier, Amsterdam, 386-420.
  12. Abdulkerim, Y., Abdullah, O., and Ismail, G. (2003). “Effect of thiourea on sulphuric acid leaching of bastnaesite”. Hydrometallurgy, 68: 195-202.
  13. Das, S., Behera, S. S., Murmu, B. M., Mohapatra, R. K., Mandal, D., Samantray, R., Parhi, P. K., and Senanayake, G. (2018). “Extraction of scandium (III) from acidic solutionsusing organo-phosphoric acid reagents: a comparative study”. Separation and Purification Technology, 202: 248-258.
  14. Lopez, J., Reig, M., Gibert, O., and Cortina, J. L. (2019). “Integration of nanofiltration membranes in recovery options of rare earth elements from acidic mine waters”. Journal of Cleaner Production, 210: 1249-1260.
  15. Li, F., Wang, Y., Su, X., and Sun, X., (2019). “Towards zero-consumption of acid and alkali recycling rare earths from scraps: a precipitation-stripping-saponification extraction strategy using CYANEX572”. Journal of Cleaner Production, 228: 692-702.
  16. Jyothi, R. K., Thenepalli, T., Ahn, J. W., Parhi, P. K., Chung, K. W., and Lee, J. Y.
    (2020). “Review of rare earth elements recovery from secondary resources for clean energy technologies: Grand opportunities to create wealth from waste”. Journal of Cleaner Production, 267: 1-26.
  17. سمیعی بیرق، ع.، مشکینی، م.؛ 1394؛ "عناصر نادر خاکی". انتشارات جهاد دانشگاهی صنعتی امیرکبیر، تهران، ص 168-1.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 02 اسفند 1399
  • تاریخ بازنگری: 09 آذر 1400
  • تاریخ پذیرش: 20 مهر 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار