بررسی منشا عناصر نادرخاکی موجود در محلول واحد تولید اسید فسفریک و امکان بازیابی آنها به روش استخراج حلالی

کنسانتره آپاتیت حاصل از فلوتاسیون بخش غیرمغناطیسی کانسنگ آهن چادرملو، بعد از انحلال توسط اسید سولفوریک برای تولید اسید فسفریک مورد استفاده قرار می گیرد. آنالیز شیمیایی محلول حاصل از فرآیند انحلال نشان داده است که این محلول حاوی مقدار قابل توجهی عناصر نادر خاکی مانند سریم ، لانتانیوم، نئودمیوم و ایتریم است . بخشی از این عناصر به فرآیند تولید اسید فسفریک انتقال می -یابد و بخشی از آن نیز به فاز رسوب وارد می شود . لذا در تحقیق حاضر هدف شناسایی منشا این عناصر در کنسانتره آپاتیت و بازیابی آنها از محلول به روش استخراج حلالی است . براساس آنالیزهای XRD و XRF مشخص گردید که حدود ۸۵ درصد کنسانتره از کانی آپاتیت تشکیل شده است . بقیه کانی های موجود به ترتیب فراوانی شامل کلسیت ، دولومیت و کوارتز هستند. آنالیز تر نمونه کنسانتره با استفاده از ICP حاکی از حضور تقریبا کلیه عناصر نادر خاکی است ولی مقدار سریم ، لانتانیم ، ایتریم و نئودیمیم به ترتیب با ۲۰۰۰>، ۱۲۳۰، ۵۸۵ و ۵۵۸ ppm بیشتر از بقیه است . مطالعات میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی مجهز به WDX و EDX نشان داد که عناصر نادر به دو صورت در کنسانتره حضور دارند. بخشی از این عناصر به صورت جایگزینی کلسیم در شبکه کانی آپاتیت قرار گرفته اند و بخش دیگر به صورت کانی مونازیت به عنوان کانی اختصاصی عناصر نادر هستند. بخش عمده کانی مونازیت با ابعاد زیر ۲۰ میکرون اغلب در داخل آپاتیت قرار گرفته است .در آزمایش های استخراج حلالی ، بیشترین مقدار بازیابی عناصر نادر در حضور ۴میلی لیتر تری بوتیل فسفات (TBP)، در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد و مدت زمان واکنش ۳۰ دقیقه حاصل شد که مقدار آن برای عناصر لانتانیم ، سریم ، نئودیمیم و ایتریم به ترتیب ۳/۷۲%، ۶/۷۱%، ۳/۶۶ %و ۷/۶۶% بود.