logo
Лекции по МРМ

5.1.7.2. Щелочной способ

В основе процесса лежит реакция взаимодействия монацита с растворами гидроксида натрия:

LnPO4(TB) + 3 NaOH(paств) → Ln(OH)3(TB) + Na3PO4(paств) (5.3)

Полное разложение монацита достигается при условии тонкого измельчения концентрата (96,5 % класса - 0,044 мм), применении 45 %-ного раствора NaOH в количестве 1,5 кг NaOH на 1кг монацита (что составляет ~ 300 % от стехиометрического количества) и обработке при 140 °С в течении примерно 3ч. Повышение температуры разложения до 200 °С приводит к практически полному вскрытию, но получаемые при этом осадки гидроксидов трудней растворяются в кислоте, что, вероятно, объясняется частичной их дегидратацией. Высокий расход реагента - основной недостаток способа вскрытия монацита гидроксидом натрия.

Концентрат разлагают щелочью в стальных реакторах. По лученную пульпу спускают в сборник, где разбавляют промывными водами с последующих операций (до содержания 30 % NaOH). Во избежание кристаллизации фосфата натрия пульпу нагревают до 100 - 110 °С и после выдержки в течение 1 ч (для получения легко фильтруемых осадков) горячую пульпу фильтруют, фильтрат, содержащий Na3PО4 и избыточный NaOH, выпаривают и затем кристаллизуют из него фосфат натрия (Na3PО4∙12Н20), который является полезным побочным продуктом производства. Остаточный раствор гидроксида натрия возвращают на операцию разложения концентрата.

Осадок гидроксидов растворяют в концентрированной соляной кислоте, взятой примерно в количестве 125 % от стехиометрического эквивалента.

Полученный солянокислый раствор разбавляют и нейтрализуют гидроксидом натрия до рН = 5,8. При этом практически весь торий осаждается в виде гидроксида. Вместе с ним осаждается 99,3 % урана и соосаждается около 3 % РЗЭ, содержащихся в растворе.

Из фильтрата после осаждения тория раствором щелочи осаждают смесь гидроксидов РЗЭ.

Преимущества щелочного метода перед методом разложения монацита серной кислотой заключаются в отделении уже на первой стадии фосфора от тория и лантаноидов с получением полезного побочного продукта - фосфата натрия. Однако сернокислотный метод экономичней и более универсален - применим к монацитовым концентратам различного происхождения.