استحصال عناصر نادر خاكي توسط روش ليچينگ از كاني آپاتيت معدن ميكاي قره باغ

Extraction of rare earth elements by leaching method from apatite mineral of Mika Qarabagh mine

توسعه مستمر فناوري­هاي پيشرفته و افزايش تقاضا براي عناصر نادر خاكي (REEs)، منجر به توجه به استحصال آن از ساير كاني­هاي ميزبان، مانند آپاتيت شده است. هدف اين تحقيق، تعيين شرايط بهينه براي دستيابي به بيشترين انحلال REEs از كانه آپاتيت معدن ميكاي قره‌باغ (واقع در شمال غرب ايران) است. بر اساس آناليز ICP-MS مقدار عناصر نادر سبك (LREE) در نمونه آپاتيت معدن قره‌باغ ppm 3664.6 و عناصر نادر سنگين (HREE) ppm 530.68 است. آزمايش­هاي ليچينگ با استفاده از سولفوريك، هيدروكلريك و نيتريك اسيد با غلظت­هاي متفاوت بر روي كانه آپاتيت خردشده با d90 = 75 µm انجام گرفت. همچنين تأثير پيش فرآوري به روش كلسيناسيون بر انحلال REEs در مرحله ليچينگ بررسي شد. مؤثرترين روش براي انحلال عناصر نادر خاكي با بازيابي بيش از 95 درصد از نمونه كانه آپاتيت، با محلول HNO3، 30 و HCl، 37 درصد در دماي 20 درجه سانتي‌گراد و مدت‌زمان يك ساعت حاصل شد. غلظت عناصر نادر سبك و سنگين موجود در محلول ليچ با نيتريك اسيد، به ترتيب210.96 و mg/l 28.52 است. مقايسه مقادير نشان داد كه بيشترين مقدار انحلال در آزمايش­هاي ليچينگ با HCl، 37 درصد و HNO3، 30 درصد، با مقدار بيش از 71 درصد حاصل مي­شود.

The continuous development of advanced technologies and the increasing demand for rare earth elements (REEs) has led to attention to its extraction from other host minerals, such as apatite. This study aims to determine the optimal conditions for achieving the maximum dissolution of REEs from the apatite ore of the Mika Qarabagh mine (located in northwestern Iran). According to ICP-MS analysis, the amount of rare light elements (LREE) in the apatite sample of the Qarabagh mine is 3664.6 ppm, and rare heavy elements (HREE) are 530.68 ppm. Leaching experiments were performed using sulfuric, hydrochloric, and nitric acid in different concentrations on crushed apatite ores with d90 = 75 µm. The effect of preprocessing by calcination method on the dissolution of REEs in the leaching stage was also investigated. The most effective method for dissolving rare earth elements was obtained by recovering more than 95% of the apatite ore sample with a solution of HNO3, 30 and HCl, 37% at 20 ° C and lasting one hour. The light and rare heavy elements in leach solution with nitric acid concentrations are 210.96 and 28.52 mg / l. A comparison of values ​​showed that the highest dissolution rate was obtained in leaching experiments with HCl, 37%, and HNO3, 30%, with more than 71%.