Optimierung eines alternativen Laugungsverfahrens zur Gewinnung von Seltenen Erden aus Erzen/Konzentraten mit hohem Anteil an säurelöslichen Silikaten mit gleichzeitiger Vorreinigung der Laugungslösung


Optimierung eines alternativen Laugungsverfahrens zur Gewinnung von Seltenen Erden aus Erzen/Konzentraten mit hohem Anteil an säurelöslichen Silikaten mit gleichzeitiger Vorreinigung der Laugungslösung

Burisch, F.; Balinski, A.

Seltene Erdelemente (SEE), eine Gruppe aus 17 chemisch sehr ähnlichen Metallen, sind in der heutigen Zeit ein wichtiger Bestandteil unserer technologischen Entwicklung. Wichtige Anwendungen stellen beispielsweise die Herstellung von starken Dauermagneten (Neodym-Eisen-Bor, Samarium-Kobalt), Katalysatoren und Elektronik (LCD, Laser, optische Temperatursensoren) dar. Die verwendeten Mengen in den einzelnen Applikationen sind meist gering, dennoch ist die Nachfrage an diesen Metallen hoch. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Einsatz der SEE in manchen Anwendungsgebieten alternativlos ist.
Die Lage auf dem Weltmarkt ist problematisch, denn China besitzt derzeit das Monopol der Seltenen-Erden-Produktion. Um auch in Zukunft die Industrie mit diesen begehrten Metallen versorgen und das Chinamonopol umgehen zu können, ist es wichtig neue Ressourcen ausfindig zu machen und Technologien zur Verarbeitung zu entwickeln. Einer dieser möglichen neuen Ressourcen ist die Eudialyt-Lagerstätte Norra Kärr.
Diese Studienarbeit soll mögliche Verarbeitungsmethoden des Eudiaylt-Erzes untersuchen. Ein Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Laugung des Erzes durch Schwefelsäure bei unterschiedlichen Laugungstemperaturen sowie Säurekonzentrationen. In der Auswertung wurde dabei auf den Laugungsverlauf und Laugungsausbeuten eingegangen. Des Weiteren sind die Säureverbräuche bestimmt und die Laugungsrückstände mittels Mineral Liberation Analysis (MLA) untersucht worden, um die mineralogische Zusammensetzung nach der Laugung beurteilen zu können. Problematisch bei der Verarbeitung des silikatischen Eudialyts ist die Entstehung von Kieselsäure in der Laugungslösung. Diese bedingt eine schlechte Filtrierbarkeit, wodurch sich der 2. Teil der Studienarbeit mit einem Verfahren zur Unterdrückung des Kieselgels befasst. Hierfür wurde ein 2-stufiger Aufschluss verwendet. Der 1. Schritt besteht aus einem Aufschluss des Erz-Säure-Gemisches bei 105 °C, der 2. Schritt aus einer Laugung mit Wasser. Die durch die Kieselgelbildung beeinflussbare Filtrationsgeschwindigkeit wurde anhand der unterschiedlichen Aufschlusszeiten verglichen. Außerdem konnte ein Vergleich der Laugungsausbeuten zwischen konventioneller und dem 2-stufigen Verfahren erfolgen. Ebenfalls geht diese Arbeit auf das Silizium als Störelement sowie Zirkonium, Hafnium und Mangan als weitere Wertelemente ein.

Keywords: Eudialyt; Seltene Erden; Laugung

  • Other
    Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie, 2018
    Mentor: Balinski, Adam; Scharf, Chrisitane
    62 Seiten

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-27340
Publ.-Id: 27340