Evaluating the possibilities of obtaining initial concentrates of rare earth elements (REEs) from fly ashes

Evaluación de las posibilidades de obtener concentrados iniciales de elementos de tierras raras (REEs) a partir de cenizas volantes

El artículo presenta los resultados de una investigación inicial de laboratorio sobre las posibilidades de obtener REE a partir de las cenizas volantes de una de las centrales eléctricas polacas. En el trabajo los autores han presentado los resultados de las investigaciones sobre la obtención de concentraciones iniciales de REEs a partir de cenizas volantes mediante métodos fisicoquímicos e hidrometalúrgicos. Estas investigaciones proporcionan una base para desarrollar una tecnología de recuperación de REE a partir de cenizas volantes producidas en el proceso de combustión de carbones duros.

INTRODUCCIÓN

Los elementos de tierras raras (ETR) son un grupo de 17 elementos, incluidos 15 lantánidos, así como el escandio y el itrio. Los ETR son bastante comunes en la naturaleza. Su concentración estimada en la corteza oscila entre 150 y 220 mg/kg [1]. Los REEs son materiales de importancia estratégica para el desarrollo económico. Debido a su baja concentración, el proceso de obtención de concentrados de elementos de tierras raras es complejo; depende de la composición química del mineral e implica una serie de métodos combinados de procesamiento, lo que tiene un impacto negativo en el medio ambiente: flotación, lixiviación con ácido clorhídrico, métodos gravimétricos mediante plantillas, espirales, concentradores cónicos y mesas de concentración, también se aplican métodos de separación magnética y electrostática, así como disolución en soluciones calientes de ácidos y extracciones mediante NaOH concentrado [2]. Las cenizas procedentes del proceso de combustión de la hulla contienen una cantidad considerable de metales preciosos. Las investigaciones sobre las cenizas volantes de los procesos de combustión de hulla destinadas a determinar su contenido de lantánidos fueron realizadas por Smółka-Danielowska [3] y Całus Moszko, Białecka [4]. El clarke medio de las cenizas de combustión de hulla es de 388,3 mg/kg [5]. En todos los residuos examinados procedentes del proceso de combustión de la hulla, el contenido de cerio (39 - 186 mg/kg, clarke=140 mg/ kg) y lantano (16 - 86 mg/kg, clarke=76 mg/kg) era elevado. Los métodos desarrollados anteriormente para separar elementos de las cenizas volantes implican la extracción de cenizas con ácidos caracterizados por un pH bajo a temperaturas y tiempos de lixiviación adecuadamente seleccionados [6]. El artículo presenta los resultados de la investigación de laboratorio sobre las posibilidades de obtención de REEs a partir de cenizas volantes.

TRABAJO EXPERIMENTAL

El objetivo de las investigaciones realizadas era evaluar la posibilidad de aplicar métodos físico-químicos (procesamiento) e hidrometalúrgicos (digestión con ácidos) para obtener concentrados iniciales de elementos de tierras raras a partir de cenizas volantes producidas en el proceso de combustión de la hulla.