Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM



BÙI VIỆT HƢNG



THU HỒI XERI TỪ BÃ THẢI
TUYỂN QUẶNG ĐỒNG SIN QUYỀN



Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số: 60.44.01.13


LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC


Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Lƣu Minh Đại


Thái Nguyên - 2013

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

LỜI CẢM ƠN


Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Lƣu Minh Đại
người hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành
luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Viện Khoa Học Vật Liệu, các
anh, chị em trong phòng Vật Liệu Vô Cơ – Viện Khoa Học Vật Liệu – Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam, các thầy cô giáo trong trường Đại học Sư
phạm Thái Nguyên đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong
quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp, người thân trong gia
đình đã luôn luôn quan tâm, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học
tập và nghiên cứu.




Tác giả Luận văn










Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nôi dung của luận văn là công trình nghiên của tôi
dưới sự hướng dẫn của PGS.TS.Lưu Minh Đại. Các số liệu và kết quả nêu
trong luận văn là hoàn toàn trung thực.

XÁC NHẬN CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Thái nguyên, tháng 5 năm 2013
Tác giả luận văn



PGS.TS. Lê Hữu Thiềng Bùi Việt Hƣng

XÁC NHẬN CỦA TRƯỞNG KHOA CHUYÊN MÔN




TS. Nguyễn Thị Hiền Lan







Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

i

MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục i
Các ký hiệu dùng trong luận văn ii
Danh mục các hình trong luận văn iii
Danh mục các bảng trong luận văn iv
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Các đặc điểm và tính chất của nguyên tố đất hiếm 3
1.1.1. Vị trí, cấu tạo của NTĐH. 3
1.1.2 Số oxi hóa của NTĐH 3
1.1.3 Một số hợp chất của NTĐH. 4
1.1.4 Khả năng tạo phức của NTĐH 5
1.1.5 Một số ứng dụng của các NTĐH. 6
1.2 Phương pháp thu tổng oxit đất hiếm và tách riêng xeri 7
1.2.1. Làm giàu quặng. 7
1.2.2. Tách tổng oxit đất hiếm. 7
1.2.3. Phương pháp chiết 11
1.3 Quặng đồng Sin Quyền 16
Chƣơng 2: KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 19
2.1 Các loại hóa chất chính 19
2.2. Thiết bị 20
2.3. Các phương pháp nghiên cứu 20

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2.3.1. Tách tổng oxit đất hiếm khỏi bã thải đồng Sin Quyền của nhà máy

tuyển quặng đồng Sin Quyền bằng H
2
SO
4
20
2.3.2. Chiết thu hồi Ce từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền 21
2.4. Phương pháp phân tích 23
2.4.1. Xác định nồng độ axit 23
2.4.2. Phương pháp phân tích hàm lượng tổng oxit đất hiếm trong tinh quặng 23
2.4.3 Phương pháp phân tích hàm lượng đất hiếm trong dung dịch 23
2.4.4 Phân tích định lượng các nguyên tố bằng ICP 24
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25
3. Thu tổng oxit đất hiếm từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền. 25
3.1. Thủy luyện với axit H
2
SO
4
. 25
3.1.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng axit/ quặng đến hiệu suất thu hồi
tổng oxit đất hiếm. 25
3.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung quặng đến hiệu suất thu hồi tổng oxit
đất hiếm 26
3.1.3. Ảnh hưởng của thời gian thủy luyện đến hiệu suất thu hồi tổng oxit
đất hiếm 27
3.1.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ rắn/lỏng khi hòa tách đến hiệu suất thu hồi tổng
oxit đất hiếm 28
KẾT LUẬN 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO 40




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ii
CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN

C
H
+
: Nồng độ ban đầu của ion H
+
.
C
HNO3 :
Nồng độ ban đầu của axit nitric.
C
RE
3+
: Nồng độ ban đầu của ion đất hiếm.
D : Hệ số phân bố
RE : Nguyên tố đất hiếm.
TPPO : Triphenylphotphin oxit.
TBP : Tributylphotphat.
RE
3+
: Ion kim loại đất hiếm.
[RE
3+
]
n

: Nồng độ cân bằng của ion đất hiếm trong pha nước.
[RE
3+
]
hc
: Nồng độ cân bằng của ion đất hiếm trong pha hữu cơ.
NTĐH : Nguyên tố đất hiếm.
[H
+
]
n
: Nồng độ cân bằng của ion H
+
trong pha nước.
[H
+
]
hc
: Nồng độ cân bằng của ion H
+
trong pha hữu cơ.
TiAp : Triizoamylphotphat.
DTPA : Axit dietylentriaminpentaaxetic.









Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iii
DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN

Hình 3. 1. Ảnh hưởng của tỉ lệ axit/quặng đến hiệu suất thu nhận tổng
oxit đất hiếm 26
Hình 3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung quặng sơ bộ đến hiệu suất phân hủy 27
Hình 3.3. Ảnh hưởng của thời gian phân hủy đến hiệu suất hòa tách 28
Hình 3.4 Tỷ lệ quặng/ axit 28
Hình 3.5. Hiệu suất thu hồi tổng oxit đất hiếm theo nồng độ NaOH. 29
Hình 3.6. Hiệu suất thu hồi tổng oxit đất hiếm theo nhiệt độ thủy luyện. 30
Hình 3.7. Hiệu suất thu hồi theo tỷ lệ khối lượng NaOH/ quặng. 31






Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iv
DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN
Bảng 1.1: Thành phần hóa học bã thải đồng Sin Quyền sau tuyển 17
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ axit/quặng đến hiệu suất thu hồi tổng
oxit đất hiếm 26
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của thời gian thủy luyện đến hiệu suất thu hồi
tổng oxit đất hiếm 27
Bảng 3.3: Hệ số phân bố D của La, Ce, Nd ở nồng độ axit khác nhau: 32

Bảng 3.4: Hệ số phân bố D của La, Ce và Nd phụ thuộc vào bản chất
muối đẩy Al(NO
3
)
3
, Ca(NO
3
)
2
, Mg(NO
3
)
2,
LiNO
3
, KNO
3
và
NH
4
NO
3
nồng độ 2M trong hệ TPPO 0,5M – Toluen - HNO
3

0.5 M 33
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nồng độ một số muối đẩy đến hệ số phân bố
của La, Ce và Nd. 34
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ axit nitric đến khả năng rửa giải các
NTĐH (III) từ pha hữu cơ (%). 36

Bảng 3.7. Khả năng rửa, giải chiết Ce(IV) từ pha hữu cơ bằng HNO
3
4
M + H
2
O
2
10%. 37
Bảng 3.8. Thành phần các NTĐH trong tổng oxit đất hiếm thu hồi được
từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền. 37
Bảng 3.9. Thành phần NTĐH trong sản phẩm đất hiếm sạch. 38



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1
MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển khoa học và công nghệ, các nguyên tố đất hiếm
ngày càng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Nguyên tố đất
hiếm (NTĐH) là nguyên liệu không thể thiếu trong lĩnh vực chế tạo các vật
liệu, vật liệu siêu dẫn … Vật liệu đất hiếm có mật độ năng lượng cao, giá
thành rẻ, đã được ứng dụng nhiều trong chế tạo các động cơ điện, máy vi tính
NTĐH được dùng trong lĩnh vực luyện kim để chế tạo hợp kim trung gian,
làm tăng chất lượng thép và hợp kim. Trong lĩnh vực công nghệ thủy tinh các
NTĐH được dùng làm chất khử mầu, tạo mầu cho thủy tinh chế tạo lăng kính,
thấu kính chịu nhiệt, vật liệu mài bóng và thiết bị quang học đặc biệt. NTĐH
được sử dụng để sản xuất chất xúc tác trong công nghệ xử lí khí thải, cộng
nghệ xúc tác hóa dầu và tổng hợp hữu cơ. NTĐH còn được sử dụng như chế
phẩm dinh dưỡng kích thích sinh trưởng cho cây trồng và mang lại hiệu quả

kinh tế cao trong nông nghiệp [2].
Khu mỏ Sin Quyền được đánh giá là vùng quặng hỗn hợp gồm ba
thành phần chính là đồng, đất hiếm và vàng. Đồng ở đây chủ yếu là ở dạng
sunfua (chalcopyrit). Mỏ đã được phát hiện, tìm kiếm và thăm dò từ những
năm 1961- 1873, năm 1975 được Hội đồng trữ lượng Nhà nước phê duyệt với
trữ lượng 52,7 triệu tấn quặng đồng cấp B + C1 +C2, hàm lượng đồng trung
bình khoảng 1,03%, tương đương 551,2 nghìn tấn Cu, kèm theo 334 nghìn tấn
Re
2
O
3
, 35 tấn Au, 25 tấn Ag, 843 nghìn tấn S. Vùng quặng này có 3 dải
chính: dải Lùng Thàng - Pin Ngang Chải ở phía Tây là dải quặng đồng - đất
hiếm - molybđen. Dải giữa Sin Quyền - Nậm Mít là dải quặng chính gồm
quặng đồng - đất hiếm. Dải Thùng Sáng - Lũng Pô ở phía Đông gồm các
mạch quặng thạch anh - sunfua chứa đồng. Diện tích mỏ không lớn, trữ lượng
quặng phân bố tập trung, rất thuận tiện cho việc khai thác, ít ảnh hưởng đến
môi trường và đất đai nông, lâm nghiệp [10].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2
Hiện nay, bằng công nghệ tuyển đồng Sin Quyền tại nhà máy đã thu
được các khoáng sản chính là đồng, sắt, lưu huỳnh. Quặng thải của công nghệ
tuyển Đồng mỏ Sin Quyền chứa các nguyên tố đất hiếm và là đối tượng
nghiên cứu thu hồi đất hiếm. Việc thu hồi khoáng sản chứa đất hiếm và kĩ
thuật thuỷ luyện thu hồi đất hiếm chưa được triển khai. Vì vậy việc nghiên
cứu đánh giá khả năng thu hồi đất hiếm từ bã thải tuyển đồng Sin Quyền là
cần thiết. Trong đề tài này chúng tôi đề cập đến vấn đề nghiên cứu phương
pháp thủy luyện thu hồi tổng oxit đất hiếm từ bã thải tuyển quặng đồng Sin

Quyền và thu hồi Ce sạch bằng phương pháp chiết với Triphenyl photphinoxit
(TPPO) trong dung dịch HNO
3
– muối đẩy nhằm tận thu khoáng sản có ích đó
là đất hiếm và đồng thời góp phần bảo vệ môi trường.
















Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Các đặc điểm và tính chất của nguyên tố đất hiếm
1.1.1. Vị trí, cấu tạo của NTĐH.
Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, ba nguyên tố thuộc nhóm
III B là Scandi (z = 21), Ytri (z = 39), Lantan (z = 57) và 14 nguyên tố thuộc

họ Lantanit từ Xêri (z= 58) đến Lutexi (z = 71) được gọi chung là các nguyên
tố đất hiếm. Các NTĐH được chia thành hai nhóm:
NTĐH nhẹ (nhóm Xêri) gồm các nguyên tố Lantan (La), Xêri (Ce),
Praseodym (Pr), Neodym (Nd), Prometi (Pm), Samari (Sm) và Europi (Eu).
NTĐH nặng (nhóm Ytri) gồm các nguyên tố Gadolini (Gd), Tecbi (Tb),
Dysprozi (Dy), Holmi (Ho), Ecbi (Er), Tuli (Tm), Ytecbi (Yb), Lutexi (Lu),
Ytri (Y) và Scandi (Sc).
Các NTĐH có cấu trúc điện tử lớp ngoài cùng 4f
2-14
5d
0-1
6s
2
, chúng
chỉ khác nhau số điện tử ở phân mức 4f, các điện tử ở phân mức này bị các
điện tử nằm trên phân mức 5s và 5p chắn mạnh và chịu tác dụng ít hơn
trường lực của các phân tử, nguyên tử cận kề nên các NTĐH có tính chất
tương tự nhau và giống tính chất của các nguyên tố nhóm III B (Sc, Y, Ac).
Các nguyên tố La, Gd, Lu có một điện tử nằm trên phân mức 5d còn các
NTĐH khác không có là do có sự chuyển dịch điện tử từ mức 4f sang mức
5d để đạt trạng thái bền.
1.1.2 Số oxi hóa của NTĐH
Số ôxi hóa đặc trưng cho mọi NTĐH là +3. Số ôxi hóa +3 ở Sc, Y, Gd
và Lu được giải thích bằng khả năng nhường 3 điện tử hóa trị của cấu hình (n-
1)d
1
ns
2
(n = 4,5,6), đối với các NTĐH còn lại được giải thích bằng sự xuất
hiện cấu hình điện tử ở trạng thái kích thích 5d

1
6s
2
khi 1 điện tử ở phân mức

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4
4f được chuyển lên phân mức 5d. Ngoài ra, một số NTĐH còn có mức ôxi
hóa dị thường +2 và +4 và đây là điều kiện thuận lợi để tách chúng ra khỏi
hỗn hợp có mặt các nguyên tố đất hiếm khác.
Bán kính nguyên tử của ion Ln
3+
giảm đều từ La
3+
đến Lu
3+
. Hiện
tượng “nén lantanit” này là do đặc tính của các điện tử điền vào phân lớp 4f
sâu bên trong. Hiện tượng nén lantanit này ảnh hưởng rất lớn đến sự biến đổi
tính chất của các NTĐH.
1.1.3 Một số hợp chất của NTĐH.
Oxit đất hiếm Ln
2
O
3
điều chế được bằng cách nung các hiđroxit
Ln(OH)
3
, cacbonat Ln

2
(CO
3
)
3
; ở nhiệt độ cao trong không khí. Ln
2
O
3
là các
hợp chất rất bền, khó nóng chảy.
Hiđroxit đất hiếm Ln(OH)
3
là những kết tủa vô định hình tạo ra khi cho
dung dịch muối Ln
3+
tác dụng với NH
3
hay kiềm. Các hiđroxit đất hiếm hấp
thụ CO
2
trong không khí, chúng đều là bazơ và về lực thì nằm giữa Al(OH)
3

và Mg(OH)
2
.
Nitrat đất hiếm Ln(NO
3
)

3
.nH
2
O điều chế được bằng cách hòa tan các
oxit hoặc hiđroxit trong HNO
3
. Các nitrat đất hiếm ngậm nước khi được xử lý
nhiệt thì mất nước chuyển thành muối bazơ, không tan trong nước. Độ bền
nhiệt của các nitrat đất hiếm này giảm dần từ La đến Lu. Khi nhiệt phân hỗn
hợp các nitrat đất hiếm này đến 400
0
C tạo thành các nitrat bazơ khó tan đối
với các NTĐH từ Er đến Lu. Ln(NO
3
)
3
có khả năng tạo hợp chất kép với
NH
4
NO
3
, độ tan của các muối kép này thường tăng khi số thứ tự nguyên tử
tăng, vì vậy có thể sử dụng sự khác nhau về độ tan của muối kép để tách, làm
giàu các NTĐH bằng phương pháp kết tinh phân đoạn. [9,4,7]
Oxalat đất hiếm Ln
2
(C
2
O
4

)
3
.nH
2
O được tạo ra khi thêm axit oxalic hoặc
muối oxalat vào dung dịch trung tính hay axit yếu của các muối Ln
3+
là chất

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5
kết tủa trắng xốp và trở thành tinh thể khi đun nóng. Chúng tan không đáng kể
trong nước với độ tan tăng dần từ La đến Lu. Kết tủa oxalat được xem là hiệu
quả nhất trong việc tách, làm giàu các NTĐH ra khỏi các tạp chất có Ca, Zn,
Mg và các nguyên tố khác.
1.1.4 Khả năng tạo phức của NTĐH
Các ion đất hiếm có bán kính nhỏ, điện tích lớn và các obital d và f
còn trống nên có khả năng tạo phức mạnh với các phối tử vô cơ và hữu cơ.
Các ion đất hiếm tạo phức bền với nhiều phối tử hữu cơ khác nhau
như các axitaxetic, tricloaxetic, xitric, tactric, arsenazo(III),
etylendiamintetraaxetic (EDTA), dietylentriaminpentaaxetic (DTPA), amoni
α–oxyizo butirat (HIBA). Độ bền của phức đất hiếm tăng dần khi số thứ tự
nguyên tử tăng. Các phối tử hữu cơ này thừơng được dùng làm dung dịch rửa
giải để tách các NTĐH theo phương pháp sắc ký trao đổi ion, dùng trong
phân tích so màu hoặc chuẩn độ tạo phức để xác định nồng độ NTĐH, gần
đây chúng còn được dùng trong chiết phân chia các NTĐH. [4,7]
Các ion đất hiếm có khả năng tạo phức mạnh với các phối tử là các hợp
chất cơ photpho trung tính cũng như các hợp chất cơ photpho axit.
Với TiAP, TBP, TPPO, phức chất tạo thành là hợp chất solvat trong đó

phân tử TBP,TPPO,TiAP thay thế các phân tử nước trong cầu phối trí hoặc ở
lớp hidrat thứ cấp, ở nồng độ axit thấp, phức chất tạo thành đối với các NTĐH
(III) có dạng LnX
3
.3TBP. Vùng nồng độ axit cao, phức chất có dạng
H
x
Ln
3+x
.nTBP (với n = 4,5,6).
Các NTĐH (III) và (IV) cũng có khả năng tạo phức với các axit
cacboxilic và các bazơ amoni. Khả năng tạo phức của các NTĐH với các hợp
chất cơ photpho, các axit cacboxilic và các bazơ amoni được dùng để chiết
phân chia các NTĐH.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6
1.1.5 Một số ứng dụng của các NTĐH.
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển khoa học và công nghệ các
nguyên tố đất hiếm (NTĐH) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều
nghành khoa học kỹ thuật khác nhau. Nhu cầu về NTĐH ngày càng tăng [5].
Trong công nghệ điện tử các hợp chất đất hiếm dùng để chế tạo các linh
kiện máy tính điện tử, máy phát huỳnh quang, kĩ thuật vô tuyến, kĩ thuật
không gian, làm vật liệu bán dẫn bán từ, pin nhiệt điện, tổng hợp chất phát lân
quang tinh thể. Đặc biệt Ytri được dùng làm chất pha tạp có hiệu quả trong
tinh thể lade như YAG (Ytri-Alumina-Granat), là tâm phát quang chủ yếu
trong tinh thể lade; Ytri còn được dùng để chế tạo vật liệu siêu dẫn nhiệt độ
cao hệ 1:2:3 (YBa
2

Cu
3
O
7
) [13; 25].
Trong công nghệ thuỷ tinh các NTĐH được sử dụng dưới dạng oxit để
làm chất khử màu hoặc tạo màu thuỷ tinh như CeO
2
(vàng), CeO
2
, TiO
2
(vàng
chanh), Nd
2
O
3
(tím hồng), Pr
6
O
11
(xanh lục). Ngoài ra các nguyên tố đất hiếm
còn được dùng để chế tạo các loại thuỷ tinh đặc biệt: La
2
O
3
, CeO
2
làm giảm
mức độ mất màu thuỷ tinh dưới tác dụng phóng xạ của tia β và γ và làm các

dụng cụ quang học, kính máy ảnh, màn hình tivi màu; Nd
2
O
3
, Y
2
O
3
dùng để
chế tạo lăng kính, kính thiên văn; Ce dùng để chế tạo các loại thuỷ tinh chống
tác dụng phóng xạ dung trong kỹ thuật nguyên tử. Ngoài ra, CeO
2
còn làm bột
mài bóng cho kính và các dụng cụ thủy tinh [8; 12].
Các NTĐH được sử dụng nhiều trong lĩnh vực sản xuất chất xúc tác
cho công nghiệp hóa dầu, tổng hợp các loại hợp chất hữu cơ. Đặc biệt, hiện
nay các NTĐH dùng chế tạo chất xúc tác xử lí khí thải cho lò đốt rác y tế,
công nghiệp và xử lí khí thải ôtô. [5].
Trong công nghệ luyện kim đen và màu, NTĐH được sử dụng để khử
tạp vì các NTĐH có ảnh hưởng tốt đến cấu trúc, làm tăng khả năng chảy lỏng,
tăng tính bền dẻo và tính chịu ăn mòn của thép. Các NTĐH Ce, Pr, Gd, Eu, Y

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7
có khả năng nâng cao độ bền nhiệt và chống oxi hóa cho các hợp kim nên
được dùng để chế tạo pittong, hộp xilanh đốt trong, các chi tiết của máy bay,
tên lửa, vệ tinh…[19; 23; 22; 24].
Trong nông nghiệp, phân bón vi lượng đất hiếm làm tăng năng suất thu
hoạch cũng như khả năng kháng được sâu bệnh cho cây trồng.

1.2 Phƣơng pháp thu tổng oxit đất hiếm và tách riêng xeri .
1.2.1. Làm giàu quặng.
Mẫu thải quặng từ nhà máy tuyển quặng đồng Sin Quyền có độ hạt 0,074mm
chiếm đến 90-95%, được tiến hành thí nghiệm thu nhận sản phẩm giầu đất
hiếm theo quy trình kết hợp tuyển từ - tuyển nổi như sau: các thí nghiệm
tuyển từ được thực hiện trong môi trường nước, trước hết dùng nam châm
ferit (800-1000 ostet) tách magnetite (Fe
3
O
4
) còn sót lại sau đó dùng nam
châm NdFeB (8000 – 10000 ostet) để tách riêng phần khoáng vật có từ chứa
đất hiếm (octit, mica, Ferropargasite ) và phần khoáng vật không từ. Phần
có từ được tuyển nổi để tách mica ra khỏi đất hiếm và các khoáng vật khác.
Thí nghiệm tuyển nổi được tiến hành trên máy tuyển với thuốc tuyển tập hợp
AHII14, môi trường pH ≈2 (H
2
SO
4
), Na
2
SiO
3
(chất đè chìm), dầu thông (chất
tạo bọt). Sản phẩm bọt là mica (Kinoshitalite) đất hiếm (octit) và các khoáng
vật khác trong ngăn máy.
1.2.2. Tách tổng oxit đất hiếm.
Thông thường từ quặng giàu đất hiếm có thể tiến hành thu tổng oxit đất
hiếm, chủ yếu bằng hai phương pháp sau:
Phƣơng pháp khô: Từ quặng đất hiếm, dùng phản ứng hóa học ở nhiệt

độ cao để thu tổng oxit đất hiếm.
Phƣơng pháp ƣớt: chủ yếu dùng axit vô cơ hoặc dùng dung dịch xút
để phân hủy quặng và thu tổng oxit đất hiếm.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8
1.2.2.1. Phương pháp khô thu tổng oxit đất hiếm.
Dùng oxit kim loại nặng và chất khử để phân hủy quặng:
2LnPO
4
+ 3MO + 8C
1400
o
C

Ln
2
O
3
+ M
3
P
2
+ 8CO
Thời gian nung từ 2 đến 3 giờ. Vì M
3
P
2
không tan trong axit nên phải

hòa tách hỗn hợp trong dung dịch HCl hoặc để loại photpho ngay từ đầu.
Clo hóa quặng giàu đất hiếm:
LnPO
4
+ 3Cl
2
+ 2C
0
700 8000 C

LnCl
3
+ POCl
3
+ CO + CO
2

Ở nhiệt độ này POCl
3
, nóng chảy và bay hơi. Nếu quặng chứa
Th
3
(PO
4
)
4
thì cho sản phẩm ThCl
4
, nâng nhiệt độ lên 1000
o

C thì ThCl
4
bay
hơi. Ở nhiệt độ này POCl
3
nóng chảy và bay hơi. Phương pháp này chưa được
đưa vào công nghiệp vì nhiệt độ phản ứng khá cao.
1.2.2.2. Phương pháp ướt thu hồi tổng oxit đất hiếm.
Phương pháp axit thu hồi tổng oxit đất hiếm từ monazit:
Nguồn quặng monazit được lấy ra chủ yếu từ sa khoáng. Sau quá trình
tuyển người ta tách monazit khỏi các khoáng khác như rutin, zircon, imenit
bằng các kĩ thuật tuyển trọng lực, tuyển từ và tuyển tĩnh điện. Tinh quặng
được thu hồi trước khi xử lí hoá học chứa đến 90 - 98% photphat đất hiếm.
Theo phương pháp này, tiến hành đun khuấy axit và tinh quặng ở nhiệt độ
khoảng 200
o
C trong 4 giờ. Các phản ứng chính như sau:
2LnPO
4
+ 3H
2
SO
4

o
tC

Ln
2
(SO

4
)
3
+ 2H
3
PO
4
Th
3
(PO
4
)
4
+ 6H
2
SO
4

o
tC

3Th(SO
4
)
2
+ 4H
3
PO
4


Ngâm chiết bằng nước lạnh quặng sau khi đã phân huỷ nhiệt độ phòng
vì đất hiếm sunfat tan nhiều ở nhiệt độ thấp, tỷ lệ ngâm chiết rắn/lỏng = 1/10.
Nếu hàm lượng thori cỡ 10 g/l thì phải tách thori ngay từ đầu. Trung hoà dung
dịch về pH = 1 bằng dung dịch amoniac để kết tủa Th
3
(PO
4
)
4
, sau đó có thể
đưa lên pH = 3 - 4 để kết tủa Ln
2
(HPO
4
)
3
.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9
Để cho khoảng cách kết tủa của Th
3
(PO
4
)
4
và Ln
2
(HPO

4
)
3
ở pH khá xa,
người ta cho CaCl
2
vào dung dịch để kết tủa Th
3
(PO
4
) ở pH = 0,6.
Từ dung dịch đất hiếm và uran, có thể dùng natri sunfat để kết tủa sunfat
kép đất hiếm nhóm nhẹ, tiếp tục thu nhóm nặng còn lại trong dung dịch.
Đây là phương pháp rẻ tiền vì H
2
SO
4
giá thấp. Phương pháp này có ưu
điểm là tách được hai nhóm nặng và nhẹ, tách được thori, nhưng lại không
tách được uran ngay từ đầu [8; 14].
Phương pháp kiềm thu tổng oxit đất hiếm từ monazit:
Trong thực tế sản xuất monazit thường được phân huỷ từ dung dịch xút
nồng độ 60 - 70% NaOH ở nhiệt độ 140 - 150
o
C trong thời gian 3 - 4 giờ. Những
kết quả tốt nhất đạt được ở nhiệt độ 170
o
C dưới áp suất vài atmotphe. Tỷ lệ khối
lượng xút và quặng (lỏng/rắn) thay đổi từ 1 đến 1,5 điều này ứng với lượng dư
xút 100 - 200% so với tỷ lượng của phương trình phản ứng [8; 14].

Sau khi phân huỷ quặng, rửa sản phẩm phản ứng bằng nước và lọc để
loại natri photphat, khi này phải tránh không để xeri bị oxi không khí oxi hoá.
Tách natri photphat khỏi nước lọc bằng cách kết tinh. Dung dịch cái đã
tách tinh thể natri photphat được bay hơi sơ bộ và sử dụng lại. Quay trở lại
chu trình sản xuất tất cả lượng kiềm đã sử dụng là không nên vì các hợp chất
tích tụ lại trong dung dịch, đặc biệt là axit silicic. Rửa hydroxit tới khi loại
sạch hoàn toàn photphat để tiếp tục chế hoá.
Chế hoá hydroxit có thể được thực hiện bằng các biện pháp khác nhau.
Phương pháp phổ biến là: hoà tan một phần hỗn hợp thori - đất hiếm trong
axit clohydric ở 70 - 80
o
C tới pH 3,5 - 4. Lọc thori hydroxit thô. Nước lọc
chứa khoảng 300 g/lít oxit đất hiếm, thực tế không chứa thori và photphat.
Đất hiếm có thể được tách ra ở dạng hỗn hợp đất hiếm chứa clorua sau khi
bay hơi dung dịch đến nồng độ 45 - 46% oxit đất hiếm, hoặc có thể kết tủa ở
dạng cacbonat, hydroxit…

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10
Phản ứng phân huỷ monazit bằng kiềm như sau:
LnPO
4
+ 3NaOH
o
tC

Ln(OH)
3
+Na

3
PO
4

Th
3
(PO
4
)
4
+ 12NaOH
o
tC

3Th(OH)
4
+ 4Na
3
PO
4

Sau khi hoà tan kết tủa hydroxit ban đầu bằng HCl, có thể dùng NaOH
để kết tủa Th(OH)
4
ở pH = 3,5; tiếp đó kết tủa Ln(OH)
3
ở pH = 6 - 8. Ở pH =
3,5 phần lớn Th(OH)
4
ở trong bã (khoảng 98%).

Ngâm chiết hydroxit ban đầu bằng (NH
4
)
2
CO
3
và NH
4
HCO
3
thì thori
và uran tạo phức (NH
4
)
2
[Th(CO
3
)
3
] và (NH
4
)
2
[UO
2
(CO
3
)
2
].

Hiện nay, trên thế giới cũng như tại Việt Nam tinh quặng monazit được
xử lí bằng kiềm ở nhiệt độ 140
o
C trên dây chuyền công nghiệp. Sau khi loại
trừ thori, sắt, sản phẩm thu hồi là clorua đất hiếm và sản phẩm phụ là natri
photphat chứa đất hiếm.
Thu tổng oxit đất hiếm từ quặng basnezit:
Quặng basnezit được tìm thấy cùng các khoáng khác, chủ yếu là
BaCO
3
, CaCO
3
, SrCO
3
, SiO
2
. Sau quá trình làm giàu bằng nghiền tuyển, tinh
quặng LaFCO
3
được xử lí trực tiếp bằng H
2
SO
4
hoặc HCl. Một số nước, tiêu
biểu là Mỹ, tinh quặng basnezit của vùng Mountain - Pass được oxi hoá trước
trong lò quay ở nhiệt độ 620
o
C sau đó ngâm tách với HCl 0,5N. Dung dịch
sau khi ngâm tách chứa chủ yếu lantan và các nguyên tố đất hiếm nhóm nhẹ
từ Pr - Gd. Bã còn lại là CeO

2
và hỗn hợp florua đất hiếm.
Thu tổng oxit đất hiếm từ các loại quặng khác:
Riêng quặng xenotim được xử lí đồng thời ở khâu xử lí sơ bộ quặng
monazit bằng axit sunfuric. Trong khi đó các khoáng khác như gadolinit, xerit lại
được xử lí bằng phương pháp kiềm như công nghệ xử lí quặng monazit [15; 17].
Đối với các khoáng vật hỗn hợp như fergusonit, loparit, ebsenit và
samarkit nếu như xử lí bằng phương pháp kiềm sẽ gặp một số khó khăn cho
việc thu hồi các kim loại quí như Nb, Ta.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11
Ở Việt Nam trữ lượng đất hiếm khá lớn. Ngoài các mỏ đất hiếm như:
Nậm Xe, Đông Pao, sa khoáng ven biển miền Trung còn có mỏ đất hiếm
Mường Hum, Yên Phú giàu các NTĐH nặng có giá trị kinh tế [5; 11].
1.2.3. Phƣơng pháp chiết
Chiết là một trong hai phương pháp được sử dụng rộng rãi ở quy mô
công nghiệp để phân chia các nguyên tố đất hiếm với độ sạch cao. Trong thực
tế phương pháp chiết lỏng-lỏng là phổ biến hơn cả. Bản chất của phương pháp
chiết dựa vào sự phân bố khác nhau của chất tan trong hai dung môi không
trộn lẫn vào nhau, trong đó thường một dung môi là nước, dung môi kia là
dung môi hữu cơ. Như vậy, quá trình chiết là quá trình chuyển từ pha này
sang pha khác được thực hiện qua bề mặt tiếp xúc giữa hai pha nhờ có tương
tác hóa học giữa tác nhân chiết với chất cần chiết.
1.2.3.1. Cơ sở lý thuyết
Quá trình chiết lỏng – lỏng để tách các NTĐH đã được Fisher và các
cộng sự thực hiện bằng cách chiết dung dịch NTĐH trong axit clohydric với
ancol, ête hoặc xêton cho hệ số tách lớn hơn 1,5 [21].
Trong chiết lỏng – lỏng thông thường pha hữu cơ gồm 2 hay nhiều

chất. Tác nhân chiết có khả năng tạo chelat, đóng vai trò chính trong việc
chuyển các NTĐH từ pha nước vào pha hữu cơ. Trong một số trường hợp có
thể dùng tác nhân chiết nguyên chất, nhưng vì chúng thường có độ nhớt cao
thậm chí chúng ở trạng thái rắn nên phải hoà tan trong dung môI thích hợp.
Các dung môi thường gặp là dầu hoả và các hợp chất thơm. Nói chung, người
ta có thể thêm vào pha hữu cơ một tác nhân biến tính nhằm cải tiến các điều
kiện thuỷ động học hoặc đôi khi làm thay đổi hệ số tách.
Hệ số phân bố và hệ số tách (hệ số phân chia):


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12
Hệ số phân bố là đại lượng cơ bản đánh giá việc chiết lỏng – lỏng. Hệ
số phân bố phụ thuộc vào nồng độ theo hệ thức:



1.2.3.2. Tác nhân chiết
Tác nhân chiết trung tính.
Tác nhân chiết có hiệu quả nhất là tributyl photphat (TBP), nó thường
chiết các nitrat đất hiếm theo phương trình sau:
RE(NO
3
)
3
.xH
2
O
(nc)

+ 3TBP
(hc)
RE(NO
3
)
3
.3TBP
(hc)
+ xH
2
O
Tác nhân chiết axit.
Các axit cơ photphoric là tác nhân chiết quan trọng thứ hai sau TBP.
Chúng tương tác với các NTĐH theo cơ chế trao đổi cation sau:
RE
3+
+ 3HL
(hc)
REL
3(hc)
+ 3H
+

Axit dễ tìm và được nghiên cứu đầy đủ nhất là axit di(2- etylhexyl)
photphoric. Khi các hydrocacbon được dùng làm chất pha loãng thì axit này ở
dạng dime. Đối với các NTĐH người ta nhận thấy rằng phản ứng trao đổi phụ
thuộc vào chất pha loãng. Nếu chất pha loãng là hợp chất thơm thì phản ứng là:
RE
3+
+ 3H

2
L
2(hc)
RE(HL
2
)
3(hc)
+ 3H
+
Nếu chất pha loãng là aliphatic (hydrocacbon không thơm) thì:
2RE
3+
+ 5H
2
L
2(hc)
2 RE(HL
2
)
2(hc)
+ 6H
+
Axit photphoric dime được biểu diễn dưới dạng H
2
L
2
. Hệ số phân bố
phụ thuộc vào chất pha loãng và giảm dần theo thứ tự: dầu hoả > xyclohexan
> CCl
4

> xylen > benzen.
[RE]
[RE]
nuoc pha
cohuu pha
D

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13
Hệ số phân bố tăng thêo chiều tăng của số thứ tự của các NTĐH. Ytri
có hệ số phân bố nằm giữa Ho và Er phù hợp với bán kính ion của chúng.
DEHPA là tác nhân chiết rất chọn lọc có hệ số tách chừng 2,4 đối với các
NTĐH lân cận nhau.
Ảnh hưởng của các anion của muối NTĐH lên hiệu ứng tách là rất ít
mặc dù nó vai trò quan trọng trong một số trường hợp. Chẳng hạn như clorua
hoặc sunfat tạo thuận lợi cho việc tách Nd và Sm. Sunfat cũng góp phần dễ
tách Xêri ra khỏi các NTĐH khác.
Nói chung nồng độ tổng cộng của các NTĐH và nồng độ tương ứng
của các nguyên tố khác không ảnh hưởng nhiều đến quá trình tách.
Sự tăng nhiệt độ có khuynh hướng làm giảm hệ số phân bố và làm tăng
nhẹ độ chọn lọc đối với đất Xêri nhưng lạI làm giảm độ chọn lọc đối với đất ytri.
Ce(IV) dễ bị chiết hơn xêri hoá trị III, đIều này được áp dụng để tách
xêri ra khỏi các sản phẩm phân rã hạt nhân [20]. NgoàI ra Eu
2+
rất khó bị
chiết hơn là cation RE
3+
do đó có thể tách Eu
2+

ra khỏi RE
3+
bằng dung dịch
clorua và dùng HDEHP. Tuy nhiên không thể bảo đảm rằng Eu luôn ở bậc
oxy hoá +II trong suốt quá trình chiết [21].
Các tác nhân chiết chứa photpho khác:
Nhiều hợp chất chứa photpho đã được nghiên cứu như: dioctyl-,
dibutyl-, và axit di(octylphenyl) photphoric là các tác nhân chiết mạnh hơn
DEHPA nhưng lại kém chọn lọc hơn. Các axit photphonic loạI thay thế dạng
(RO)R’PO(OH) kém hiệu quả hơn các axit photphoric tương ứng, còn các
axit photphinic loại thay thế dạng (R)(R’)PO(OH) càng kém hiệu quả hơn.
Phương trình phản ứng tổng quát có dạng:
RE
3+
+ 3H
2
A
2(hc)
RE(HA
2
)
3(hc)
+ 3H
+

Các axit mono ankyl photphoric dạng (RO)PO(OH)
2
như là axit 2-etylhexyl
photphoric có độ chọn lọc bé và độ tan trong pha nước rất cao.Thông thường


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

14
khả năng chiết của các axit cơ photpho giảm khi độ phân nhánh của nhóm R
hay RO tăng [23].
Các axit cacboxylic (C
7
-C
15
) là tan trong các hydrocacbon và có thể sử
dụng làm tác nhân chiết. Sự chiết xảy ra theo phương trình sau:
RE
3+
+ 3R
3
CCOOH
(hc)
(R
3
CCOO)
3
RE
(hc)
+ 3H
+

Phản ứng này được tiến hành trong môi trường trung tính hoặc axit yếu. Các
axit được áp dụng rộng rãi nhất là axit versatic (shell) có dạng R
1
R

2
(CH
3
)C-
COOH trong đó R
1
và

R
2
là các nhóm ankyl mạch nhánh. Các axit hay dùng
là Versatic 911 với 9-11 nguyên tử C và Versatic 10 với 10 nguyên tử C.
Khác với hệ chiết TBP (chiết nitrat) và DEHPA (chiết clorua), Các axit
versatic chiết đồng thời cả 2 anion nitrat và clorua. Các đất hiếm nặng bị chiết
mạnh bởi tác nhân chiết này.
Tác nhân chiết la các amin và muối amoni bậc bốn.
Các amin mạch dài có khả năng chiết một số lớn ion kim loại dưới dạng
phức anion.Các amin bậc I và II là các tác nhân chiết kém các NTĐH, vì vậy
để chiết có hiệu quả cần sử dụng nồng độ muối hoặc axit cao. Các tác nhân
chiết này ưu tiên chiết các sunfat đất hiếm. Độ chọn lọc thấp có thể được cải
tiến đáng kể khi thêm EDTA hoặc DTPA. Trong mọi trường hợp sự chiết
chịu ảnh hưởng mạnh của pH và nồng độ.
Các amin bậc ba là tác nhân chiết kém hiệu quả nhưng các muối amoni
bậc bốn mạch dài chứa cation R
1
R
2
R
3
(CH

3
)N
+
trong đó R
1
,R
2
,R
3
là các nhóm
từ C
8
-C
12
lại là các tác nhân chiết có hiệu quả và đặc biệt hiệu quả hơn đối với
các muối đất hiếm nitrat hay thioxyanat. Các NTĐH được chiết từ dung dịch
axit nitric và tạo thành các phức hydrat dạng (R
4
N)2RE(NO
3
)
5
xH
2
O. Nếu
nồng độ đất hiếm trong pha hữu cơ quá cao (khoảng 35g REO/l) sẽ xảy ra sự
tách phức này ra khỏi chất pha loãng do độ tan kém của nó. Hiện tượng này

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


15
có thể khắc phục bằng cách thêm một tác nhân biến tính (một ancol bậc cao
chẳng hạn).
Hệ số phân bố và hệ số chọn lọc phụ thuộc vào anion. Trong dung dịch
nitrat các nguyên tố nhẹ được chiết hiệu quả hơn nhưng ytri thường bị chiết
kèm với Tm. Trong dung dịch thioxyanat SCN- thì sự tạo phức ở pha nước
đóng vai trò quan trọng. Mức độ chiết tăng khi số thứ tự nguyên tử tăng, Y
nằm ở vị trí giữa Nd và Sm.
1.2.3.3. Công nghệ chiết lỏng – lỏng
Trước tiên phải lựa chọn tác nhân chiết và pha nước. Nếu muối đất
hiếm được chiết trong môi trường trung tính hoặc phức anion thì chỉ cần
nước. Tuy nhiên nếu sự chiết có sử dụng phức cation thì phải tìm cách cho
phức này ra khỏi pha nước, ngoài ra phải có axit để rửa chọn lọc và để giải
chiết đất hiếm ra khỏi pha hữu cơ. Vì thế việc chiết cation tốn kém hơn nhiều
so với chiết anion hoặc chiết phân tử, do đó thường chỉ dùng chiết cation khi
cần có độ chọn lọc cao (nghĩa là khi cần sản phẩm thật tinh khiết). Khi chọn
môi trường chiết thì yếu tố quyết định nhất là độ chọn lọc (hay hệ số tách).
Mặc dù dung môi pha loãng kém chọn lọc hơn nhưng sẽ hiệu quả lớn nếu nó
khả năng hoà tan mạnh.
Trong công nghiệp, các thiết bị chiết thích hợp là các bộ trộn, lắng.
Bước chiết lỏng – lỏng đầu tiên có mục đích hoặc là để tách các NTĐH ra
khỏi nhau hoặc là để làm giàu các NTĐH. Nếu muốn tách các NTĐH ra khỏi
nhau phảI tìm cách sao cho các hệ số phân bố tách biệt nhau, còn nếu muốn
làm giàu các NTĐH phải tìm cách chiết mạnh các NTĐH ra khỏi dung dịch
loãng. Thông thường các dung dịch axit đáp ứng yêu cầu này trong đó
DEHPA rất phù hợp. Lấy ví dụ thực tế của qui trình sản xuất ở mỏ Denison,
Elliot Lake (Ontario), người ta đã làm giàu đến 60% REO, trong đó rất giàu
ytri (Y
2
O

3
/REO = 1:1), sự làm giàu đến 60% REO này đi từ dung dịch có

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

16
chứa 150 mgY
2
O
3
/l được axit hoá bằng axit sunfuric, đồng thời cũng từ dung
dịch này uranium đã được thu hồi trước đó.
Việc tách các NTĐH ra khỏi nhau theo trình tự được thiết lập tuỳ thuộc
vào yêu cầu của sản phẩm. Qui trình tách còn phụ thuộc nhiều vào sự phân bố
của các NTĐH. Hãng Rhône-Poulenc có thể tất cả các NTĐH có độ sạch đến
trên 99,999% hầu như hoàn toàn bằng phương pháp chiết dung môi, ngoại trừ
một số ít nguyên tố nếu điều chế theo phương pháp này rất đắt tiền nên vẫn
sản xuất với lượng kilogam bằng phương pháp trao đổi ion.Theo quy trình
chiết lỏng – lỏng của Rhône – Poulenc để tách các NTĐH. Đầu tiên khoáng
được phân huỷ bằng NaOH, sau đó tạo ra 2 dung dịch clorua và nitrat đất
hiếm. Sau đó loại bỏ các nguyên tố lạ trong cả 2 dung dịch này, rồi sau đó
nhóm Xeri và nhóm Ytri được tách ra khỏi nhau (đến mức Nd/Sm). Tiếp đến
tinh chế chúng bằng cách dùng các tác nhân chiết mô tả ở trên (các amin, axit
cacboxylic, các hợp chất cơ photpho axit hoặc trung tính). Việc chọn lựa tác
nhân chiết không chỉ phụ thuộc vào hệ số tách mà còn vào hiệu quả kinh tế.
Rhône-Poulenc vận hành hơn 1000 bộ thiết bị tách, một số trường hợp tách
khó khăn phải dùng đến hơn 60 bộ thiết bị tách. Các sản phẩm phụ từ các
phân đoạn trung gian thường được lưu giữ lại hoặc tách bằng phương pháp
trao đổi ion.
1.3 Quặng đồng Sin Quyền

Về mặt tài nguyên, đất hiếm là nguồn khoáng sản có ích cùng với đồng,
sắt, vàng, bạc, lưu huỳnh, coban, uran có trong quặng đồng của mỏ Sin Quyền
đã được xác định từ các nghiên cứu, thăm dò địa chất kéo dài hàng chục năm.
Theo kết quả phân tích mẫu công nghệ của mỏ Sin Quyền, hàm lượng trung
bình của các nguyên tố có ích như sau:
+ Cu (0,01 - 11,58%)
+ RE (0,03 - 9,71%)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

17
+ Au (0,46 - 0,55 g/tấn)
+ Co (0,039 - 0,065 g/tấn)
Khoáng vật đất hiếm chủ yếu là octit (Ca,Ce)
2
(Al,Fe)
3
Si
3
O
12
(OH). Ở
nước ta, với trữ lượng 418.073 tấn về qui mô nguồn khoáng sản đất hiếm mỏ
Sin Quyền đứng hạng thứ 3 sau các mỏ đất hiếm Nậm Xe và Đông Pao ở tỉnh
Lai Châu. Từ bã thải của nhà máy tuyển quặng đồng mỏ Sin Quyền bằng cách
phối hợp các phương pháp tuyển trọng lực - tuyển từ cường độ cao - tuyển nổi
đã thu được sản phẩm giàu đất hiếm có hàm lượng 3,8%, hệ số làm giàu 6,3
lần, thực thu đất hiếm đạt 78,0%. Ngoài sản phẩm giàu đất hiếm còn có tinh
quặng manhetit là sản phẩm hàng hoá thu hồi thêm được. Bên cạnh đó sản
phẩm mica (biotit) cũng được coi là sản phẩm hàng hoá có thể sử dụng được,

nếu xử lý làm giàu thêm còn thu hồi được tinh quặng sunfua trong sản phẩm
không từ. Bã thải của nhà máy tuyển quặng đồng Sin Quyền sau khi làm giàu
bằng phương pháp tuyển hàm lượng các nguyên tố chính được cho ở bảng [1].
Bảng 1.1: Thành phần hóa học bã thải đồng Sin Quyền sau tuyển
STT
Chỉ tiêu
Thành phần
(%)
STT
Chỉ tiêu
Thành phần
(%)
1
Al
2
O
3

4,73
7
P
2
O
5

0,41
2
CaO
5,11
8

Cu
0,28
3
Fe
2
O
3

28,10
9
U
0,008
4
K
2
O
1,93
10
Th
0,003
5
MgO
1,40
11
∑RE
2
O
3

3,80

6
SiO
2

46,20




Qua bảng 1 ta thấy hàm lượng đất hiếm trong quặng tuyển từ bã thải
tuyển quặng chứa 3,8% tổng oxit đất hiếm, cỡ hạt sau khi tuyển khoảng
0,074 mm.