ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HOC TỰ NHIÊN
NGUYỄN THANH THỦY
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH THU NHẬN TỔNG OXIT
ĐẤT HIẾM TỪ TINH QUẶNG XENOTIM YÊN PHÚ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HOC TỰ NHIÊN
NGUYỄN THANH THỦY
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH THU NHẬN TỔNG OXIT
ĐẤT HIẾM TỪ TINH QUẶNG XENOTIM YÊN PHÚ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Chuyên Ngành: Hóa Vô cơ
Mã số: 60440113
Tập thể hướng dẫn khoa học:
GS.TS. Nguyễn Trọng Uyển
PGS.TS. Lê Bá Thuận
Hà Nội – 2014
LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất em xin chân thành cảm ơn GS.TS. Nguyễn
Trọng Uyển và PGS.TS. Lê Bá Thuận đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, động viên
và giúp đỡ em hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Trọng Hùng, Giám đốc Trung tâm
Công nghệ nhiên liệu hạt nhân đã đưa ra những nhận xét, góp ý kịp thời cho tôi
trong suốt thời gian làm luận văn.
Tôi cũng xin cảm ơn Ban chủ nhiệm Bộ môn Hóa Vô cơ, Khoa Hóa học, Đại
học Khoa học Tự nhiên; tập thể cán bộ Trung tâm Công nghệ nhiên liệu hạt nhân,
Trung tâm Nghiên cứu và chuyển giao công nghệ đất hiếm – Viện Công nghệ xạ
hiếm đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, ngày 18 tháng 11 năm 2014
Học viên
Nguyễn Thanh Thủy
MỤC LỤC
Mục Trang
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1. Tổng quan về đất hiếm 3
1.1.1. Giới thiệu chung 3
1.1.2. Cấu hình điện tử và sự co lantanit 4
1.1.3. Trạng thái oxi hóa 4
1.1.4. Phân bố và trạng thái thiên nhiên 5
1.1.5. Ứng dụng 6
1.2. Tài nguyên đất hiếm ở Việt Nam 8
1.3. Các phương pháp phân hủy tinh quặng đất hiếm 8
1.3.1. Phân hủy tinh quặng bastnezit 9
1.3.2. Phân hủy tinh quặng monazit 10
1.3.3. Phân hủy tinh quặng hỗn hợp monazit và bastnezit 10
1.3.4. Phân hủy tinh quặng xenotim 11
1.4. Tình hình nghiên cứu phân hủy tinh quặng Yên Phú 12
1.5. Phương pháp tách loại tạp chất từ dung dịch hòa tách 14
1.5.1. Phương pháp kết tủa chọn lọc 14
1.5.2. Phương pháp chiết dung môi 14
1.5.3. Phương pháp kết tủa oxalat 15
1.6. Kết luận phần tổng quan 16
CHƯƠNG 2: HÓA CHẤT, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
17
2.1. Hóa chất và thiết bị 17
2.1.1. Hóa chất 17
2.1.2. Thiết bị 19
2.2. Phương pháp nghiên cứu 21
2.2.1. Trộn axit với tinh quặng 22
2.2.2. Nung phân hủy 23
2.2.3. Hòa tách mẫu sau nung 24
2.2.4. Tách loại Th, U từ dung dịch hòa tách 25
2.2.5. Kết tủa thu nhận tổng đất hiếm 27
2.3. Phương pháp phân tích, tính toán 28
2.3.1. Phương pháp phân tích 28
2.3.2. Phương pháp tính toán 29
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31
3.1
.
Tính chất đặc trưng của tinh quặng
31
3.1.1. Thành phần khoáng thạch học 31
3.1.2. Tính chất nhiệt 32
3.1.3. Hình thái học 33
3.1.4. Phân bố cỡ hạt 34
3.1.5. Tính chất khác 35
3.2
.
Ảnh hưởng của các điều kiện phân hủy đến hiệu suất thu nhận REEs
35
3.2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng axit/ tinh quặng 35
3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian phân hủy 38
3.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ phân hủy 39
3.3. Ảnh hưởng của điều kiện hòa tách đến hiệu suất thu nhận REEs 40
3.3.1. Ảnh hưởng của thời gian hòa tách 40
3.3.2. Ảnh hưởng của quá trình rửa, bùn hóa 41
3.4. Thử nghiệm phân hủy ở điều kiện tối ưu 42
3.5. Tách loại Th(IV) và U(VI) bằng phương pháp kết tủa chọn lọc 44
3.5.1. Ảnh hưởng của nồng độ đất hiếm ban đầu 45
3.5.2. Ảnh hưởng của pH 46
3.6. Tách loại Th(IV) và U(VI) phương pháp chiết dung môi 46
3.6.1. Khảo sát sự phân pha 47
3.6.2. Ảnh hưởng của các tác nhân rửa, giải chiết 48
3.7. Kết tủa thu nhận tống đất hiếm 51