The recovery of rare-earth metals from fly ash using alkali pre-treatment with sodium hydroxide
Authors:
- Sylwester Żelazny,
- Henryk Świnder,
- Andrzej Jarosiński,
- Barbara Białecka
Abstract
The aim of the work was to draw attention to the usefulness of the alkaline thermal activation process with sodium hydroxide in the process of rare earth metal leaching (REE), from fly ash with hydrochloric acid and nitric acid(V). The work is a part of the authors’ own research aimed at optimizing the REE recovery process coming from fly ash from hard coal combustion. The article contains an assessment of the possibility of leaching rare earth metals (REE) from fly ash originating from the combustion of hard coal in one of the Polish power plants. The process was carried out for various samples consisting of fly ash and sodium hydroxide and for different temperatures and reaction times. The process was carried out for samples consisting of fly ash and sodium hydroxide containing respectively 10, 20 and 30% on NaOH by weight in relation to the weight of fly ash. Homogenization of these mixtures was carried out wet, and then they were baked at 408K, 433K and 473K, for a period of three hours. The mixture thus obtained was ground to a particle size of less than 0.1 mm and washed with hot water to remove excessive NaOH. The solid post-reaction residue was digested in concentrated HCl at 373K for 1 hour at a weight ratio fs/fc of 1:10. The results of chemical analysis and scanning microscopic analysis along with EDS analysis and X-ray analysis were used to characterize the physicochemical properties of the tested material. The results indicated that REE recovery from fly ash strictly depends on heat treatment temperature with NaOH, and an increase in REE recovery from alkaline-activated fly ash along with increa- sing the amount of NaOH in relation to fly ash mass.
- Record ID
- CUT4ded1ebad6e04a6b96e4f17126d5429a
- Publication categories
- ;
- Author
- Other language title versions
- Odzysk metali ziem rzadkich z popiołów lotnych przy zastosowaniu wstępnej obróbki alkalicznej wodorotlenkiem sodu
- Journal series
- Gospodarka Surowcami Mineralnymi-Mineral Resources Management, ISSN 0860-0953, e-ISSN 2299-2324
- Issue year
- 2020
- Vol
- 36
- No
- 3
- Pages
- 127-143
- Other elements of collation
- fot.; rys.; tab.; wykr.; Bibliografia (na s.) - 140-141; Oznaczenie streszczenia - Abstr., Streszcz.; Numeracja w czasopiśmie - Vol. 36, Iss. 3
- Keywords in Polish
- popioły lotne, REE, ługowanie
- Keywords in English
- fly ash, REE, leaching
- Abstract in Polish
- Celem pracy było zwrócenie uwagi na przydatność alkalicznego procesu aktywacji termicznej wodorotlenkiem sodu w procesie ługowania metali ziem rzadkich (REE) z popiołu lotnego z kwa-sem chlorowodorowym i azotowym (V). Praca jest częścią badań własnych autorów mających na celu optymalizację procesu odzyskiwania REE z popiołów lotnych ze spalania węgla kamiennego. Artykuł zawiera ocenę możliwości ługowania metali ziem rzadkich (REE) z popiołów lotnych po-chodzących ze spalania węgla kamiennego w jednej z polskich elektrowni. Proces przeprowadzono dla próbek składających się z popiołu i wodorotlenku sodu zawierającego odpowiednio 10, 20 i 30% wagowych NaOH w stosunku do masy popiołu. Homogenizację tych mieszanin przeprowadzono na mokro, a następnie spiekano je w temperaturze 408K, 433K i 473K przez okres trzech godzin. Tak otrzymaną mieszaninę zmielono do wielkości cząstek mniejszej niż 0,1 mm, a następnie przemyto gorącą wodą w celu usunięcia nadmiaru NaOH. Stałą pozostałość poreakcyjną trawiono stężonym HCl w temperaturze 373K przez 1 godzinę, przy stosunku wagowym fs/fc wynoszącym 1:10. wyniki analizy chemicznej i skaningowej analizy mikroskopowej wraz z analizą EDS i analizą rentgenowską wykorzystano do scharakteryzowania właściwości fizykochemicznych badanego materiału.Otrzymane wyniki wskazują, że odzysk REE z popiołu zależy ściśle od temperatury obróbki cieplnej za pomocą NaOH, oraz że odzysk REE z popiołu aktywowanego alkalicznie rośnie wraz ze wzrostem ilości NaOH w stosunku do masy popiołu
- DOI
- DOI:10.24425/gsm.2020.133930 Opening in a new tab
- URL
- http://journals.pan.pl/gsm/133017#tabs Opening in a new tab
- Language
- eng (en) English
- License
- Score (nominal)
- 100
- Additional fields
- Indeksowana w: Scopus
- Uniform Resource Identifier
- https://cris.pk.edu.pl/info/article/CUT4ded1ebad6e04a6b96e4f17126d5429a/
- URN
urn:pkr-prod:CUT4ded1ebad6e04a6b96e4f17126d5429a
* presented citation count is obtained through Internet information analysis, and it is close to the number calculated by the Publish or PerishOpening in a new tab system.