Solvent extraction of scandium from pregnant leach solution of nickel laterites

Abstract

Bu tez çalışmasının amacı, lateritik nikel-kobalt cevherlerinden skandiyumun solvent ekstraksiyon yöntemi kullanılarak ekstrakte edilmesi ve geri kazanılmasıdır. Bu çalışmada, skandiyumu en yüksek verimlilik ve en az kirlilik ile ekstrakte eden organik reaktif ile elde edilen yüklü organiği temizlemek için en uygun temizleme reaktifi araştırıldı, bunları belirlemek amacıyla çeşitli organik ekstraktantlar ve temizleme reaktifleri denendi. İlk bölümde, DEHPA, Cyanex 272, Cyanex 923, Ionquest 801, Primene JMT olmak üzere farklı organik reaktifler kullanıldı. Skandiyum için en uygun organik ekstraktant belirledikten sonra, sinerjetik sistemler incelendi ve bu amaçla, solvent ekstraksiyon sistemlerinde modifiye edici olarak tanımlanan TBP ve izodekanol, önceden belirlenmiş organik özütleyici ile kullanıldı. Bunlara ilaveten, gazyağının tipinin, sulu solüsyonun pH'ının ve organik fazın sıvı çözelti ile hacimsal oranının ekstraksiyon üzerine etkisi araştırıldı. Sonuç olarak, %5 DEHPA + %1 TBP + % 94 D80 komposizyonuna sahip organik fazın A/O: 10/1 faz oranında, pH=0.8 de, 10 dakika karıştırma süresi ile skandiyum ekstraksiyonu için en uygun koşul olduğu tespit edildi. Ekstraksiyon işleminden sonra yüklü organik için en uygun temizleme reaktifi araştırıldı. Bu bölümde, demir ve alüminyum, nikel ve kobaltın yanı sıra en kritik kirlilik yaratan elementler olarak belirlendi ve araştırmalar bu elementler üzerinden yapıldı. Bu bölümün asıl amacı olan yüklenmiş organik fazdan özellikle bu kirlilikleri gidermek için deneylerde oksalik asit, HCl ve H2SO4 farklı molaritelerde kullanıldı ve yapılan seri deneyler sonucunda 0.75M oksalik asidin O/A: 3/1 faz oranında temizleme için en uygun koşul olduğu tespit edildi.

The aim of this thesis study is the extraction and recovery of scandium from lateritic nickel-cobalt ores by using the solvent extraction method. In this study, different organic and scrubbing reagents were investigated in order to find the most suitable organic extractant for the extraction of scandium with low impurity co-extraction and scrubbing reagent to remove the extracted impurities from the loaded organic phase. In the first part, different organic reagents that are DEHPA, Cyanex 272, Cyanex 923, Ionquest 801 and Primene JMT, were investigated. After the determination of the most suitable organic extractant, synergetic systems were examined and for this reason, TBP and isodecanol, which are defined as modifiers in solvent extraction systems, were used with the previously determined organic extractant. In addition to these, the effects of kerosene type, the pH of the aqueous solution and the volume ratio of organic to aqueous phase on extraction were investigated. Therefore, it was determined that 5% DEHPA + 1% TBP + 94% D80 with A/O: 10/1 phase ratio at pH=0.8 for 10 minutes mixing duration were suitable conditions for scandium extraction. After the extraction, the suitable scrubbing reagents were investigated for the loaded organic. In this part, iron and aluminum are the most critical impurities as well as nickel and cobalt and the main aim is to remove particularly these impurities from the loaded organic phase. In consideration of this, oxalic acid, HCl and H2SO4 were used in the experiments with different molarities. As a result of the series of experiments, 0.75M oxalic acid at O/A: 3/1 phase ratio was determined as a suitable condition for scrubbing