Extraction of Lanthanum and Cerium From a Bastnasite Ore by Direct Acidic Leaching

Abstract

The extraction of lanthanum (La) and cerium (Ce) from a bastnasite ore by direct acidic leaching was investigated. The effects of acid concentration and leaching temperature on the extraction of La and Ce from the ore were tested. Using nitric (NHO 3 ), more than 85% of the La and Ce were simultaneously extracted into leach solution whereas the La and Ce dissolutions were determined as less than 85% by using sulfuric acid (H 2 SO 4 ). The La dissolution exceeded 90% by using hydrochloric acid (HCl); however, the Ce dissolution remained below 85% under the following conditions: solid-to-liquid ratio of 20% (w/v), the acid concentration of 20%, leaching temperature of 25 °C and leaching time of 1 h. The result revealed that HNO 3 could be used as a solvent for the maximum simultaneous extraction of the La and Ce from the bastnasite ore. The leaching temperature had no crucial effect on the dissolution of La and Ce when HNO 3 or HCl solutions were preferred as a solvating agent. However, the leaching temperature had a slight positive effect on the dissolutions of La and Ce when H 2 SO 4 was used as a solvent. ÖZDirekt asit liçi ile bir bastnazit cevherinden lantanyum (La) ve seryum (Ce) ekstraksiyonu araştırılmıştır. Bastnazit cevherinden La ve Ce ekstraksiyonuna asit konsantrasyonu ve liç sıcaklığının etkileri test edilmiştir. Nitrik asit (NHO 3 ) kullanarak La ve Ce'un %85'ten fazlası liç çözeltisine alınmıştır ancak çözünme değerleri sülfürik asit (H 2 SO 4 ) kullanıldığında %85'ten az olarak belirlenmiştir. La çözünümü hidroklorik asit (HCl) kullanımıyla %90'ı geçmiştir fakat Ce çözünümü %20 (g/L) katı-sıvı oranı, %20 asit konsantrasyonu, 25 °C liç sıcaklığı ve 1 saat liç süresi şartları altında %85'in altında kalmıştır. Sonuçlar bastnazit cevherinden eş zamanlı olarak maksimum La ve Ce çözünümüne ulaşılabilmek için çözücü olarak HNO3 kullanılabileceğini ortaya koymuştur. Çözücü olarak HNO 3 ve HCl tercih edildiğinde liç sıcaklığının La ve Ce çözünümüne önemli bir etki yapmadığı belirlenmiştir. Fakat çözücü olarak H 2 SO 4 kullanılmasıyla liç sıcaklığının La ve Ce çözünmeleri üzerine hafif bir pozitif etkisi saptanmıştır.

An Environmentally Friendly Sulfuric Acid Decomposition Strategy for Mixed Rare Earth Concentrate

“…The first three papers mainly study the leaching of rare earths from bastnasite, although the leaching process and mechanism of bastnasite, monazite and other rare earth-containing minerals in the sulfuric acid system have been reported in some related studies. However, the leaching process of each rare earth mineral were investigated separately [19,20]. The mixed rare earth concentrate was composed of bastnasite and monazite.…”