Tests of neodymium content in selected materials

• Autorzy: Friebe Paweł

Identyfikatory

DOI

10.32056/KOMAG

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Rare earth elements are recognized as Critical Raw Materials (CRMs) due to their wide range of applications in the glass, steel, chemical and electronic industries. Often rare earth elements are referred to as a single group, but in practice each element has individual technical applications. Therefore, the demand varies for each element. Demand for rare earth elements is likely to increase in the future due to use of NdFeB magnets, especially in vehicles with electric motors and wind turbines. This publication presents research results aimed at finding raw material or waste that can be used to obtain neodymium at economical profit. This publication presents tests aimed at an identification of the raw material from which neodymium can be obtained. Research began with an identification of materials that could potentially become an economically viable source of neodymium extraction. The following materials were selected: natural aggregates, fine-grained raw materials of magma origin as well as coal sludge and fine-grained waste after hard coal enrichment. These raw materials were subject to content analysis by mass spectrometry, with ionization in inductively compressed plasma (ICP-MS).

PL

Pierwiastki ziem rzadkich zostały uznane w ostatnich czasach jako surowce krytyczne ze względu na ich szeroki zakres zastosowań w przemysłach: szklarskim, stalowym, chemicznym i elektronice. Często pierwiastki ziem rzadkich łączone są w jedną grupę, jednakże w praktyce każdy pojedynczy pierwiastek posiada odrębne zastosowania, dlatego popyt na każdy pierwiastek jest inny. Prognozy wskazują na prawdopodobny wzrost zapotrzebowania na pierwiastki ziem rzadkich, co może być związane między innymi ze zwiększenia stosowania magnesów NdFeB, szczególnie w pojazdach hybrydowych i elektrycznych oraz turbinach wiatrowych. W niniejszej publikacji przedstawiono badania mające na celu zidentyfikowanie surowca, z którego będzie można pozyskać neodym. Badania rozpoczęto od wskazania materiałów, które potencjalnie mogą stać się ekonomicznie uzasadnionym źródłem pozyskiwania neodymu. Wytypowane zostały: kruszywa naturalne, drobnoziarniste surowce pochodzenia magmowego oraz muły węglowe i drobnoziarniste odpady po wzbogacaniu węgla kamiennego. Surowce te zostały poddane analizie zawartości neodymu metodą spektrometrii mas, z jonizacją w plazmie indukcyjnie sprężonej (ICP-MS)

Słowa kluczowe

EN

rare earth elements; REE; mechanical processing; separation; new technologies

PL

pierwiastki ziem rzadkich; REE; przeróbka mechaniczna; separacja; nowe technologie

• Wydawca: Instytut Techniki Górniczej KOMAG
• Czasopismo: Mining Machines
• Rocznik: 2020
• Tom: no. 2
• Strony: 38--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., tab.

Twórcy

autor

Friebe Paweł

• KOMAG Institute of Mining Technology, Pszczyńska 37, 44-101 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Gupta C. K., Krishnamurthy N.: Extractive Metallurgy of Rare Earths, CRC Press, Florida, 2005.
• [2] Jordens A., Cheng Y., Waters K., A review of the beneficiation of rare earth element bearing minerals, Minerals Engineering, 2013.
• [3] https://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Nd.html, [accessed: 12.02.2020].
• [4] Turlin F., André-Mayer A., Moukhsil A., Vanderhaeghe O., Gervais F.: Unusual LREE-rich, peraluminous, monazite- or allanite-bearing pegmatitic granite in the central Grenville Province, Québec. Ore Geology Reviews, Elsevier, 2017.
• [5] Encyclopeadia Britannica, https://www.britannica.com/science/bastnaesite [accessed: 09.10.2019].
• [6] Broska I., Kubiš M., Williams C., Konečný P.: The compositions of rock-orming and accessory minerals from the Gemeric granites, Bulletin of the Czech Geological Survey, 2002.
• [7] René M.: REE and Y Mineralogy of the Krudum Granite Body, Minerals, 2018.
• [8] Mckeough M., Lentz D, Mcfarlane Ch., Brown J.: Geology and evolution of pegmatite-hosted U–Th ± REE–Y–Nb mineralization, Kulyk, Eagle, and Karin Lakes region, Wollaston Domain, northern Saskatchewan, Canada: examples of the dual role of extreme fractionation and hybridization processes, Journal of Geosciences, 2013.
• [9] Overstreet W.: The Geologic Occurrence Of Monazite, 1967.
• [10] https://geology.com/minerals/monazite.shtml [accessed: 30.03.2019].
• [11] Gupta C.K., Krishnamurthy N.: Extractive metallurgy of rare earths. International Materials Reviews 37 (5), 1992.
• [12] Yaraghi A., Ariffin K., Baharun N., A Short Review on REE Recovey from Ion-Adsorption Clay, Aspects in Mining and Mineral Science, 2019.
• [13] http://nevada-outback-gems.com/mineral_information/Xenotime_mineral_info.htm [accessed: 19.06.2019].
• [14] Jamil H., Umor M. R.: Heavy mineral distribution in stream sediment of tapah Area, Perak, Malaysia, 2013.
• [15] Verplanck P., Hitzman M., Rare Earth and Critical Elements in Ore Deposits, Revieves in Economic Geology 18, 2016.
• [16] Ghaffar A.: Enrichment of rare earth and radioactive elements concentration in accessory phases from alkaline granite, South Sinai- Egypt, Journal of African Earth Sciences, Volume 147, Pages 393-401, November 2018.
• [17] Tanaka T.: Geological significance of rare earth elements in Japanese geosynclinal basalts, Contributions to Mineralogy and Petrology, 1975.
• [18] Frey F., Haskin M., Poetz J., Haskin L.: Rare Earth abundances in some basic rocks, Journal of Geophysical Research, 1968.
• [19] Zhang Y., Yu K., Qian H.: 4LA-ICP-MS Analysis of Clinopyroxenes in Basaltic Pyroclastic Rocks from the Xisha Islands, Northwestern South China Sea, Mineral- Open Acces Journal, 2018.
• [20] Sanematsu K., Moriyama T., Sotouky L., Watanabe Y.: Mobility of Rare Earth Elements in Basalt‐Derived Laterite at the Bolaven Plateau, Southern Laos, 2011.
• [21] Adamczyk Z., Białecka B., Całus-Moszko J., Komorek J., Lewandowska M.: Rare earth elements of Orzeskie beds of south-west part Upper Silesian Coal Basin (Poland), 2015.
• [22] Całus-Moszko J., Białecka B.: Analiza możliwości pozyskania pierwiastków ziem rzadkich z węgli kamiennych i popiołów lotnych z elektrowni, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 2013.
• [23] Nowak J. ,Kokowska-Pawłowska M.: Zmiany koncentracji wybranych pierwiastków ziem rzadkich (REEs) w odpadach węglowych, Arch. Min. Sci. 62, 2017.
• [24] Stoch L.: Minerały ilaste, Wydawnictwo Geologiczne 1974.
• [25] Friebe P.: Separacja minerałów zawierających pierwiastki ziem rzadkich. KOMEKO 2019, Innowacyjne i przyjazne dla środowiska techniki i technologie przeróbki surowców mineralnych. Bezpieczeństwo - Jakość - Efektywność, Instytut Techniki Górniczej KOMAG, Gliwice 2019.
• [26] K. Podbiera-Matysik, K. Gorazda, Z. Wzorek, Kierunki zastosowania i pozyskiwania metali ziem rzadkich, Chemia Czasopismo Techniczne, 2012
• [27] Hykawy J., Chudnovsky T.: Industry Report – Rare Earths http://static.squarespace.com/static/535e7e2de4b088f0b623c597/t/54697223e4b054b6f26537f7/141619 6643789/Stormcrow-Rare+Earths+Industry+Report-Nov2014.pdf [accessed: 17.02.2020].

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).