Hydrometallurgisen menetelmän kehittäminen harvinaisten maametallien liuotukseen allaniittirikasteesta

Abstract

Tämän pro gradu -tutkielman kirjallisessa osiossa on käsitelty harvinaisia maametalleja (REE) sekä niiden varantoja ja tuotantoa maailmalla. Tutkielmassa käydään myös läpi harvinaisten maametallien jalostusta mineraaleista tuotteiksi, missä aihe rajataan tutkielman kokeellisen osan kannalta olennaisimpiin asioihin. Lisäksi kerrotaan kokeellisessa osassa käytettävistä analyysimenetelmistä sekä analyysitulosten tilastollisesta käsittelystä. Tutkielman kokeellisessa osassa pyrittiin kehittämään hydrometallurginen menetelmä harvinaisten maametallien liuottamiseksi allaniittirikasteesta. Työssä optimoitiin rikkihappopohjainen liuotus, jolla harvinaiset maametallit onnistuttiin liuottamaan allaniittirikasteesta valtaosaltaan. Optimoinnissa säädettiin rikkihapon konsentraatiota, liuotusaikaa sekä liuotuslämpötilaa. Parhaimmiksi liuotusparametreiksi laboratoriomittakaavassa osoittautui kaksi molaarinen rikkihappo (2 mol/dm3 H2SO4), neljän tunnin liuotusaika sekä liuotus huoneenlämpötilassa. Työssä luotiin myös mittausmetodi induktiivisesti kytketylle plasma-optiselle emissiospektrometrille (ICP-OES), jolla työn näyteliuokset pystyttiin mittaamaan. Lisäksi työssä ennakoivasti tutkittiin, olisiko laserin aiheuttama fluoresenssi (LIF) käyttökelpoinen menetelmä liuotussakkojen REE-pitoisuuksien nopeaan analysointiin. Tulosten perusteella LIF vaikuttaa potentiaaliselta menetelmältä liuotussakkojen REE-pitoisuuksien nopeaksi semikvantitatiiviseksi analyysimenetelmäksi.