PROCESSING OF ABU ZENEIMA MINERALIZED
GIBBSITE ORE MATERIAL FOR THE RECOVERY
OF ALUMINIUM, ZINC AND INDIVIDUAL
LIGHT RARE EARTH OXIDES *

AMER, T.E. ⁽¹⁾, EL-HAZEK, M.N.⁽¹⁾, ABDEL FATTAH, N.A.⁽¹⁾,
EL-SHAMY, A.S.⁽¹⁾, ABDELLAH, W.M.⁽¹⁾ and EL-SHAHAT, M.F.⁽²⁾

    (1) Nuclear Materials Authority, P.O. Box 530, El Maadi,
Cairo, Egypt and (2) Chemistry Department, Faculty of
Science, Ain Shams University, Cairo, Egypt.

Key words: Gibbsite ore, Sulfuric acid, Agitation leaching,
Recovery, Ion exchange resin, Dowex, REE, Al, Zn.

معالجة خام جبسيت أبوزنيمة لاستخلاص الالومنيوم والزنك
وأكاسيد الأرضيات النادرة الخفيفة منفردة   

طارق السيد عامر و منى نبيل الحاذق و نصر عبد العزيز عبد الفتاح
و عبد الله سليمان الشامى و وليد محمود عبد اللاه و محمد فتحى الشحات

خلاصـة

يهدف هذا البحث إلى دراسة استخلاص الالومنيوم والزنك وبعض أكاسيد الأرضيات النادرة الخفيفة منفردة (سيريوم و سماريوم و نيوديميوم و براسيوديميوم و لانثانوم) من خام الجبسيت الذى يحتوى على 31% من معدن الجبسيت.

وخام الجبسيت من منطقة ابوزنيمة وسط غرب سيناء، مصر، الذى يحتوى على 10.75% الومنيوم و 1.25% زنك بجانب 0.43% عناصر أرضية نادرة خضع للإذابة الحمضية باستخدام حمض الكبريتيك. والعوامل التى تم دراستها تتضمن 30% حامض كبريتيك بنسبة السائل إلى الصلب 1/3 لمدة 5 ساعات عند درجة حرارة الغرفة) 25±5^°م). وقد وصلت نسب كفاءة الإذابة المحققة تحت هذه الظروف إلى 97.6 و91.1 و 90.3% للالومنيوم والزنك والعناصر الأرضية النادرة، على التوالى.

ومن محلول الإذابة الكبريتيكى المحضر، تم أولاً ترسيب الزنك انتقائياً ككبريتيد الزنك متبوعاً بترسيب العناصر الأرضية انتقائياً كأكسالات. نتج عن التعادل القلوى للراشح ترسيب كلا من الألومنيوم والحديد حيث ذاب الألومنيوم فى المزيد من الصودا تاركاً الحديد خلفه.

أذيبت اكسالات العناصر الأرضية النادرة حمضياً وأعيد ترسيبها كهيدروكسيدات بأكسدة انتقائية للسيريوم ثم فصلها. والعناصر الأرضية النادرة الخالية من السيريوم تم معالجتها براتنج التبادل الكاتيونى (Dowex 50W-X8) لفصل انتقائى عالى النقاء للسماريوم و النيوديميوم واللانثانوم بجانب تركيز منتج البراسيوديميوم حتى 73%.

ABSTRACT

A gibbsite ore material from Abu Zeneima area of west central Sinai, Egypt, and assaying 10.79% Al, 1.25% Zn besides 0.43% REE has been subjected to acid agitation leaching using H₂SO₄ . The studied optimum conditions involved 30% H₂SO₄ in a solid/liquid (S/L) ratio of 1/3 for 5 hrs at ambient temperature (25±5°C). Under these conditions, the realized dissolution efficiencies attained 97.6, 91.1 and 90.3% for Al, Zn and REE, respectively.

From the prepared sulfate leach liquor, Zn was first selectively precipitated as ZnS followed by selective precipitation of the REE as their oxalates. Alkali neutralization of the filtrate resulted in co-precipitation of both Al and Fe, where Al was allowed to dissolve in excess soda leaving behind Fe. The formed RE-oxalate was then acid leached and re-precipitated as their hydroxides followed by oxidation for selective Ce separation while the Ce-free REE were properly treated through the cation exchange resin using Dowex 50W-X8 for the selective separation of highly pure Sm, Nd and La products beside enriching a Pr fraction up to 73%.