Enrichment on Bangka tin slag’s tantalum and niobium oxide contents through non-fluoride process

Автор(и)

  • Sulaksana Permana Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424, Індонезія
  • Shiva Frida Vincia Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424, Індонезія
  • Anggita Amilia Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424, Індонезія
  • Ahmad Maksum Politeknik Negeri Jakarta Kukusan, Beji, Depok, Indonesia, 16425, Індонезія
  • Kurnia Setiawan Widana National Nuclear Energy Agency of Indonesia Pasar Jum’at, Jakarta, Indonesia, 12440, Індонезія
  • Johny Wahyuadi Soedarsono Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424, Індонезія

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.129914

Ключові слова:

leaching, tantalum niobium oxide (TNO), Bangka tin slag, NaOH, HClO4

Анотація

This research explored how non-fluoride solutions including 8M NaOH, 0.8, 1.6 and 2.4 M H2SO4, and 0.1, 0.4 and 0.8 M HClO4 increased the contents of tantalum and niobium oxide through leaching. Before leaching, Bangka tin slag (BTS) was characterized through XRF. The slag was then 900⁰C-roasted, quenched, and dewatered. Next, BTS underwent a sieving process with size classifications of +100, -100+150, -150+200, -200+250, and -250 mesh. After that, the -200+250 mesh slag was leached with 8M NaOH. Then, the leached product was divided into two, one of which was 0.1, 0.4, and 0.8 M HClO4-leached and the rest of which was leached with 0.8 M HClO4 followed by 0, 0.8, 1.6, and 2.4 M H2SO4 at 25⁰C within 2 hours. All the residues characterization used an XRF while that of filtrates used an AAS as well as an ICP-OES. The motives that drive this investigation are the deficit of tantalum supply and its status as one of the technology-critical elements. In addition to that, most of prior investigations enhanced the contents of tantalum and niobium oxide using fluoride acid while this study ventured non-fluoride solutions. The result shows that perchlorate acid followed by sulfuric acid leaching slightly enriches the tantalum and niobium contents. However, this method is the most effective among NaOH, HCIO4, and HCIO4 followed by H2SO4 leaching. This finding is a form of scientific effort to maintain the tantalum supply through utilizing worthless waste of tin smelting

Спонсор дослідження

  • directorate of research and community engagement Universitas Indonesia

Біографії авторів

Sulaksana Permana, Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424

Doctor of Engineering in Metallurgy and Materials

Centre of Mineral Processing and Corrosion Research

Department of Metallurgy and Materials

Shiva Frida Vincia, Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424

Bachelor of Engineering in Metallurgy and Materials

Centre of Mineral Processing and Corrosion Research

Department of Metallurgy and Materials

Anggita Amilia, Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424

Bachelor of Engineering in Metallurgy and Materials

Centre of Mineral Processing and Corrosion Research

Department of Metallurgy and Materials

Ahmad Maksum, Politeknik Negeri Jakarta Kukusan, Beji, Depok, Indonesia, 16425

Master of Engineering in Metallurgy and Materials

Department of Mechanical Engineering

Kurnia Setiawan Widana, National Nuclear Energy Agency of Indonesia Pasar Jum’at, Jakarta, Indonesia, 12440

Master of Engineering in Chemical Engineering

Center for Nuclear Minerals Technology

Johny Wahyuadi Soedarsono, Universitas Indonesia Depok, Jawa Barat, Indonesia, 16424

Doctor of Engineering, Professor

Centre of Mineral Processing and Corrosion Research

Department of Metallurgy and Materials

Посилання

  1. Filella, M. (2017). Tantalum in the environment. Earth-Science Reviews, 173, 122–140. doi: https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2017.07.002
  2. Mancheri, N. A., Sprecher, B., Deetman, S., Young, S. B., Bleischwitz, R., Dong, L. et. al. (2018). Resilience in the tantalum supply chain. Resources, Conservation and Recycling, 129, 56–69. doi: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2017.10.018
  3. Peiró, L. T., Méndez, G. V., Ayres, R. U. (2013). Material Flow Analysis of Scarce Metals: Sources, Functions, End-Uses and Aspects for Future Supply. Environmental Science & Technology, 47 (6), 2939–2947. doi: https://doi.org/10.1021/es301519c
  4. Stratton, P. (2013). Outlook for The Global Tantalum Market. International Tin & Tantalum Seminar.
  5. Ma, N., Houser, J. B. (2014). Recycling of steelmaking slag fines by weak magnetic separation coupled with selective particle size screening. Journal of Cleaner Production, 82, 221–231. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.06.092
  6. Piatak, N. M. (2018). Environmental Characteristics and Utilization Potential of Metallurgical Slag. Environmental Geochemistry: Site Characterization, Data Analysis and Case Histories, 487–519. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-444-63763-5.00020-3
  7. Soedarsono, J., Burgard, M., Asfari, Z., Vicens, J. (1993). Liquid-liquid Extraction of Rare Earth (III) Ions by 25,27-dicarboxy-26,28-dimethoxy-5,11,17,23- tetra- tert-butylcalix[4] arene. XVII International Symposium on Macrocyclic Chemistry.
  8. Soedarsono, J., Hagège, A., Burgard, M., Asfari, Z., Vicens, J. (1996). Liquid-Liquid Extraction of Rare Earth Metals Using 25,27-Dicarboxy-26,28-Dimethoxy-5,11,17,23-Tetra-tert-Butylcalix[4]Arene. Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie, 100 (4), 477–481. doi: https://doi.org/10.1002/bbpc.19961000412
  9. Permana, S., Soedarsono, J. W., Rustandi, A., Maksum, A. (2016). Other Oxides Pre-removed from Bangka Tin Slag to Produce a High Grade Tantalum and Niobium Oxides Concentrate. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 131, 012006. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/131/1/012006
  10. Odo, J. U., Okafor, W. C., Ekpe, S. O., Nwogbu, C. C. (2014). Extraction of niobium from tin slag. International Journal of Scientific and Research Publications, 4 (11), 1–7.
  11. Gaballah, I., Allain, E., Meyer-Joly, M.-C., Malau, K. (1992). A possible method for the characterization of amorphous slags: Recovery of refractory metal oxides from tin slags. Metallurgical and Materials Transactions B, 23 (3), 249–259. doi: https://doi.org/10.1007/bf02656280
  12. Köck, W., Paschen, P. (1989). Tantalum – processing, properties and applications. JOM, 41 (10), 33–39. doi: https://doi.org/10.1007/bf03220360
  13. Bunnakkha, C., Jarupisitthorn, C. (2012). Extraction of Tin from Hardhead by Oxidation and Fusion with Sodium Hydroxide. Journal of Metals, Materials and Minerals, 22 (1), 1–6.
  14. Subramanian, C., Suri, A. K. (1998). Recovery of Niobium and Tantalum from Low Grade Tin Slag – A Hydrometallurgical Approach. Environmental & Waste Management in NoN-Ferrous Metallurgical Industries, 100–107.
  15. Soedarsono, J. W., Permana, S., Hutauruk, J. K., Adhyputra, R., Rustandi, A., Maksum, A. et. al. (2018). Upgrading tantalum and niobium oxides content in Bangka tin slag with double leaching. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 316, 012052. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/316/1/012052
  16. Gaballah, I., Allain, E. (1994). Recycling of strategic metals from industrial slag by a hydro-and pyrometallurgical process. Resources, Conservation and Recycling, 10 (1-2), 75–85. doi: https://doi.org/10.1016/0921-3449(94)90040-x
  17. Gaballah, I., Allain, E., Djona, M. (1997). Extraction of tantalum and niobium from tin slags by chlorination and carbochlorination. Metallurgical and Materials Transactions B, 28 (3), 359–369. doi: https://doi.org/10.1007/s11663-997-0102-7
  18. Brocchi, E. A., Moura, F. J. (2008). Chlorination methods applied to recover refractory metals from tin slags. Minerals Engineering, 21 (2), 150–156. doi: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2007.08.011
  19. Majid, R. A., Rustandi, A., Permana, S. (2018). Simulation of Tantalum and Niobium Pentoxides Extraction from Bangka Tin Slag Waste. Advanced Science Letters, 24 (1), 767–772. doi: https://doi.org/10.1166/asl.2018.11811
  20. Permana, S., Rustandi, A., Majid, R. A. (2017). Thermodynamic analysis with software: a case study of upgrading rare earth elements content in Bangka tin slag. Far East Journal of Electronics and Communications, 17 (5), 1211–1220. doi: https://doi.org/10.17654/ec017051211

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-10-26

Як цитувати

Permana, S., Vincia, S. F., Amilia, A., Maksum, A., Widana, K. S., & Soedarsono, J. W. (2018). Enrichment on Bangka tin slag’s tantalum and niobium oxide contents through non-fluoride process. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(12 (95), 56–64. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.129914

Номер

Том 5 № 12 (95) (2018): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Sulaksana permana

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.