Efficient Extraction of Valuable Metals from Polymetallic Shale Using Leaching and Adsorption Techniques
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Notice bibliographique
Résumé
Polymetallic black shale from the Buckton deposit in Northeastern Alberta, Canada, is an undeveloped resource for vanadium, rare earth elements (REEs), nickel, lithium, and a few other metals. The shale mainly contains quartz, calcite, illite and pyrite. The typical method to extract metals from shale is roasting followed by water/acid leaching. In this work, the valuable elements are extracted from polymetallic black shale using a low-temperature sulfation roasting-water leaching method. Sulfation roasting enables the destruction of illite releasing vanadium ions as well as releasing REEs, lithium and nickel from their respective mineral phases. We work on comparing microwave roasting and conventional roasting under varying roasting parameters including temperature, volume of sulfuric acid, and time, followed by water leaching, to determine the optimum leaching efficiencies of metals. Microwave roasting was found advantageous over conventional roasting in a scaled-up process and with a significant reduction in roasting temperature (by 40°C) and time (by 30 minutes), with an obvious reduction in energy consumption. A maximum leaching efficiency of 100% of gadolinium, 85% of ytterbium, 84% of cerium, 76% of nickel, 74% of vanadium, 59% of lithium, 34% of neodymium, 21% of yttrium, and 13% of lanthanum was achieved under optimum conditions. Extraction and recycling the use of rare earth elements (REEs) are very significant in meeting the worldwide demand for REEs. In view of recent advancements in adsorption technologies, amidoxime functionalized cellulose were synthesized and employed for removal of lanthanides (Nd3+, Ce3+, La3+, Y3+, Gd3+, and Yb3+) from aqueous solutions. The functionalized adsorbent was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and the concentration of REEs solution before and after adsorption were determined by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). The adsorption kinetics of rare earth ions revealed that an uptake of 50% was achieved within the first 30-60 min. The kinetics of REEs adsorption was modelled better by a pseudo-second-order kinetic rate equation suggesting chemisorption rate-determining step.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,031 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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