Pour répondre à ce besoin, les études suivantes sont proposées.
1) Revue exhaustive de la littérature
Remarque : Il sera probablement nécessaire de traduire des articles en langue étrangère, et ce travail de traduction est considéré comme faisant partie de la portée du contrat.
a) Sels simples de sulfate d’ETR
Les valeurs publiées de solubilité des sels simples de sulfate d’ETR dans l’eau et dans des milieux d’acide sulfurique seront examinées dans le cadre d’une revue exhaustive et détaillée de la littérature. Les données publiées seront comparées et présentées en fonction de la température et, le cas échéant, en fonction de la concentration d’acide. D’après les renseignements obtenus lors de cette revue, on décidera s’il faut présenter les données en grammes de sulfate d’ETR par litre, ou en grammes de sulfate d’ETR/100 g de solution saturée. Toutes les données publiées seront comparées sur une base uniforme et présentées sous forme de tableaux et de graphiques. Les données recueillies doivent inclure le temps de résidence et les phases d’impureté possibles dans les solutions, et indiquer si les données ont été obtenues en phase « équilibre ». La revue de la littérature est un travail important qui fera l’objet d’un rapport distinct, et elle sera pertinente et utilisée pour l’industrie des ETR. Le rapport contiendra la liste de tous les documents examinés.
b) Sels doubles d’ETR avec le sodium, le potassium et l’ammonium
Les solubilités publiées des sels doubles de sulfate d’ETR avec le Na, le K et le NH4 dans l’eau et en présence de sulfates alcalins en excès seront examinées dans le cadre d’une recherche exhaustive et détaillée de la littérature. Seules les espèces disulfate (p. ex., NaNd(SO4)2.H2O) devront être prises en compte, et aux fins de cette étude, on présume que les « terres rares » comprennent le lanthane et l’yttrium, mais non le prométhium. Il sera probablement nécessaire d’obtenir la traduction de certaines publications et certains articles. Les données publiées seront comparées et présentées sous forme de tableaux et de graphiques, en fonction de la température et de la concentration de sulfates alcalins. D’après les renseignements obtenus lors de cette revue, on décidera s’il faut présenter les données en grammes de sulfate d’ETR par litre, ou en grammes de sulfate d’ETR/100 g de solution saturée.
2) Détermination de la solubilité des sels trivalents de sulfate d’ETR
Remarque : Les fournisseurs doivent tenir compte du coût d’obtention des produits chimiques de la famille des ETR au degré de pureté nécessaire lorsqu’ils conçoivent et mettent à l’échelle leurs protocoles expérimentaux. Le coût des produits chimiques requis est inclus dans la valeur du contrat.
Afin de compléter les données publiées, la solubilité de tous les sels de sulfate trivalents des ETR (à un degré de pureté d’au moins 99,9 %) dans l’eau sera mesurée dans la plage de température de 20 à 95 oC. Il convient de noter que les mesures de la solubilité des sels doubles de sulfate ETR-alcalins ne font PAS partie de cette demande de proposition. Il faudra également déterminer la masse volumique des solutions saturées associées, à chaque température d’échantillonnage. Aux fins de cette étude, les « terres rares » comprennent le cérium jusqu’au lutécium, le lanthane et l’yttrium, mais non le prométhium. Il est important de mesurer la solubilité de tous les sels simples de sulfate des ETR, car différents ETR sont davantage présents dans différents minerais et concentrés, et les chercheurs privilégient souvent une variété d’espèces des terres rares. Des essais initiaux détermineront les temps de saturation nécessaires à différentes températures : faible (25 oC), moyenne (50 oC) et élevée (85 oC). Des mesures subséquentes seront réalisées à intervalles de 10 oC, au chauffage et au refroidissement, et des résultats similaires doivent être obtenus au chauffage et au refroidissement pour démontrer que l’équilibre est atteint. En outre, les effets de cinq concentrations de H2SO4 (0,05, 0,1, 0,2, 0,3, 0,5 M) sur la solubilité d’un ETR léger (néodyme) et d’un ETR lourd (holmium) doivent être établis. Des analyses par diffraction des rayons X de la phase solide saturante aux diverses températures seront réalisées afin d’évaluer le degré d’hydratation des divers sels de sulfate d’ETR lorsque la température augmente et diminue. Des variations dans le degré d’hydratation pourraient expliquer de possibles « ruptures » dans les courbes de solubilité au chauffage et au refroidissement. Il est reconnu que l’oxydation du Ce3+ peut se produire lorsque les mesures prennent du temps. Il est reconnu également que la solubilité de certains sulfates simples d’ETR lourds est relativement élevée et peut nécessiter un appareillage de mesure de la solubilité différent de celui qui est utilisé pour les ETR légers. Des méthodes doivent être établies pour régler ces problèmes. Les valeurs mesurées de la solubilité seront comparées sous forme de tableaux ou de graphiques avec les données tirées de la revue de la littérature, mentionnée ci-dessus, et l’entrepreneur retenu doit présenter une discussion des différences possibles entre les résultats actuels et les résultats précédemment publiés.
