一種混合型稀土精礦或氟碳鈰精礦制備氯化稀土的方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種混合型稀土精礦或氟碳鋪精礦制備氯化稀土的方法，屬于濕法冶金領域。
【背景技術】
[0002]包頭混合型稀土精礦中主要是氟碳鈰礦(REFCO3)和獨居石(REPO4)兩種礦物的共生礦物，與其伴生的還有螢石、方解石、磷灰石等礦物。該礦礦物組成復雜，嵌布粒度細，是典型的難分解難冶煉礦物。
[0003]目前，工業(yè)生產(chǎn)中以北京有色金屬研究總院自主開發(fā)的第三代濃硫酸焙燒工藝為主，氫氧化鈉分解法為輔。濃硫酸焙燒法的主要優(yōu)點是稀土品位要求低，工藝簡單，流程短，便于大規(guī)模生產(chǎn)，但是隨著國家對資源綜合利用和環(huán)保問題的重視，該工藝存在的問題也越來越突出:多種有價元素得不到有效回收，三廢污染問題難以根本解決，釷以焦磷酸鹽的形式存在，很難處理和回收，必須專門存放。由于該工藝自身存在的缺陷及國家對三廢污染排放的要求越來越嚴格，濃硫酸焙燒工藝面臨即將被淘汰的邊緣，亟需開發(fā)一種清潔高效的新冶煉技術所替代。
[0004]包頭混合稀土精礦另外一種重要的冶煉工藝是氫氧化鈉分解法。該工藝首先需要化選除鈣，然后水洗過濾，再用液堿分解，然后水洗除去堿、磷酸鈉、氟化鈉等可溶性鹽，最后鹽酸浸出得到氯化稀土溶液。該工藝與酸法工藝相比較，是一種清潔、高效、資源綜合回收的工藝，但是存在以下主要問題:工藝操作過程不連續(xù)，耗堿量大，水資源浪費大，生產(chǎn)成本高，設備腐蝕嚴重等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種清潔高效并能綜合回收各種有價元素的混合稀土精礦或氟碳鈰精礦制備氯化稀土的方法，該方法省去了能耗較高的焙燒環(huán)節(jié)，綜合回收有價元素，稀土回收率高，無三廢污染。
[0006]本發(fā)明目的是以下方式實現(xiàn):
混合稀土精礦或氟碳鋪精礦制備氯化稀土的方法主要技術步驟包括:首先將混合稀土精礦或氟碳鈰礦直接進行鹽酸浸出，然后采用氫氧化鈉對酸浸渣進行堿分解，堿分解時的溫度控制在150?250°C，時間I?2小時;最后經(jīng)水洗、酸浸、中和，得到的中和液即為氯化稀土溶液，稀土回收率在95%以上，得到的中和渣即為鐵釷渣。
[0007]本發(fā)明采用鹽酸浸出:將REO為62%?70%的混合稀土精礦或氟碳鈰礦直接進行鹽酸浸出，鹽酸濃度6?12mol/L，固液比為I: 1.5?10，浸出溫度為70?100°C，時間卜3小時，得到的酸浸液I和酸浸渣I進行封存?zhèn)溆谩?br>[0008]進一步:堿分解過程中氫氧化鈉的質(zhì)量濃度為50%?75%，用量為:稀土精礦質(zhì)量:氫氧化鈉質(zhì)量=1:0.7?1.5。最后經(jīng)水洗、酸浸、中和，得到的中和液即為氯化稀土溶液，稀土回收率在95%以上，得到的中和渣即為鐵釷渣。
[0009]所述的混合稀土精礦或氟碳鈰精礦是REO品位在62%?70%之間的氟碳鈰礦和獨居石礦的混合型稀土精礦或單獨的氟碳鈰礦。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點
1.該工藝省去了傳統(tǒng)酸法工藝中的焙燒階段，降低了能耗，不會產(chǎn)生大量硫和氟的酸性氣體和氨氮廢水，有利于勞動防護和環(huán)境保護。
[0011]2.該工藝實現(xiàn)了資源的綜合回收利用，水洗液中可以回收氫氧化鈉用作堿分解的原料，同時回收的氟化鈉和磷酸鈉達到了國家標準，釷以釷富集物的形式存在，可以用作提釷的原料。
[0012]該工藝耗堿量少，成本低，稀土回收率高，且適用于氟碳鈰礦和獨居石礦的混合型稀土精礦或單獨的氟碳鈰礦。
[0013]本發(fā)明采用直接浸出的方法，不僅實現(xiàn)了稀土浸出的高回收率，同時達到了氟碳鈰礦和獨居石分離的目的，對獨居石再進一步進行堿分解處理。整個工藝合理安排各個操作階段，省去了能耗較高的焙燒環(huán)節(jié)，綜合回收有價元素，稀土浸出率高，杜絕三廢污染。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面通過具體實施例詳細介紹本發(fā)明的技術方案，但本發(fā)明的權利要求不局限于下面的實施例。
[0016]實施例1
(I)鹽酸浸出:取5kg REO為62.5%的以氟碳鈰礦和獨居石礦為主的混合型稀土精礦直接進行鹽酸浸出，鹽酸濃度6mol/L，固液比為1:3，浸出溫度為80°C，時間2小時，得到的酸浸液I和酸浸渣I ；
(2 )堿分解:采用氫氧化鈉對第(I)步得到的酸浸渣I進行堿分解，氫氧化鈉的濃度為70%，用量為:稀土精礦質(zhì)量:氫氧化鈉質(zhì)量=1:1，堿分解時的溫度控制在230°C，時間I小時；
(3)水洗:用普通工業(yè)用水對堿分解礦物進行水洗，水洗溫度為80°C，水洗至pH=8時過濾；
(4)酸浸:將第(3)步得到的水洗渣加入到第(I)步得到的酸浸液I中，混合攪拌，溫度控制在80°(3，固液比為1:5;
(5 )中和:向第(4)步得到的酸浸液Π中緩慢加入濃度10%的氨水溶液，攪拌，溫度控制在60°C，調(diào)整pH至4.0，攪拌時間為0.5小時，得到的中和液即為氯化稀土溶液，REO含量為235.74g/L，稀土收率為96.15%，得到的中和渣即為鐵釷渣，固封保存。
[0017]實施例2
(I)鹽酸浸出:取5kg REO為65.85%的氟碳鈰精礦直接進行鹽酸浸出，鹽酸濃度8mol/L，固液比為I: 2.5，浸出溫度為80°C，時間1.5小時，得到的酸浸液I和酸浸渣I;
(2 )堿分解:采用氫氧化鈉對第(I)步得到的酸浸渣I進行堿分解，氫氧化鈉的濃度為65%，用量為:稀土精礦質(zhì)量:氫氧化鈉質(zhì)量=1:1，堿分解時的溫度控制在220°C，時間I小時；
(3)水洗:用普通工業(yè)用水對堿分解礦物進行水洗，水洗溫度為60°C，水洗至pH=8.5時過濾；
(4)酸浸:將第(3)步得到的水洗渣加入到第(I)步得到的酸浸液I中，混合攪拌，溫度控制在60°(3，固液比為1:5;
(5 )中和:向第(4)步得到的酸浸液Π中緩慢加入濃度15%的氨水溶液，攪拌，溫度控制在55°C，調(diào)整pH至3.8，攪拌時間為0.5小時，得到的中和液即為氯化稀土溶液，REO含量為226.35g/L，稀土收率為95.72%，得到的中和渣即為鐵釷渣，固封保存。
[0018]實施例3
(I)鹽酸浸出:取5kg REO為66.48%的以氟碳鈰礦和獨居石礦為主的混合型稀土精礦直接進行鹽酸浸出，鹽酸濃度lOmol/L，固液比為1:3，浸出溫度為50°〇，時間1小時，得到的酸浸液I和酸浸渣I ；
(2 )堿分解:采用氫氧化鈉對第(I)步得到的酸浸渣I進行堿分解，氫氧化鈉的濃度為70%，用量為:稀土精礦質(zhì)量:氫氧化鈉質(zhì)量=1:0.8，堿分解時的溫度控制在200°C，時間1.5小時；
(3)水洗:用普通工業(yè)用水對堿分解礦物進行水洗，水洗溫度為55°C，水洗至pH=8時過濾；
(4)酸浸:將第(3)步得到的水洗渣加入到第(I)步得到的酸浸液I中，混合攪拌，溫度控制在75°C，固液比為1:8;
(5)中和:向第(4)步得到的酸浸液Π中緩慢加入濃度5%的氫氧化鈉溶液，攪拌，溫度控制在80°C，調(diào)整pH至4.5，攪拌時間為1.5小時，得到的中和液即為氯化稀土溶液，REO含量為247.26g/L，稀土收率為97.33%，得到的中和渣即為鐵釷渣，固封保存。
[0019]實施例4
(I)鹽酸浸出:取5kg REO為68.29%的以氟碳鈰礦和獨居石礦為主的混合型稀土精礦直接進行鹽酸浸出，鹽酸濃度7mol/L，固液比為1:8，浸出溫度為35°C，時間2小時，得到的酸浸液I和酸浸渣I ；
(2 )堿分解:采用氫氧化鈉對第(I)步得到的酸浸渣I進行堿分解，氫氧化鈉的濃度為75%，用量為:稀土精礦質(zhì)量:氫氧化鈉質(zhì)量=1:1.2，堿分解時的溫度控制在250°C，時間2小時；
(3)水洗:用普通工業(yè)用水對堿分解礦物進行水洗，水洗溫度為90°C，水洗至pH=9時過濾；
(4)酸浸:將第(3)步得到的水洗渣加入到第(I)步得到的酸浸液I中，混合攪拌，溫度控制在70°(3，固液比為1:10;
(5 )中和:向第(4)步得到的酸浸液Π中緩慢加入濃度10%的氫氧化鈉溶液，攪拌，溫度控制在60°C，調(diào)整pH至4.2，攪拌時間為I小時，得到的中和液即為氯化稀土溶液，REO含量為223.96g/L，稀土收率為95.89%，得到的中和渣即為鐵釷渣，固封保存。
[0020]實施例5
(I)鹽酸浸出:取5kg REO為70.15%的氟碳鈰精礦直接進行鹽酸浸出，鹽酸濃度Ilmol/L，固液比為1:4，浸出溫度為85°C，時間1.5小時，得到的酸浸液I和酸浸渣I;
(2 )堿分解:采用氫氧化鈉對第(I)步得到的酸浸渣I進行堿分解，氫氧化鈉的濃度為55%，用量為:稀土精礦質(zhì)量:氫氧化鈉質(zhì)量=1:0.8,堿分解時的溫度控制在185°C，時間2小時；
(3)水洗:用普通工業(yè)用水對堿分解礦物進行水洗，水洗溫度為40°C，水洗至pH=9時過濾；
(4)酸浸:將第(3)步得到的水洗渣加入到第(I)步得到的酸浸液I中，混合攪拌，溫度控制在80°(3，固液比為1:12;
(5 )中和:向第(4)步得到的酸浸液Π中緩慢加入濃度25%的氫氧化鈉溶液，攪拌，溫度控制在80°C，調(diào)整pH至4.0，攪拌時間為1.5小時，得到的中和液即為氯化稀土溶液，REO含量為235.48g/L，稀土收率為96.77%，得到的中和渣即為鐵釷渣，固封保存。
【主權項】
1.混合型稀土精礦或者氟碳鈰礦制備氯化稀土的方法，其特征在于，其方法如下:將混合稀土精礦或氟碳鈰礦直接進行鹽酸浸出，采用氫氧化鈉溶液對酸浸渣進行堿分解，堿分解時的溫度控制在150-250V，時間I?2小時;經(jīng)水洗、酸浸、中和，得到的中和液即為合格的氯化稀土溶液，稀土回收率在95%以上，得到的中和渣即為鐵釷渣。2.根據(jù)權利要求1所述的混合型稀土精礦或者氟碳鈰礦制備氯化稀土的方法，其特征在于，鹽酸浸出:將REO為62%?70%的混合稀土精礦或氟碳鈰礦直接進行鹽酸浸出，鹽酸濃度6?12mol/L，固液比為1:1.5~10，浸出溫度為70~100°(3，時間1~3小時，得到的酸浸液1和酸浸渣I進行封存?zhèn)溆谩?.根據(jù)權利要求1所述的混合型稀土精礦或者氟碳鈰礦制備氯化稀土的方法，其特征在于，堿分解過程中氫氧化鈉的質(zhì)量濃度為50%?75%，用量為:稀土精礦質(zhì)量:氫氧化鈉質(zhì)量=1:0.7-1.5o4.根據(jù)權利要求1或2所述的混合型稀土精礦或者氟碳鈰礦制備氯化稀土的方法，其特征在于，所述的混合型稀土精礦或氟碳鈰精礦是REO品位在62%?70%之間的氟碳鈰礦和獨居石礦的混合型稀土精礦或單獨的氟碳鈰礦。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混合型稀土精礦或氟碳鈰精礦制備氯化稀土的方法，屬于濕法冶金領域。本發(fā)明按照以下步驟進行：第一步，將稀土品位為62%~70%的混合稀土精礦或氟碳鈰精礦直接進行鹽酸浸出；第二步，將鹽酸浸出得到的酸浸渣進行堿分解；第三步，進行水洗除去氟磷等雜質(zhì)元素，對水洗液進行回收堿和氟磷；第四步將水洗渣與第一步得到的酸浸液混合進行酸浸；最后，將酸浸液進行中和除鐵釷，得到合格的混合氯化稀土溶液。本發(fā)明的優(yōu)點是：省去能耗較高的焙燒環(huán)節(jié)，不會產(chǎn)生大量硫和氟的酸性氣體和氨氮廢水，有利于勞動防護和環(huán)境保護；綜合回收有價元素，耗堿量少，成本低，稀土回收率高，無三廢污染。
【IPC分類】C22B3/10, C22B59/00
【公開號】CN105543509
【申請?zhí)枴緾N201610000533
【發(fā)明人】李梅, 張棟梁, 耿彥華, 高凱, 李健飛, 喬曉明
【申請人】李梅
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月4日