关于稀土精矿的基本常识
稀土精矿含量
稀土精矿含量
【原创版】
目录
一、稀土精矿的概述
二、稀土精矿含量的测定方法
三、稀土精矿含量的影响因素
四、提高稀土精矿含量的措施
五、结论
正文
一、稀土精矿的概述
稀土精矿，是指含有一定数量稀土元素的矿石，其主要成分为镧系元素和钇系元素。
稀土元素在工业领域具有广泛的应用，如磁性材料、磁悬浮列车、风力发电等。
因此，稀土精矿的开采和利用在我国具有重要意义。
二、稀土精矿含量的测定方法
稀土精矿含量的测定方法有多种，常见的有化学分析法、X 射线荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等。
这些方法各具特点，具体选用哪种方法需要根据实际需求和矿样特性来决定。
三、稀土精矿含量的影响因素
稀土精矿含量受多种因素影响，主要包括地质成矿条件、矿床类型、矿石加工方式等。
地质成矿条件好的地区，稀土精矿含量通常较高；不同类型的矿床，其稀土元素的种类和含量也会有所差异；矿石加工方式不当，可能导致稀土精矿含量降低。
四、提高稀土精矿含量的措施
为提高稀土精矿含量，可以采取以下措施：
1.加强地质勘探工作，寻找富含稀土元素的矿床，提高矿石资源储量；
2.优化矿床开采和矿石加工技术，提高矿石的开采率和选矿回收率；
3.加强稀土矿产的综合利用，提高稀土元素的提取率和利用率；
4.加大科研投入，研究新型的稀土精矿开发技术，提高稀土精矿的开发水平。
五、结论
稀土精矿含量对于我国稀土资源的充分利用具有重要意义。
2稀土精矿分解
V C W M 100 % 100 % W W
稀土元素的回收率：稀土组分从精矿、浸出液、化合物等原 料转入下一工序产品中的量占原料中该稀土组分总量的百分 比，计算方法与 分解率相似。
2.1.3 稀土精矿的化学成分和矿物成分
按照化学成分，常见的稀土精矿分为以 下几类：
碳酸盐及氟碳酸盐，如，氟碳铈矿、碳锶铈矿 等； 磷酸盐，如，独居石、磷钇矿等； 氧化物，如，褐钇铌矿、黑稀金矿、易解石等； 硅酸盐，如，硅铍钇矿、褐帘石、硅钛铈矿等； 氟化物，如，钇萤石、氟铈矿等。
按矿物中稀土的配分不同可分为两大类：
a.完全配分型。 在这类矿物中，铈组稀土元素和钇组稀土元 素含量相差不明显。属于此类矿物的有铈磷灰石、 钇萤石等。 b.选择配分型。 1）富铈组矿物。在这类矿物中，铈组稀土 大大超过钇组稀土的含量。如氟碳铈矿、独居石、 易解石等。 2）富钇组矿物。 在这类矿物中，钇组稀土含量明显高于铈 组稀土含量，如磷钇矿、褐钇铌矿等。
应当指出，不论属于何种选择配分型稀土矿， 在该矿物中往往也只是一、二种稀土元素特别 富集。如氟碳铈矿中铈富集，而磷钇矿中镱、 钇富集，易解石中铈、钕富集，褐钇铌矿中镝、 钇富集等。同时，稀土矿物的配分并非固定不 变的，而是随着成矿条件而变化。尤其以独居 石最明显。如我国的铌一稀土一铁矿床，产于 钠闪石和钠辉石型矿石中的独居石，便比其它 类型矿石中的独居石贫镧而更富含钕、铕。 表2-4~表2－6列举了各稀土精矿主要化学成分。 （P27） 补充，下表为：世界主要稀土矿种稀土典型配 分数据。
29.81 51.11 4.26 12.78 1.09 0.17 0.45 0.05 0.06 ＜0.05 0.034 0.018 -
32.00 49.00 4.40 13.50 0.50 0.10 0.30 0.01 0.03 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01
稀土基本知识
稀土元素基本知识1稀土元素稀土元素是钪(Sc)、钇(Y)和15个镧系元素的总称。
通常用RE表示，其氧化物用REO表示。
镧系元素包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。
所以稀土元素共有17个元素。
全部稀土元素的发现是从1794年发现钇至1947年从核反应堆裂变产物中分离出钷，历时150年。
其中钪是典型的分散元素，钷是自然界中极少见的放射性元素。
这两个元素与其它稀土元素在矿物中很少共生，因此在稀土生产中一般不包括它们。
稀土元素同属元素周期表第IIIB族，化学性质十分相似。
除钪和钷外，根据分离工艺要求或产品方案，可将它们分为两组或三组。
前者是以铽为界，镧至钆为铈组稀土，通常称作轻稀土，铽至镥和钇为钇组稀土，通常称为重稀土。
后者是依据P204萃取分为轻稀土（镧至钕）、中稀土（钐至铽）和重稀土（镝至镥和钇）。
2稀土元素的价态稀土元素易于失去电子，通常呈正三价。
所以稀土是非常活泼的金属元素，其活泼性仅次于碱土金属。
铈、镨、铽在外界氧化剂的作用下又可呈正四价，而钐、铕、镱在还原剂的作用下也可呈正二价离子。
因此各三价单一稀土氧化物的分子式可表示为M2O3(M—La、Nd…)，而铈、镨、铽的氧化物的分子式分别为CeO2、Pr6O11、Tb4O7。
3镧系收缩镧系元素的原子半径、离子半径都随原子序数（从镧到镥）的增加而减小，将这一现象称为镧系收缩。
由于镧系收缩，从镧到镥的碱性随原子序数的增加而减弱；络合物的稳定性随原子序数的增加而增强。
这就是能将性质及其相似的稀土元素逐一分离的主要依据。
4稀土元素的主要化合物稀土元素的化合物很多，有无机化合物、有机化合物、金属间化合物等。
这里仅将在湿法冶金生产实际产出的几种化合物予以简单介绍。
4.1氧化物在800～10000C下灼烧稀土氢氧化物、草酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐都可获得稀土氧化物，其中铈、镨、铽在一定的灼烧条件下生成CeO2、Pr6O11(Pr2O3·4PrO2)、Tb4O7(Tb2O3·TbO2)。
稀土精矿分解方法碱分解法的流程
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第五章 稀土精矿的分解3
（二）工艺流程 1.精矿的干燥
精矿一般含水5~10%。浓硫酸焙烧法的一个重要工艺条 件是酸矿比（质量比）。湿物料的计量不准确，既不能 控制精确的精矿与酸的质量比。酸多造成浪费，酸少则 精矿分解不完全。精矿在外热式回转窑内烘干，要求烘 干后精矿中水分低于0.2%。
2.低品位精矿的分解 （1）浓硫酸焙烧 在回转窑内进行。影响精矿分解率的主要因素为：酸矿比、精矿品 位、投料量、焙烧温度、物料在窑内停留时间以及窑尾负压。
为有利于反应的进行，须保障游离[OH]->0.5mol/L,95℃条件下 搅拌4~6h。反应结束后澄清，虹吸上清液，加热水洗涤，如此 数次，直至清液的pH值为7~8。 转化过程中部分Ce3+氧化成Ce4+: 4Ce(OH)3 + O2 + 2H2O =4Ce(OH)4 工业生产中，本工序稀土的回收率为95~96%，主要损失于 多次洗涤，虹吸等过程中。
Δ
正常情况下稀土精矿之分解率为95~97%。
操作时，先按要求的酸矿比将干矿与硫酸加入混合器混匀， 净输料管流入窑尾，在窑内分解成焙烧矿后从窑头流出，进 入水浸出工序。废气从窑尾排除导入净化系统。
（2）水进出：稀土硫酸盐在水中的溶解度随温度升高而降 低。因焙烧矿还带有过剩的硫酸，冷水浸出实质上使稀硫 酸浸出，浸出工艺条件是：水：精矿=7~8：1，在 30~40℃下浸出2~3h。 浸出过程结束，加3号凝聚剂（聚丙烯酰胺），澄清4~6h 后虹吸上清液，渣进行逆流洗涤后排放。水浸出工序稀土 的回收率为96~98%。
一般x,y=1,z=1~2
因稀土复盐溶解度随温度升高而降低，故沉淀反应在90℃ 以上进行30min,NaCl:REO=1.4~1.5:1,反应完成后热过滤， 以2%的食盐热溶液淋洗滤饼。 工业生产中，稀土沉淀率可达98%，损失在溶液中的重稀土 约10%。
稀土矿的简介
稀土矿简介一、主要成分：1、轻稀土：镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)；2、中稀土：钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)；3、重稀土：钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)；钪(Sc)、钇(Y)。
二、工业指标（品位）：三、采选工艺（一）常用的选矿方法：1、辐射选矿法；2、重力选矿法；3、磁选分离法；4、浮选法；5、电选法；6、化学选矿法。
（二）离子吸附型稀土矿提取工艺1、氯化钠法；2、硫酸铵池浸法；3、原地浸出法。
四、主要用途1、在军事方面：稀土具有优良的光电磁等物理特性，能与其它材料组成各种新型材料，提高用于制造坦克、飞机、导弹的铝合金、镁合金、钛合金的战术性能，被誉为是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。
2、在冶金工业方面：稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中，可以改善钢的加工性能；稀土硅铁合金、稀土硅镁合金可用于生产有特殊要求的复杂铁件；稀土可以添加入多种有色金属中，以改善合金的物理化学性能。
3、在石油化工方面：用稀土制成的分子筛催化剂，比硅酸铝更适用于石油催化裂化过程；硝酸稀土作催化剂在合成氨过程中效果是镍铝催化剂效果的 1.5倍；复合稀土氧化物可用作内燃机的尾气净化催化剂，环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。
4、在玻璃陶瓷方面：添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃，陶釉和瓷釉中添加稀土，可以减轻釉的碎裂性，并能使制品呈现不同的颜色和光泽，被广泛用于陶瓷工业。
5、在新材料方面：稀土钴及钕、铁、硼永磁材料，具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积，被广泛用于电子及航天工业。
6、在照明和纺织工业方面：稀土广泛用于照明光源，投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉等；稀土氧化物可用于鞣质毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等。
7、在农业方面：稀土元素可以提高植物的叶绿素含量，增强光合作用，促进根系发育，增加根系对养分吸收；稀土还能促进种子萌发，提高种子发芽率，促进幼苗生长；除了以上主要作用外，稀土还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。
稀土基本知识
稀土基本知识目录一、稀土概述 (3)1.1 稀土的定义与分类 (4)1.2 稀土在元素周期表中的位置 (5)1.3 稀土元素的性质与应用 (5)二、稀土元素简介 (6)2.1 镧系元素 (9)2.2 铽系元素 (10)2.3 钇系元素 (11)2.4 铌系元素 (12)2.5 钼系元素 (13)三、稀土矿床类型及特点 (14)3.1 水源型矿床 (15)3.2 磁性地层型矿床 (17)3.3 热液型矿床 (18)3.4 混合型矿床 (19)四、稀土提取工艺 (20)4.1 重选法 (21)4.2 浮选法 (22)4.3 磁选法 (23)4.4 电选法 (25)4.5 化学选矿法 (26)五、稀土金属的制备 (27)5.1 熔炼法 (28)5.2 合金化法 (29)5.3 离子交换法 (30)5.4 湿法冶金法 (31)六、稀土材料及其应用 (32)6.1 稀土永磁材料 (33)6.2 稀土发光材料 (34)6.3 稀土催化材料 (36)6.4 稀土储氢材料 (37)七、稀土在高科技领域的应用 (38)7.1 稀土在信息技术中的应用 (39)7.2 稀土在新能源、环保领域的应用 (40)7.3 稀土在生物医学、农业领域的应用 (41)八、稀土资源保护与可持续发展 (42)8.1 稀土资源的现状与面临的问题 (43)8.2 稀土资源的保护和合理利用 (44)8.3 稀土产业的绿色转型与可持续发展 (45)一、稀土概述也称为镧系元素和钇族元素，包括17种化学元素：镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、钇（Y）、镱（Yb）和镥（Lu）。
这些元素在自然界中通常以矿石的形式存在，如独居石、氟碳铈矿等。
稀土元素在地壳中的分布不均，但在某些地区，如中国、美国和印度，它们的储量相对丰富。
稀土元素具有独特的物理和化学性质，如荧光性、磁性、催化活性和电导性等，这使得它们在许多高科技领域具有重要的应用价值。
第2章稀土精矿的分解
三、 苏打焙烧法
• 原则流程 1 焙烧过程主要反应 2 焙烧产物的处理
苏打焙烧法处理混合精矿的原则流程
混合精矿
混合
Na2CO3
H2SO4
焙烧
酸浸
湿球磨
过滤
水洗
渣
溶液
洗液 排放
过滤
HCl （0.3~0.6mol/L）
滤饼
酸洗
分离提取稀土和钍
洗液
滤饼
1 焙烧过程主要反应
主反应 2REFCO3 + Na2CO3 = RE2O3 + 2NaF+3CO2 2CeFCO3 + Na2CO3 + 0.5O2 = CeO4 + 2NaF+3CO2 2REPO4 + 3Na2CO3 = RE2O3 + 2Na3PO4+3CO2 2Th3(PO4) 4+ 6Na2CO3 = 3ThO2 + 4Na3PO4+6CO2
– 硫酸消耗：稀土分解（主反应）、 脉石分解、 H2SO4分解损失
• 焙烧温度：250 ~300℃→ 300~350℃→500~600℃
– 要求：RE：可溶； Th, P, Fe, Ca：不溶 – 温度过高→H2SO4分解，难溶 – 温度过低→分解慢、分解不完全、钍易被浸出
• 焙烧时间：40~80min
6） 结晶：浓缩前加入NH4Cl
二、苛性钠溶液分解法
• 适用范围——高品位（RE2O3>60%）、细粒度
• 苛性钠溶液分解法的主要过程
1. 酸浸（化选）除钙 2. 液碱分解 3. 盐酸优溶 5. 硫酸全溶
1. 酸浸（化选）除钙
CaF2 + 2HCl = CaCl2 + 2HF CaCO3 +2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 部分REFCO3也参与反应 3REFCO3 + 6HCl = 2RECl3 + REF3↓ + 3H2O + 3CO2 RECl3 +3HF= REF3 ↓ +3HCl
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关于稀土精矿的一些常识
撰稿：204车间技术组
一、基本概念
所谓“稀土精矿”，是相对“稀土原矿”而言，精矿中的稀土与原矿岩中的稀土的赋存形态基本相同，仍然是难溶于水和一般条件下的无机酸的化合物。
稀土的原矿岩经过选矿（稀土品位较低的原矿石经破碎粉碎、弱强磁选、浮选等选矿过程，通过富集处理，获得一定产率的稀土品位较高的矿）后所到的高品位稀土的产物称为稀土精矿。
二、稀土矿中各种稀土元素的组成
“稀土”是各种稀土元素的总称。
稀土矿随着产地的不同，其稀土元素的组成也有差异。
国内外主要稀土矿的各种稀土元素组成百分比列于表1。
表1 国内外主要稀土矿中的稀土组成百分数
从表1可以看出：我国的氟碳铈镧矿中的钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）含量，高于美国的氟碳铈镧矿；我国离子吸附型重稀土矿中钐（Sm）、钆（Gd）、铽（Tb）、钇（Y）含量，高于国外的磷钇矿；而我国离子吸附型轻稀土矿中的铕（Eu）含量，比各种稀土矿中的铕（Eu）含量都高。
三、稀土精矿成分
国内外主要稀土精矿典型成分列于表2。
①龙南矿即混合稀土氧化物。
四、稀土精矿质量标准
国内外部分稀土精矿质量标准分别列于表3、表4、表5、表6、表7。
另外，为保证稀土精矿后续分解经济指标（主要是稀土回收率），一般对粒度有较高要求，采用浓硫酸焙烧分解工艺，粒度控制250~300目达到95%以上。
表4 铈铌钙钛精矿标准。