稀土分离冶炼工艺流程图

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我国稀土资源现状与冶炼技术进展

我国稀土资源现状与冶炼技术进展

我国稀土资源现状与冶炼技术进展一、本文概述稀土元素,被誉为“工业维生素”,在现代科技和工业发展中具有不可替代的重要地位。

我国作为世界上稀土资源最为丰富的国家之一,其稀土资源的储量、品质和分布均具有显著优势。

然而,随着全球科技的不断进步和工业的快速发展,稀土资源的开采与利用面临着前所未有的挑战。

在此背景下,本文旨在全面分析我国稀土资源的现状,包括储量、分布、开采情况等方面,并深入探讨稀土冶炼技术的最新进展,包括冶炼方法、技术创新、环保措施等。

通过本文的阐述,期望能为我国稀土资源的合理开发与可持续利用提供有益参考,同时也为全球稀土资源的开发利用提供借鉴。

二、我国稀土资源现状我国作为全球稀土资源最为丰富的国家,拥有世界稀土储量的相当大比例。

稀土元素,包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥以及钪和钇,共计17种元素。

这些元素在国防、科技、工业、农业和环保等领域有着广泛的应用。

近年来,随着科技和工业的快速发展,稀土资源的重要性日益凸显。

我国稀土资源的分布相对集中,主要集中在内蒙古、江西、四川、山东等地,其中内蒙古的白云鄂博矿是全球最大的稀土矿。

然而,尽管储量丰富,但我国的稀土开采和利用却面临着诸多挑战。

一方面,稀土资源的开采过程对环境和生态造成了一定的破坏,如水资源污染、土地破坏等问题日益突出。

另一方面,随着全球稀土需求的增加,稀土价格不断上涨,使得一些不法分子非法开采和走私稀土,严重破坏了稀土市场的秩序。

针对这些问题,我国政府已经采取了一系列措施,包括加强稀土资源的保护和合理利用、推动稀土产业的转型升级、加强稀土市场的监管等。

我国也在积极推进稀土资源的绿色开采和深加工技术研究,以实现稀土资源的可持续利用。

我国稀土资源丰富,但同时也面临着诸多挑战和问题。

只有通过科学、合理、可持续的利用,才能实现稀土资源的长期价值。

三、稀土冶炼技术进展近年来,随着科技的不断进步和我国稀土产业的持续投入,稀土冶炼技术取得了显著的进展。

稀土生产与分离工业工艺流程

稀土生产与分离工业工艺流程

稀土生产与分离工业工艺流程一、稀土选矿选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。

当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开,以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。

稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。

内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿物)。

采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。

在矿山先将大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。

选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得62~65%Fe2O3的一次铁精矿。

其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3以上的二次铁精矿。

稀土富集在浮选泡沫中,品位达到10~15%。

该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。

二、稀土冶炼方法稀土冶炼方法有两种,即湿法冶金和火法冶金。

湿法冶金属化工冶金方式,全流程大多处于溶液、溶剂之中,如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。

现应用较普遍的是有机溶剂萃取法,它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。

湿法冶金流程复杂,产品纯度高,该法生产成品应用面广阔。

火法冶金工艺过程简单,生产率较高。

稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合金,熔盐电解法制取稀土金属或合金,金属热还原法制取稀土合金等。

稀土分离冶炼工艺流程图

稀土分离冶炼工艺流程图

白云鄂博矿床的物质成分白云鄂博矿床物质成分极为复杂,已查明有73种元素,170多种矿物。

其中,铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种,约占总数的35%。

主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。

稀土生产工艺流程图白云鄂博矿矿石粉碎弱磁、强磁选矿铁精矿强磁中矿、尾矿稀土精矿稀土选矿风力发电机各种发光标牌电动汽车电动核磁共振自行车磁悬浮磁选机稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method)稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。

本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点,是稀土精矿工业上常用的分解方法,广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。

主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。

硫酸化焙烧-溶剂萃取?? 主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。

白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂,属于难处理矿,其典型的主要成分(%)为:RE2O350~55,P2.5~3.5,F7~9,Ca7~8,Ba1~4,Fe3~4,ThO2约0.2。

精矿中放射性元素钍和铀含量低,冶炼的防护要求不高,适于用硫酸化焙烧法分解。

原理?? 经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423~673K温度时,稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。

氟碳铈矿与硫酸的主要反应为:2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O独居石与硫酸的主要反应是:2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。

稀土湿法冶炼过程中硫酸钙结晶的去除方法

稀土湿法冶炼过程中硫酸钙结晶的去除方法
收稿日期 :2020-03 作者简介 :胡广寿(1983-),男(汉族),甘肃白银人,本科,工程师,研究方向 : 稀土湿法冶金。
在室温时主要形成 CaSO4·2H2O[7],随着附着硫酸钙晶体中的结 晶水的增多,附着壁面形成垢层的能力减弱,附着能力也较小, 易于用机械方法清除。郑明臻 [8] 总结了某大型设计项目 P204 萃 取车间的设计、施工与投产经验,介绍了投产过程中遇到硫酸钙 结晶问题以及采取的处理措施,针对初始析出的 CaSO4·2H2O 结晶流动性较好,沉于箱体底部,不难清除的特点。通过设置专 门的萃取除杂槽,将析出到澄清室漏斗中的 CaSO4·2H2O 结晶 物可每日定时自流排放,一定程度上减轻了清理工作量,延长了 澄清室工作时间,但对混合室和管道系统结晶析出的硫酸钙。随 着时间的延长,会有部分硫酸钙结晶硬化板结,需要人工敲、铲 才能清除,在人工利用电镐、铁锹机械清理过程中容易造成管 道、箱体内壁受损,造成器壁粗糙度上升,更容易导致结晶析出, 对生产影响程度进一步加深,适用效果不明显。对于某些管道、 缝隙狭小处以及设备拐弯处和根本无法清理干净,还的用热酸 清洗,不利于规模化生产。由于清理过程需要花费大量的人力、 物力成本居高不下,在人工成本不断增长的今天,其经济效益偏 低,不利于工艺自动化生产。在甘肃稀土公司包头稀土矿萃取转 型分离生产线工艺流程中,每月需要对萃取生产线析出的硫酸 钙结晶进行一次彻底的清理与疏通,每次清理需要近 300 多人奋 战 2 到 3 天才能彻底清理干净,严重影响了生产过程的稳定性和 连续性。 2.2 结晶析出法
M 管理及其他 anagement and other
稀土湿法冶炼过程中硫酸钙结晶的去除方法
胡广寿,刘亚利,梁金海,周晚春,李虎平,王斌
( 甘肃稀土新材料股份有限公司,甘肃 白银 730922)

稀土提取工程方案

稀土提取工程方案

稀土提取工程方案
首先是矿石选矿工程。

在选矿工程中,首先需对稀土矿进行破碎、磨矿、分级等物理处理。

对于低品位含稀土矿石,需要通过选矿过程进行提升,提高矿石的品位,以便后续的提取
工艺能够更好地进行。

接着是稀土矿的浸出工程。

稀土矿的浸出工程是利用化学浸出的方法将稀土元素从矿石中
提取出来。

常见的浸出方法包括酸浸、碱浸等。

在进行浸出工程时需要考虑稀土元素的化
学性质,选择适当的浸出剂,并严格控制浸出条件,以提高稀土元素的浸出率。

随后是稀土元素的萃取工程。

稀土元素的萃取是指将稀土元素从浸出液中分离出来的过程,通常采用有机相浸出、萃取分离等方法。

在萃取工程中,首先需要选择合适的有机相浸出剂,其次是控制萃取条件,提高稀土元素的萃取率。

最后是稀土元素的分离工程。

稀土元素的分离是指将不同稀土元素之间进行分离的过程,
通常采用萃取分离、离子交换分离、溶剂萃取分离等方法。

在分离工程中,需要根据不同
稀土元素的化学性质和萃取性质,选择合适的分离方法,严格控制分离条件,实现稀土元
素的高效分离。

以上就是稀土元素的提取工程方案,在实际生产中,还需要考虑设备选型、工艺流程、环
境保护等方面的因素。

希望通过对稀土元素提取工程方案的研究,能够遵循绿色、高效、
清洁的原则,实现稀土元素的最大价值挖掘和利用。

2023年第二批稀土开采,冶炼分离总量控制指标

2023年第二批稀土开采,冶炼分离总量控制指标

2023年第二批稀土开采,冶炼分离总量控制指标2023年第二批稀土开采,冶炼分离总量控制指标2023年第二批稀土开采,冶炼分离总量控制指标是我国矿业工业的一项重要政策。

该政策的实施,旨在加强对稀土矿资源的开采和利用,维护和保护稀土资源的可持续发展,确保稀土资源的供给稳定,并且保护生态环境的完整和健康。

作为我国稀土资源的主要开采、冶炼和分离地,内蒙古自治区是本次政策的重点地区之一。

内蒙古自治区作为全国稀土资源中心地区,其稀土矿产储量和产量居全国前列。

然而,长期以来,由于缺乏对稀土开采、冶炼和分离的严格控制,内蒙古稀土资源的开发利用存在一定的问题。

2023年第二批稀土开采,冶炼分离总量控制指标的实施对内蒙古自治区的稀土资源开发具有重要意义。

针对2023年第二批稀土开采,冶炼分离总量控制指标在内蒙古自治区的实施情况,应该从以下几个方面进行全面评估和分析。

1. 开采区域和规模2023年第二批稀土开采,冶炼分离总量控制指标将对内蒙古自治区的稀土开采区域和规模进行严格的控制和规范。

在制定开采计划和方案时,必须遵循国家对稀土资源开采的总量控制指标,严格按照法定程序进行审批,确保稀土资源的合理开采和利用。

2. 环保措施2023年第二批稀土开采,冶炼分离总量控制指标要求企业在开采、冶炼和分离过程中,加强环境保护工作,减少对生态环境的破坏和污染。

企业必须建立完善的环保设施,采取有效的排污和治理措施,确保生产过程不对周边环境造成损害。

3. 资源综合利用2023年第二批稀土开采,冶炼分离总量控制指标促进企业在稀土资源开采和利用中实行资源综合利用,提高稀土矿石的综合利用率。

企业应该加强技术改造和创新,推广矿山填埋、废弃矿石综合利用等资源化利用技术,实现稀土资源的高效利用和综合利用。

4. 产业链协同发展2023年第二批稀土开采,冶炼分离总量控制指标要求企业在开采、冶炼和分离过程中,加强产业链协同发展。

企业应该加强与上下游企业的合作和协调,实现从矿产开采到产品制造的全产业链协同发展,推动稀土产业的整体发展。

稀土是如何提炼出来

稀土是如何提炼出来

立志当早,存高远稀土是如何提炼出来稀土市场是一个多元化的市场,它不只是一个产品,而是15 个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属,均具有多种多样的用途。

加上相关的化合物和混合物,产品不计其数。

首先从最初的矿石开采起,我们逐一介绍稀土的分离方法和冶炼过程。

稀土选矿选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。

当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开,以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。

稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。

内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿物)。

采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。

在矿山先将大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。

选矿厂的任务是将Fe2O3 从33%提高到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得62~65%Fe2O3(氧化铁)的一次铁精矿。

其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3(氧化铁)以上的二次铁精矿。

稀土富集在浮选泡沫中,品位达到10~15%。

该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。

稀土冶炼方法。

稀土生产工艺流程图

稀土生产工艺流程图

稀土生产工艺流程图白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿强磁中矿、尾矿火法生产线汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动核磁共振 自行车磁悬浮磁选机看稀土原矿生产新闻中有离子型稀土矿原矿“堆浸工艺”这个词,是怎样的工艺?怎么翻译成英文或日文?堆浸提金是指将低品位金矿石或浮选尾矿在底垫材料上筑堆,通过氰化钠溶液循环喷淋,使矿石中的金、银溶解出来。

含金贵液用活性炭吸附、锌置换沉淀或直接电解沉积等方法回收金,提金后的尾渣经消毒后排放。

堆浸法提金具有工艺简单、操作容易、设备少、动力消耗少、投资省、见效快、生产成本低等特点。

堆浸用于处理0.5-3g/t的低品位矿石,金的回收率50-80%,甚至能达到90%。

因此,堆浸法使原来认为无经济价值的许多小型金矿、低品位矿石、尾矿或废石现在都能得以经济回收。

我国在二十世纪八十年代将堆浸法广泛用于工业生产。

堆浸法适合处理以下几种矿产资源:1、规模较大,以前认为不能利用的低品位金银矿;2、矿山开采过程中剥离的低品位含金“废石”;3、地质坑探和矿山掘进中采掘出的中低品位含金矿石;4、含金品位稍高,但规模较小,不宜建机械化选厂的金银矿;5、采用常规氰化法处理经济上不利的金矿;6、含金的冶炼烧渣、高品位尾矿和含有金的大型废石场。

堆浸提金生产工艺主要由堆浸场地的修筑、矿石的预处理(破碎或制粒)、筑堆、喷淋浸出、含金贵液中金的回收以及废矿堆的消毒、卸堆等几部分组成。

堆浸的生产成本:尾矿堆浸成本度大约在30-40元/吨,原矿堆浸成本大约在40-50元/吨.我想问一下现在离子型稀土矿的开采方法是什么方法成本怎样计算需要什么试剂?????????????离子型稀土第一代提取工艺,可简述为"异地提取工艺",或归结为"池浸工艺"。

其主要工艺过程为:表土剥离→开挖含矿山体、搬运矿石→浸矿池→将按一定比例(浓度要求)配置的电解质溶液作为"洗提剂"或"浸矿剂",加入浸矿池,溶液对池中含"离子相"稀土矿石进行"渗滤洗提"或"淋洗" →溶液中活泼离子与稀土离子交换,"离子相"稀土从含矿载体矿物中交换出来,成为新状态稀土;加入"顶水",获含稀土母液;母液经管道或输液沟流入集液池或母液池,然后进入沉淀池;浸矿后废渣从浸矿池中清出,异地排放→在沉淀池中加入沉淀剂、除杂剂,使稀土母液中稀土除杂、沉淀,获混合稀土;池中上清液经处理后,返回浸矿池,作"洗提剂"循环使用→混合稀土经灼烧,获纯度≥92%的混合稀土氧化物。

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白云鄂博矿床的物质成分白云鄂博矿床物质成分极为复杂,已查明有73种元素,170多种矿物。

其中,铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种,约占总数的35%。

主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。

稀土生产工艺流程图钐铕钆富集物氧化钕少钕碳酸稀土分组氯化稀土碳酸铈 酸铈 石油催化裂化剂汽车催化净化剂剂氧化镧氧化铈氧化镨氧化钕氧化镝氧化铕氧化釓氧化铽氧化钐重稀土富集物矿石粉碎铁精矿稀土精矿氯化稀土 萃取稀土碳酸稀土 硫酸体系萃取稀土合金 稀土硅铁盐酸体系萃取转型 钍产品金属镧 金属铈 金属镨 金属钕 金属镝 金属钐熔盐电解电池级 混合稀 土金属钕铁硼永磁体抛光粉荧光粉 磁致冷材料 存贮光盘稀土玻璃 镍氢电池 钐钴永磁体汽车尾气净化器永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌电动汽车 电动核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method)稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。

本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点,是稀土精矿工业上常用的分解方法,广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。

主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。

硫酸化焙烧-溶剂萃取主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。

白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂,属于难处理矿,其典型的主要成分(%)为:RE2O350~55,P2.5~3.5,F7~9,Ca7~8,Ba1~4,Fe3~4,ThO2约0.2。

精矿中放射性元素钍和铀含量低,冶炼的防护要求不高,适于用硫酸化焙烧法分解。

原理经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423~673K温度时,稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。

氟碳铈矿与硫酸的主要反应为:2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O独居石与硫酸的主要反应是:2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。

分解产物用精矿质量12倍的水浸出,获得含稀土、铁、磷和钍的硫酸盐溶液。

控制不同的焙烧温度、硫酸用量和水浸出的液固比,即可改变分解效果。

当硫酸与稀土精矿的量比为1.5~2.5、分解温度503~523K、水浸出液含RE2O350~70g/L时,钍、稀土、磷、铁等同时进入溶液。

上述焙烧和浸出条件主要用于独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。

当硫酸与稀土精矿的量比为1.2~1.4、分解温度413~433K、水浸出溶液含游离硫酸50%时,主要是钍进入溶液,大部分稀土则留在渣中。

当硫酸与稀土精矿的量比为1.2~1.4、分解温度573~623K、水浸出液含RE2O350g/L时,则稀土进入溶液,钍和铁等留在渣中。

通过控制焙烧和浸出条件,就可使稀土与主要伴生元素得以初步分离。

工艺过程从稀土精矿到获得氯化稀土,主要经过硫酸化焙烧、浸出除杂质和溶剂萃取转型等过程。

(1)硫酸化焙烧。

白云鄂博混合型稀土矿精矿粉与浓硫酸在螺旋混料机内混合后,送入回转窑进行硫酸化焙烧分解。

控制进料端(窑尾)炉气温度493~,523K,焙烧分解过程中炉料慢慢移向窑前高温带,氟碳铈矿和独居石与硫酸作用生成可溶性的硫酸稀土。

铁、磷、钍等则形成难溶于水的磷酸盐。

炉料随着向高温带移动温度不断升高,过量的硫酸逐渐被蒸发掉。

当炉料运行到炉气温度为11’73K左右的窑前出料端时,炉料温度达到623K左右,并形成5~10mm的小粒炉料,称为焙烧料,从燃烧室侧端排出。

(2)浸出除杂质。

焙烧料含硫酸3%~7%,直接落入水浸槽中溶出稀土,而杂质几乎全部留在渣中与稀土分离。

制得纯净的硫酸稀土溶液含RE2O340g/L、Fe0.03~0.05g/L、P约0.005g/L、Th<0.001g/L,酸0.1~0.15mol/L。

用此溶液生产氯化稀土。

(3)溶剂萃取转型。

用溶剂萃取法使硫酸稀土转变成为氯化稀土的过程。

这种工艺已用于取代传统的硫酸复盐沉淀、碱转化等繁琐转型工艺。

这是中国在20世纪80年代稀土提取流程的一次重大革新。

溶剂萃取转型采用羧酸类(环烷酸、脂肪酸)萃取剂,预先用氨皂化,然后直接从硫酸稀土溶液中萃取稀土离子,稀土负载有机相用含HCl6mol/L溶液反萃稀土,制得氯化稀土溶液。

萃取和反萃取过程采用共流萃取(见溶剂革取)方式。

萃余液pH为7.5~8.0,含RE2O310mg/L左右,稀土萃取率超过99%。

盐酸反萃液含RE2O3250~270g/L,含游离酸0.1~0.3mol/L。

采用减压浓缩方式将反萃液浓缩制成氯化稀土。

氯化稀土的主要成分(质量分数ω/%)为:RE2O3约46,Fe0.01,P0.003,Th0.0002,SO42-<0.01,Ca1.25,NH4+1~2。

1982年中国用上述流程在甘肃稀土公司建成一条年产氯化稀土约6000t的生产线,经过近十年的生产实践证明,工艺流程稳定、操作简单、经济效益好。

中国研究成功从硫酸化焙烧分解白云鄂博混合型稀土矿精矿产出的硫酸稀土溶液中直接用P204萃取剂萃取分离稀土的新工艺,具有将稀土精矿分解作业和单一稀土萃取分离过程结合起来的特点,即同在硫酸介质中分离钐、铕、钆和钕以及制取稀土氯化物,省去了萃取转型和一些化学分离工序,从而减少了试剂消耗,降低了生产成本。

1986年中国的四家工厂用此工艺改造原有流程,共建立了年处理10000t混合矿的生产线,其简化流程如图1。

钕一钐萃取分组产出的钐铕钆富集物含:Eu2O311%、Sm2O350%。

萃取法生产Na2O3的产品纯度达到99%。

萃取法回收稀土所得氯化稀土溶液含RE2O3250g/1,,残液含RE2O30.2~0.4g/L。

硫酸分解-复盐沉淀主要用于处理独居石精矿。

独居石为磷酸盐矿物,是生产稀土和钍的重要原料,通常含RE2O355%,6、ThO23%~10%、U3O8约0.3%、P2O5约25%,另外还含少量钛、铁、锆、硅等杂质。

独居石主要含轻稀土元素,中稀土、重稀土只占稀土总量的8%~10%,产于澳大利亚、印度、巴西。

中国每年生产独居石约2200t。

硫酸分解一复盐沉淀是从独居石提取稀土的传统工艺,独居石精矿和浓硫酸在铸铁搅拌槽中加热到473K温度后分鳃2~4h,大部分稀土促转化成可溶性的硫酸盐。

用水浸出分解产物所得的硫酸稀土溶液的主要成分为:主要成分RE2O3ThO2U3O8含量(质量浓度p)/g•L-1约506~70.4主要成分P2O5Fe2O3H+含量(质量浓度p)/g•L-1252~3 2.5mol/L从这种浸出溶液中提取稀土、钍和铀最常用的是硫酸钠复盐沉淀法。

硫酸钠复盐沉淀法是用硫酸钠或氯化钠沉淀剂使稀土和钍以3Na2SO4•RE2(SO4)3•4H2O•0.09Th(SO4)2复盐沉淀析出。

接着用NaOH将稀土和钍转化成氢氧化物,然后用盐酸优先溶出稀土。

所得氯化稀土溶液经减压浓缩、冷却结晶产出氯化稀土(图2)。

钍富集物送提钍处理。

硫酸分解一复盐沉淀工艺可以处理品位较低的独居石精矿,具有对原料适应性强、生产成本低等优点,但放射性元素钍、铀在流程中分散,较难回收。

近来有人用伯胺从硫酸稀土溶液中首先萃取钍,然后再用硫酸复盐沉淀法回收纯净的稀土,这种方法更有利于稀土和钍的提取。

氧化焙烧硫酸浸出主要用于从氟碳铈矿精矿中提取稀土。

中国山东微山湖畔和四川冕宁蕴藏着丰富的氟碳铈矿,与美国芒廷帕斯(Mountain Pass)盛产的氟碳铈矿相似,矿物粒度粗,易选别,精矿中的RE2O3达60%左右,含磷低,容易提取。

美国钼矿公司(Molycorp Inc.)采用氧化焙烧一盐酸浸出分解氟碳铈矿,生产氯化稀土和铈富集物已有30多年历史,稀土产量占世界稀土总产量的30%以上。

氟碳铈矿(REFCO3)在773~873K温度的氧化焙烧过程中,即分解放出CO2,生成稀土氧化物和氟氧化物,三价铈被氧化为四价,难溶的氟碳铈矿转变成可溶性产物。

盐酸浸出过程中可以利用三价稀土和四价铈的性质差别而将铈作为氟化物和氧化物富集于渣中,富铈渣中的CeO2/RE2O3可达到85%~90%。

但富铈渣还含有重晶石、萤石和独居石等杂质,用此渣生产铈产品时,因需要除去这些杂质而致使流程复杂化。

美国钼矿公司的产品主要是氧化铕、氧化钐和富镧氢氧化甲物,因此要先除去大量铈,以利于单一稀土的萃取分离。

20世纪60年代中国开发的氧化焙烧一硫酸浸出氟碳铈矿精矿分解工艺(图3),能使稀土全部进入酸浸出液。

在773~873K温度下焙烧氟碳铈矿时,Ce3+被氧化为ce4+。

用含硫酸1.25~1.5mol/L溶液浸出焙烧矿时,焙烧矿中Ce4+与F-形成稳定的配位离子CeF62-进入溶液,Ce4+与F-的结合不但防止了氟化稀土生成沉淀物,还促进了焙烧矿中氟化稀土的溶解。

当溶液中存在CeF62-时,氟起着加速难溶二氧化铈溶解的作用。

以上两种作用互相促进,使焙烧矿中的二氧化钍、重稀土草酸盐送回收钾稀xi铈、氟化稀土、氟氧化稀土和氧化稀土等能很快被稀硫酸全部溶解。

稀土浸出率可达96%~97%。

此法制得的硫酸稀土溶液含RE2O380g/L左右、F8~9g/L酸约1.5mol/L、Fe1g/L以下,铈的氧化率达98%~99%。

所得溶液比较纯净,可以直接用P204萃取法、碳酸钠法或硫酸复盐法生产纯度99%~99.9%的二氧化铈。

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