[發明專利]一種硫酸稀土焙燒礦直接轉化提取稀土清潔化生產工藝

有效

• 申請號: 200810225955.1
• 申請日: 2008-11-07
• 公開（公告）號: CN101392332A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 魯毅強;楊啟山
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.硫酸稀土焙燒礦直接轉化提取稀土清潔化生產工藝，其包括以下步驟：

(1)以包頭稀土精礦為原料進行硫酸法焙燒，將稀土精礦經濃硫酸焙燒后得到硫酸稀土焙燒礦，直接用碳酸氫銨溶液與其發生復分解反應生成粗碳酸稀土和硫酸銨，過濾后分別得到粗碳酸稀土和硫酸銨溶液；

其中首先將硫酸稀土焙燒礦用水調漿，在攪拌的情況下，在20-70℃，按焙燒礦與碳酸氫銨質量比為1.0∶0.47-1.5的比例加入碳酸氫銨進行反應，反應時間為1-12小時，反應完全后過濾得到粗碳酸稀土及硫酸銨溶液；

(2)將步驟(1)中得到的硫酸銨溶液經過蒸發、濃縮和結晶后，得到硫酸銨產品，實現了硫酸稀土焙燒礦轉型過程中非稀土元素的回收；

(3)將步驟(1)中得到的到粗碳酸稀土以鹽酸或硝酸進行溶解，溶解溫度25-100℃，過濾后得到混合氯化稀土溶液或硝酸稀土溶液和酸溶渣；或以氯化銨、硝酸銨進行轉化，轉化溫度25-120℃，轉化完全后得到氯化稀土溶液或硝酸稀土溶液和轉化渣，同時將轉化反應過程中產生的混合氣體CO₂和NH₃用于回收碳酸銨，直接返回工藝過程中實現循環使用；粗碳酸稀土以鹽酸或硝酸進行溶解時，鹽酸或硝酸的濃度2-6mol/L，溶解反應溫度25-100℃，反應時間1-12小時，過濾后得到混合氯化稀土溶液或硝酸稀土溶液和酸溶渣，最終得到的稀土氯化物溶液或硝酸稀土溶液REO濃度為100～330g/L；

(4)步驟(3)中得到的酸溶渣或轉化渣經過常規的無害化處理或進一步轉化深加工處理；

(5)對步驟(3)中得到的氯化稀土溶液或硝酸稀土溶液除去鈣離子后濃縮、結晶制備混合氯化稀土產品或混合硝酸稀土產品，或直接進行萃取分離制備單一稀土化合物。

2.如權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(1)中加入一定量的氨水溶液，控制反應過程pH值在4-14的范圍之內。

3.如權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(1)中所得到的硫酸銨溶液濃度5％-35％，直接濃縮結晶制備硫酸銨產品。

4.如權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(1)中焙燒礦與碳酸氫銨的復分解轉化反應的溫度控制在20-70℃，焙燒礦與碳酸氫銨質量比為1.0∶0.47-1.5，碳酸氫銨的濃度為3-30％，反應時間為1-12小時。

5.如權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中粗碳酸稀土以氯化銨進行轉化時，控制pH值＝5-14的條件下進行一次轉化，粗碳酸稀土與氯化銨質量比為1.0∶0.05-0.2，氯化銨的濃度3-30％，轉化反應溫度25-120℃，反應時間1-12小時，轉化完成后，過濾得到氯化鈣溶液和一次轉化渣，得到的氯化鈣溶液進一步制備鈣產品；控制pH值＝1-5的條件下進行二次轉化，一次轉化渣與氯化銨質量比為1.0∶0.4-1.5，氯化銨的濃度3-30％，轉化反應溫度25-120℃，反應時間1-12小時，轉化完全后，過濾得到氯化稀土溶液和二次轉化渣，最終得到的稀土氯化物溶液為REO濃度為100～330g/L，同時將兩次轉化反應過程中產生的混合氣體CO₂和NH₃用于回收碳酸銨，直接返回焙燒礦轉化的工藝過程中實現循環使用，或作為產品出售。

6.如權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中粗碳酸稀土以硝酸銨進行轉化時，控制pH值＝5-14的條件下進行一次轉化，粗碳酸稀土與硝酸銨質量比為1.0∶0.05-0.2，硝酸銨的濃度3-30％，轉化反應溫度25-120℃，反應時間1-12小時，轉化完成后，過濾得到硝酸鈣溶液和一次轉化渣，得到的硝酸鈣溶液進一步制備鈣產品；控制pH值1-5的條件下進行二次轉化，一次轉化渣與硝酸銨質量比為1.0∶0.4-1.5，硝酸銨的濃度3-30％，轉化反應溫度25-120℃，反應時間1-12小時，轉化完全后，過濾得到硝酸稀土溶液和二次轉化渣，最終得到的硝酸稀土溶液為REO濃度為50-330g/L，同時將兩次轉化反應過程中產生的混合氣體CO₂和NH₃用于回收碳酸銨，直接返回焙燒礦轉化的工藝過程中實現循環使用，或作為產品出售。