[發明專利]白云鄂博稀土精礦制備氯化稀土的新方法

無效

• 申請號: 201110221839.4
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102277483A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 李梅;柳召剛;張棟梁;高凱;王覓堂;胡艷宏;張曉偉
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B3/04;C22B59/00
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術領域

本發明涉及一種白云鄂博稀土精礦制備氯化稀土的新方法，屬于濕法冶金領域。

背景技術

白云鄂博礦是目前為止我國最大乃至世界上最大的稀土礦，這種稀土礦主要是以氟碳鈰礦和獨居石混合礦的形式存在的，屬于典型的難選、難冶煉礦物。在工業生產中，這種礦物主要有兩種冶煉工藝：濃硫酸焙燒工藝和氫氧化鈉分解工藝。濃硫酸焙燒工藝是處理白云鄂博礦的最早也是最成熟的冶煉工藝，該工藝最大的優點是對礦物的適應性強，但也存在著很多嚴重的缺陷，雖然在長期的應用過程中，對這些缺陷做了一些改進，但是由于工藝本身的局限性，這一工藝仍存在著以下突出的問題，如：三廢污染問題一直難以解決，很多有用元素以廢物的形式白白流失；放射性元素釷以焦磷酸釷的形式存在，很難進一步處理，只能交由環保部門專門存放，而且需繳納高昂的費用。隨著對環境保護意識和力度的越來越強，以及新的環保法規的實施，該工藝很可能有全面廢止的危險。

近幾年來，包頭稀土企業也充分意識到濃硫酸焙燒工藝在稀土冶煉時的不足，為此研究開發了氫氧化鈉分解工藝，但該工藝耗堿量大、生產成本高，另外該工藝由于采用的白云鄂博礦稀土品位不高，雜質含量大，使該工藝一直很難穩定順行，另外，在稀土冶煉過程中由于有害雜質鈣的影響，造成稀土回收率低，造成嚴重的經濟損失。

發明內容

本發明的目的在于提供一種從白云鄂博稀土精礦制備氯化稀土的新方法，該工藝能夠有效地解決稀土冶煉過程中的三廢污染問題，稀土回收率高，并能實現其它有用元素的綜合回收利用。

本發明的目的由以下工藝步驟來實現。

(1)熱分解：首先將品位為60～68％的白云鄂博稀土精礦進行熱分解，溫度400～600℃，時間為0.5～2小時；

(2)鹽酸浸出：將熱分解后的白云鄂博礦采用鹽酸浸出，鹽酸濃度6～12mol/L，鹽酸的用量：白云鄂博稀土精礦中REO質量∶濃鹽酸質量＝1∶1.2～2.4，浸出溫度為60～95℃，時間0.5～2小時，浸出過程中，加入氯氣抑制劑，加入量：白云鄂博稀土精礦中REO質量∶氯氣抑制劑＝1∶0.05～0.3，鹽酸浸出后，過濾，得鹽酸浸出液和鹽酸浸出渣；

(3)堿分解：采用氫氧化鈉對鹽酸浸出渣液進行堿分解，氫氧化鈉的質量濃度為56～75％的溶液，用量為：白云鄂博稀土精礦中REO質量∶氫氧化鈉質量＝1∶0.8～1.5，堿分解時溫度控制在150～230℃，時間0.5～1.5小時；

(4)水洗：對堿分解礦物進行水洗，水洗溫度為18～95℃，水洗至pH為7～9時過濾，得水洗液和水洗渣；

(5)中和1：將水洗渣加入到鹽酸浸出液中，溫度為18～95℃，混合攪拌，至pH為0.5～2.5時，過濾，得中和渣1和中和液1；

(6)中和2：向中和液1中加入堿性物質，攪拌，溫度控制在18～95℃，調整中和液1的pH至4～5，過濾，得中和渣2和中和液2，中和液2即為最終的氯化稀土溶液，中和渣2可以作為提釷的原料，或固封保存。

所述的白云鄂博稀土精礦為REO品位在60～68％之間的氟碳鈰礦與獨居石礦的混合型稀土精礦。

所述的氯氣抑制劑為硫脲、H₂O₂、硫化鈉、硫化鋇中的一種。

所述的堿性物質為氨水、或堿金屬的氫氧化物、或堿土金屬的氫氧化物的溶液。

所述的水洗液為氟化鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉的混合溶液，可用于回收氟化鈉、磷酸鈉，多余的氫氧化鈉可用作堿分解時的原料加入。

所述的中和渣1可以返回加入到下一次堿分解步驟中。

本發明首先從白云鄂博礦原料出發，研究開發了一種新的白云鄂博礦選礦工藝，運用該工藝我們得到了高品位、高回收率的白云鄂博稀土精礦，本發明正是以該高品位、高回收率的白云鄂博礦稀土精礦為原料，發明了一種新的生產氯化稀土的新工藝，該工藝無三廢污染，稀土回收率高，工藝穩定，并可以實現其它有用元素的回收利用，為白云鄂博礦的冶煉工藝的改進提供了新的方向。

本發明的優點是：

1、本發明相對于濃硫酸焙燒工藝的優點是沒有有毒、強腐蝕性氣體產生，不會產生大量氨氮廢水，主要雜質元素可以得到有效的回收利用，成為工業產品，降低稀土冶煉時的成本，放射性元素釷的渣量小，易于保存和再次回收利用。

2、本發明相對于氫氧化鈉分解工藝的優點是耗堿量少，稀土回收率高，另外，本發明的原料為高品位、高回收率的白云鄂博稀土精礦，由于采用了精料的原則，生產效率高，大大降低了單位氯化稀土產品的生產成本。