[發明專利]稀土精礦鹽酸浸出液分離稀土及氟資源轉化的方法

有效

• 申請號: 201210434080.2
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN102899488A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 李梅;張曉偉;柳召剛;王覓堂;胡艷宏;陽建平;劉佳
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: C22B3/10
• 分類號: C22B3/10;C22B3/44;C01F7/54;C22B59/00
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 蔣常雪

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技術領域

本發明涉及一種稀土精礦鹽酸浸出液分離稀土及氟資源轉化的方法，屬于稀土濕法冶金技術領域。

背景技術

包頭白云鄂博礦是以稀土為特色的多金屬共生礦，其稀土工業儲量占中國的83%，居世界第一。這種得天獨厚的資源優勢使得包頭成為世界上最重要又最引人矚目的稀土產業基地，占據了國內稀土產量的60%以上，居世界第一。

白云鄂博稀土礦是白云鄂博礦選鐵的副產品，它是氟碳鈰礦(REFCO₃)和獨居石礦(REPO₄)的混合礦，兩種礦物的比例隨礦的深度、開采的不同而變化，比例一般在9:1到3:2之間。

在各稀土選礦工藝過程中，氟碳鈰礦和獨居石礦進入精礦的比率基本相近，因而所得產品均為氟碳鈰礦和獨居石的混合稀土精礦。由于其組成的特殊性和復雜性，所以礦物的選礦、分解和分離技術都有很大的難度。

處理包頭稀土精礦的方法主要有濃硫酸高溫焙燒法、燒堿分解法、碳酸鈉焙燒法、高溫氯化法等，目前工業上應用的基本是濃硫酸高溫焙燒法和燒堿分解法。90%以上的包頭稀土礦冶煉企業采用濃硫酸高溫焙燒法，這個方法焙燒過程中氟以HF溢出，濃硫酸分解放出大量的含S酸性廢氣，處理1噸稀土精礦產生80kg?HF和360kg含S酸性廢氣，而且廢渣量大、具有放射性，需單獨堆放。

燒堿分解工藝無有害氣體產生，廢渣量小且易于處理，廢水中的NaF、Na₃PO₄可用苛化法回收利用，減少了氟對環境的污染，但該工藝存在的問題是：第一，對稀土精礦的質量要求高，一般要求精礦的稀土品位為55%以上。第二，生產過程不連續，操作過程為間歇作業，而且礦物分解時間長，稀土、Th、F等均比較分散，稀土收率低，從而限制了它的大規模應用。

為了解決包頭混合稀土精礦分解過程的污染問題，我國的科研工作者做出了很多的努力，例如：中國專利CN?1935658A公開了一種氯化銨焙燒法分解混合稀土精礦生產氯化稀土的方法，該工藝采用氯化銨、硫酸銨、活性二氧化硅、木炭與混合型稀土精礦混合，入爐焙燒，起始300-400℃，保溫1-3小時，在30分鐘內升至450-600℃保溫1-2小時后出路誰能，將水浸液中和除釷，沉清過濾。凈化后得到氯化稀土溶液。中國專利CN?101392332A公開了一種硫酸稀土焙燒礦直接轉化提取稀土清潔生產工藝，針對包頭稀土精礦為原料的硫酸法焙燒生產工藝，本發明的工藝流程依據化工過程中復分解反應轉化工藝，根據不同溶度積固體物質互相轉化原理，來實現硫酸鹽的直接轉化生產。對稀土化合物等進行低成本全回收，同時水可實現全循環利用，采用中間體除雜工藝回收稀土礦種非稀土Ca等物質。中國專利CN?101824531?A公開了一種混合稀土精礦液堿低溫焙燒分解工藝，涉及一種混合稀土精礦液堿低溫焙燒分解工藝，包括以下過程：（1）將混合稀土精礦與氫氧化鈉按重量比1:0.5-1.5進行混合，（2）將混合后的稀土礦進行焙燒，焙燒溫度150℃-550℃，焙燒時間0.5-4小時；（3）將焙燒得到的焙燒礦水洗至中性；（4）水洗后的堿餅用鹽酸溶解，控制pH=4-5，得到氯化稀土溶液；（5）鹽酸溶解后的釷富集物水洗后封閉堆存或進一步溶解提取釷和稀土。

以上幾種方法存在的根本問題是都無法解決包頭稀土礦中氟元素的回收利用的問題，使氟進入大氣或者廢水中，污染環境。

包頭稀土精礦中氟的含量約為3-8%，因此將氟回收并轉化為可利用的產品是具有重大意義的。

發明內容

本發明需要解決的技術問題就在于克服現有技術的缺陷，提供一種稀土精礦鹽酸浸出液分離稀土及氟資源轉化的方法，它能將混合稀土精礦充分的分解，并將氟元素轉化為冰晶石，使氟元素得到充分的回收，減少了環境污染，提高了精礦分解率。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

本發明提供了一種稀土精礦鹽酸浸出液分離稀土及氟資源轉化的方法，所述方法操作步驟如下：

（1）氧化焙燒：包頭稀土精礦與鋁鹽-?Ca(OH)₂-NaClO₃混勻后進行氧化焙燒；

（2）鹽酸浸出和過濾：焙燒礦用濃鹽酸浸出1.5小時后趁熱過濾得到濾液Ⅰ；

（3）復鹽沉淀：濾液Ⅰ中加入Na₂SO₄或者K₂SO₄中的一種或者兩種進行復鹽沉淀，過濾后得到濾液Ⅱ；