[發明專利]一種含鍶稀土礦的綜合利用工藝

有效

• 申請號: 201310258925.1
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103290235A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 朱昌洛;冀成慶;沈明偉;黃小衛;龍志奇;蔡旺
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院礦產綜合利用研究所
• 主分類號: C22B26/20
• 分類號: C22B26/20;C22B59/00;C22B1/02;C22B3/04;C22B3/44
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

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技術領域

本發明涉及含鍶稀土礦冶金分離技術領域，確切地說涉及一種既含菱鍶礦又含天青石的稀土礦的鍶與稀土合理綜合利用的方法。

背景技術

目前國內稀土與鍶共伴生礦礦床分布相對集中，易于開采，但此種礦物粒度細，稀土礦與鍶礦物嵌布在一起，難以選別，目前多采用重選、浮選或磁選僅將氟碳鈰礦單獨回收，鍶礦物進入尾礦，資源綜合利用率低，資源浪費和生態環境破壞比較嚴重。針對稀土與鍶共伴生礦中稀土與鍶礦物的分離工藝，目前鮮有研究。

四川攀西地區稀土資源主要分布在冕寧-德昌地區。冕寧稀土開發較為成熟。德昌稀土礦與冕寧稀土礦一樣，都是氟碳鈰礦，但由于泥化嚴重、微細嵌布、鍶鈣類質同象，礦物結構犬牙交錯等原因，采用與冕寧稀土礦相同的選礦工藝，是難以得到高品位的稀土精礦和同等高的稀土選礦回收率的。業界認為通過選礦，制備部分高品位商品稀土精礦和部分含鍶稀土中礦是合理利用工藝。因此含鍶稀土中礦的化學法分離技術的研究很有必要。

目前稀土企業的生產工藝中，人們通常采用與冕寧稀土礦的相同的選礦工藝來處理德昌稀土礦，導致稀土精礦品位僅50～60%，稀土回收率約30～40%。嚴重浪費難得的稀土資源。

此外，公開號為CN101157992，公開日為2008年4月9日的中國專利文獻公開了一種氟碳鈰礦與天青石共生礦的綜合利用工藝，該工藝的具體步驟包括：首先將氟碳鈰礦與天青石共生礦原料破碎至-200目占60~90%；再加入適量的捕集劑及堿類抑制劑，得到混合精礦；在500~600℃的溫度下，氧化焙燒上述精礦1.5~2.5小時，得到焙砂；用濃鹽酸在常溫下浸出焙砂0.5~3.0h，最終所得浸渣為天青石，所得浸液為混合氯化稀土溶液。本發明可大幅提高稀土和天青石的利用回收率及天青石精礦的品位，滿足天青石深加工的要求；且其混合精礦的分離與現有稀土生產結合緊密，不須額外投資新設備，擴容現有的焙燒、浸出設備即可；另外該發明還簡化了重選、浮選操作，利于生產的穩定順行。

但上述專利文獻涉及的是純天青石與稀土的分離利用方法，對于含部分菱鍶礦稀土礦而言無法適用。含純天青石的稀土礦在深部；其表面因氧化而有部分菱鍶礦。碳酸鍶和硫酸鍶的化學性質不同，決定了不能用相同的分離工藝。

發明內容

本發明旨在針對上述現有技術所存在的“采用與冕寧稀土礦相同的選礦工藝來處理德昌含鍶稀土礦，導致稀土精礦品位僅50～60%，稀土回收率約30～40%，從而嚴重浪費稀土資源”的技術問題，提供了一種含鍶稀土礦的綜合利用工藝，采用本工藝，能夠大幅提高資源的利用率，稀土總回收率≥90%，比現有企業的指標高40～50%；鍶的總回收率≥80%，比現有企業指標高20～35%。

本發明是通過采用下述技術方案實現的：

一種含鍶稀土礦的綜合利用工藝，其特征在于包括如下步驟：

1）焙燒：將含鍶稀土礦礦粉在500～600℃的溫度下，氧化焙燒1～3小時，得到焙砂，若選用選礦中礦無需磨礦工序，可直接入爐焙燒；氟碳鈰礦的氧化分解溫度是500~600℃，溫度低于這個區域，氟碳鈰礦分解效率降低，稀土的浸出率降低，稀土的回收率降低；溫度高于這個范圍，氟碳鈰礦由于分解完全導致結構致密不利于后續酸浸，降低稀土的回收率。

2）堿浸：在焙砂中加入相當于稀土礦礦重2-18%的可溶性堿金屬碳酸鹽，在近沸溫度條件下的水溶液中浸出0.5～3小時，過濾后得堿浸渣，堿浸渣中鍶的硫酸鹽進行復分解反應轉化為鍶的碳酸鹽；

所述近沸溫度在90-100℃范圍內；水溶液中液固比（L/S）為1:1～5:1；

3）預浸：將堿浸渣在常溫下用鹽酸預浸10～90min，控制溶液pH8.0～10.0，液固分離得到含鍶溶液和稀土氧化物渣。

上述過程理論上可以是加堿焙燒，清水熱浸，但事實上將會難以進行液固分離，導致工業上無法操作，無法實施。

所述堿浸步驟中，過濾后的過濾液主要成分是氯化鍶和氯化鈣。可除雜，制備氯化鍶；可除雜碳化，制備碳酸鍶；可加入硫酸根，制備硫酸鍶。

所述堿浸步驟中，過濾后的過濾液，采用芒硝為沉淀劑沉淀硫酸鍶，加入芒硝為理論量的1.0～1.3倍，常溫下攪拌1～3小時。即可得到品位≥80%的硫酸鍶。若采用硫酸作沉淀劑，只能得到品位≥60%的硫酸鍶，其本質區別為同離子效應所致。

所述堿浸步驟中，過濾所得的濾渣，主要成分是稀土氧化物。與稀土精礦氧化焙燒產物一致，可按現有化工廠流程制備相應的系列稀土產品。