[發明專利]一種多金屬復合精礦的還原焙燒-熔鹽氯化提取方法

有效

• 申請號: 201811121175.2
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109097558B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 李梅;高凱;張棟梁
• 申請（專利權）人: 李梅;高凱;張棟梁
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B3/10;C22B3/22;C22B35/00;C22B34/14;C22B34/24;C22B34/12;C22B59/00;C22B60/02;C01F17/271;C01B33/107;C01F3/00;C01F15/00;C01G23/02
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 付登云

本發明公開了一種多金屬復合精礦的還原焙燒?熔鹽氯化提取方法，包括還原焙燒磁選分離；熔鹽氯化反應；浸出。本發明的工藝流程簡單，采用還原焙燒?磁選的方法首先去除影響氯化反應和分離的雜質鐵元素，得到的鐵精礦的鐵品位達到75％以上，可以做鋼鐵冶金的優質原料；經濟效益好，符合原子經濟性，環境效益好，便于后續工藝銜接，得到的熔鹽為氯化稀土、氯化釷、氯化鈾的混合物，直接作為萃取分離的原料，避免了放射性元素的分散，將鈹以氯化鈹的形式回收，氯化鈹直接電解還原制金屬鈹，避免了有毒元素的分散，具有顯著的環境效益，實現了伴生資源硅的高附加值利用，減少三廢排放量。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種多金屬復合精礦的還原焙燒-熔鹽氯化提取方法。

背景技術

隨著我國礦產資源的日益匱乏，多金屬共伴生礦將成為主流資源，以某種多金屬共伴生礦A資源為例，其含有鈮、鉭、鋯、鉿、鈦、鈾、釷、鈹、硅以及15種稀土元素，具有顯著工業價值的元素多達20多種，具有重要的戰略意義，但是這些有價元素含量低，賦存狀態復雜，元素互含嚴重，通過選礦試驗雖然可以得到一些精礦產品，但是產品中存在有價元素互含，回收率低等問題，而且得到這幾種精礦產品，經幾十年的研究卻未能開發出切實可行的冶金工藝，其根本原因就在于無論采用何種選礦工藝，得到的精礦中都存在元素互含問題，都無法解決放射性分散問題，冶金工藝必然存在三廢量大，放射性廢渣難治理，運行成本高等問題，要徹底實現資源的開發利用，就必須開發獨特的適合于這種獨特資源的冶金技術，氯化冶金是冶金方法的重要分支，然而經過多年的發展，目前運用比較成功的只有鈦行業，而且在鈦行業中的產能不足10％，在過去由于技術、裝備等原因，冶金行業“談率色變”，對氯化冶金充滿畏懼，但隨著科技水平的不斷提高，氯化冶金的清潔性越來越發體現出來。隨著礦山的開發，選礦得到的多金屬復合精礦中的鐵含量逐漸升高，鐵的大量存在會影響整個氯化冶金的工藝順序。

鑒于以上原因，特提出本發明。

發明內容

為了解決現有技術存在的以上問題，本發明提供了一種多金屬復合精礦的還原焙燒-熔鹽氯化提取方法，本發明的方法能夠同時實現稀土、鈾、釷、鈹、鋯、鈮、鈦、硅8種資源的分離回收，采用還原焙燒-磁選方式除去鐵，然后在氯化物熔鹽中進行非磁性礦的氯化，氯化后的熔鹽為稀土、釷、鈾的氯化物富集物，氯化后的揮發物采用逐步降溫的方式依次從鈹、鋯、鈮、鈦和硅的氯化物，本發明的方法流程簡單，化學藥品用量少，經濟環保。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種多金屬復合精礦的還原焙燒-熔鹽氯化提取方法，包括如下步驟：

(1)還原焙燒：將多金屬復合精礦與還原劑按質量比1:0.15-0.35的比例混合焙燒，焙燒后得到焙燒礦；

(2)磁選分離：將所述的焙燒礦破碎并研磨，然后在磁場強度為0.15-0.6T的磁場下進行磁選，得到鐵精礦和非磁性物質；

(3)熔鹽氯化反應：向熔鹽氯化爐中加入固體氯化物熔鹽，加熱得到液態氯化物熔鹽，然后將所述的非磁性物質與冶金焦或石墨按照質量比為1:0.1-0.4加入到所述的液態氯化物熔鹽中，同時在液態氯化物熔鹽中通入氯氣進行熔鹽氯化反應生成溢出物，將所述的溢出物進行連續六段降溫分離，爐內難沸熔鹽定期排出，以保持氯化爐中熔鹽液面穩定；

(4)浸出：將定期排出的難沸熔鹽與一段降溫分離得到的高熔點塵泥混合，然后浸出、過濾，濾渣烘干后返回所述的熔鹽氯化爐中。

進一步的，所述的多金屬復合精礦是指同時含有稀土、鈾、釷、鈹、鋯、鈮、鈦、硅和鐵9種元素的精礦，且含有9種元素的氧化物之和的質量分數≥85％，鐵氧化物質量分數≥10％。

進一步的，所述的還原劑為焦炭、煤粉、石油焦中的一種或多種。

進一步的，步驟(1)中焙燒的溫度為700-1300℃。