[發明專利]一種分解轉化稀土礦的方法

在審

• 申請號: 201811242452.5
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109280781A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 李洪明
• 申請（專利權）人: 李洪明
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22C35/00;C22C33/04
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司 51126
• 代理人: 李文榮

本發明公開了一種轉化分解稀土礦的方法，即把鐵元素、碳元素、混合稀土礦或氟碳鈰稀土礦混合后，在能夠將其熔融的高溫爐內在熔融狀態下，進行除氟、除磷反應得到稀土氧化物，然后對稀土氧化物加鹽酸溶解得到氯化稀土溶液，稀土回收率達97%。

技術領域

本發明涉及稀土冶金技術領域，特別涉及一種利用鐵元素和/或碳元素在熔融狀態下轉化分解混合稀土礦的方法。

背景技術

稀土礦是世界上重要的稀土資源，其中又包含氟碳鈰稀土礦、混合稀土礦，該礦主要產自中國內蒙古包頭市和美國芒廷帕斯。我國內蒙古包頭市混合稀土礦是世界第一大稀土礦。目前工業上分解混合稀土礦的有濃硫酸高溫焙燒法和燒堿分解法。濃硫酸高溫分解法會產生強腐蝕性氣體氟化氫。燒堿分解法會產生大量的含氟廢水，并且其收率只有90%。

發明內容

鑒于上述不足之處，本發明的目的在于提供一種工藝簡單、不產生強腐性氣體和含氟廢水、收率更高，并且可將磷、氟回收利用、對環境友好的轉化分解稀土礦的方法。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：把鐵元素、碳元素、混合稀土礦或氟碳鈰稀土礦混合后，在能夠將其熔融的高溫爐內在熔融狀態下，進行除氟、除磷反應得到稀土氧化物，然后對稀土氧化物加鹽酸溶解得到氯化稀土溶液，稀土回收率達97%。

具體為：一種轉化分解稀土礦的方法，包括以下步驟：

（1）氟碳鈰稀土礦轉化分解方法：將氟碳鈰稀土礦與碳元素混合后在熔融狀態下，進行除氟反應得到稀土氧化物，然后對稀土氧化物加鹽酸溶解得到氯化稀土溶液。

（2）混合稀土礦轉化分解方法：將混合稀土礦與碳元素、鐵元素混合后在熔融狀態下，進行除氟、除磷反應得到稀土氧化物，然后對稀土氧化物加鹽酸溶解得到氯化稀土溶液。

進一步的，所述步驟（1）中氟碳鈰稀土礦和碳元素的質量比為：1000:（30-100）。

進一步的，所述步驟（2）中混合稀土礦和鐵元素、碳元素的質量比為：1000:（100-300）：（30-80）。

進一步的，所述碳元素選自焦碳、石油焦、木炭中的一種或多種。

進一步的，所述鐵元素選自單質鐵、鋼鐵、氧化鐵、硫化鐵的一種或多種。

進一步的，所述混合稀土礦為氟碳鈰稀土礦和獨居石礦的混合礦。

本發明中加入碳元素與稀土礦中的氟反應生成四氟化碳，加入鐵元素和磷反應生成磷鐵，本發明工藝不產生氟化氫氣體，無需水洗故不產生含氟廢水，稀土回收率達97%，磷鐵可用于生產合金鋼，四氟化碳氣體經收集壓縮可用于電子工業。

具體實施方式

實施例1

將1噸出自包頭含量50%的混合稀土礦和0.1噸石油焦混合裝入電弧爐中，然后再加入0.1噸鐵屑，通電熔融，熔清后出爐。所得稀土礦轉化率98%，經鹽酸溶解得到氯化稀土溶液。

實施例2

將100kg含量70%的四川氟碳鈰稀土礦和8kg焦碳粉混合，分次裝入石墨坩堝中頻爐中進行熔融反應，第一次裝入54kg待熔化后再把余下的分兩次裝入熔融，待熔清后出爐，所得稀土轉化率97.6%，經鹽酸溶解得到氯化稀土溶液。

以上所述，僅是本發明的最佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，利用上述揭示的方法內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，均屬于權利要求書保護的范圍。