[發明專利]一種氟碳鈰礦濕法制備氯化稀土的方法

在審

• 申請號: 201910806170.1
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN110512098A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 王俊杰;閆國英;胡清華;肖偉;王長友;李文軒;劉宇強;邵華;關迪;武丹
• 申請（專利權）人: 包頭鋼鐵(集團)有限責任公司
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B1/02;C22B3/10;C22B3/44
• 代理公司: 11574 北京律遠專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 全成哲<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種氟碳鈰礦濕法制備氯化稀土的方法，包括如下步驟：將氟碳鈰礦直接氧化焙燒—酸浸，生產出氯化稀土溶液Ⅰ和浸渣Ⅰ，然后將浸渣Ⅰ采用氫氧化鈉進行加溫堿轉；再經過水洗得到氫氧化物和氟化鈉與氫氧化鈉混和溶液，將氫氧化物采用鹽酸浸出得到氯化稀土溶液Ⅱ和浸渣Ⅱ，再將氯化稀土溶液Ⅰ與氯化稀土溶液Ⅱ采用硫氫化鈉進行中和除去鐵、釷后，中和液得到精制氯化稀土經濃縮結晶得到氯化稀土產品。本發明的方法能夠解決好氟在冶煉過程中的干擾，防止生成稀土氟，同時回收氟化鈉，并且注重工藝的簡便性，化學試劑消耗量以及環境污染問題。

技術領域

本發明涉及一種氟碳鈰礦濕法制備氯化稀土的方法，主要是混合型白云鄂博氟碳鈰精礦制備氯化稀土的方法。

背景技術

目前，已知的稀土礦物及含有稀土元素的礦物有250多種，稀土元素含量較高的礦物有60多種，具有工業價值的礦物不到10種，主要有獨居石(Ce,La,Dy)PO₄,氟碳鈰礦CeFCO₃、氟菱鈣鈰礦Ce₂Ca[(CO₃)₃F₂]、氟碳鈰鑭礦(Ce，La)FCO₃、褐廉石(Ca，Ce)₂(Ae，Fe)₃(SiO₄)·(Si₂O₇)O(OH)，燒綠石NaCaNb₂O₃F,磷釔礦YPO₄、硅鈹釔礦Y₂Fe₂Be₂(SiO₄)₂O₂,其中氟碳鈰礦是最重要的礦物之一。

最大的氟碳鈰礦位于中國內蒙古的白云鄂博，作為開采鐵礦的副產品，它和獨居石一道被開采出來。氟碳鈰礦主要化學成分為CeFCO₃，精礦中伴石英、方解石、磷灰石和鋁土礦等。密度4.70-5.00克/立方厘米，硬度4-4.5，性脆，具有放射性、弱磁性。該礦礦物組成復雜，嵌布粒度細，是典型的混合稀土精礦難分解冶煉礦物。

目前，工業生產中以三代酸法稀土分離工藝改進和發展過程。濃硫酸焙燒法的主要優點是稀土品位要求低，工藝簡單，流程短，便于大規模生產，但是隨著國家對資源綜合利用和環保問題的重視，該工藝存在的問題也越來越突出：多種有價元素得不到有效回收，三廢污染問題難以根本解決，釷以焦磷酸鹽的形式存在，很難處理和回收，必須專門存放。由于該工藝自身存在的缺陷及國家對三廢污染排放的要求越來越嚴格，濃硫酸焙燒工藝面臨即將被淘汰的邊緣，亟需開發一種清潔高效的新冶煉技術所替代。

濃NaOH溶液分解包頭混合稀土礦的工藝研究，該工藝首先需要化選除鈣，然后水洗過濾，再用液堿分解，然后水洗除去堿、磷酸鈉、氟化鈉、碳酸鈉等可溶性鹽，最后鹽酸浸出得到氯化稀土溶液。該工藝與酸法工藝相比較，是一種清潔、高效、資源綜合回收的工藝，但是存在以下主要問題：工藝操作過程不連續，耗堿量大，沒有副產品回收，水資源浪費大，生產成本高，設備腐蝕嚴重等。

一種混合型稀土精礦或氟碳鈰精礦制備稀土的方法，該工藝首先將混合稀土精礦或氟碳鈰礦直接進行鹽酸浸出，然后采用氫氧化鈉對酸浸渣進行堿分解，堿分解時的溫度控制在150～250℃，時間1～2小時；最后經水洗、酸浸、中和，得到的中和液即為氯化稀土溶液。該工藝采用酸堿聯合法，是一種清潔、高效、資源綜合回收的工藝，但是存在以下主要問題：沒有解決好氟在冶煉中的干擾和易形成稀土氟及廢氟氣，工藝的簡便性，化學中藥劑消耗量，以及環境污染問題等。

發明內容

本發明的目的是提供一種氟碳鈰礦濕法制備氯化稀土的方法，解決好氟在冶煉過程中的干擾，防止生成稀土氟，同時回收氟化鈉，并且注重工藝的簡便性，化學試劑消耗量以及環境污染問題。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：