[其他]稀土金屬礦石的處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86105892
• 申請日: 1986-09-09
• 公開（公告）號: CN86105892A
• 公開（公告）日: 1987-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 弗里德里克·法布里;簡·保羅·托格尼特;克勞德·馬格尼爾
• 申請（專利權(quán)）人: 羅納·布郎克公司化學(xué)部
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B3/00;C01F17/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 吳大建,全菁

本發(fā)明涉及一種稀土金屬礦石的處理方法，特別是采用濃堿金屬氫氧化物水溶液處理稀土金屬礦石的改進(jìn)方法，以便以其氫氧化物的形式回收稀土金屬。

工業(yè)化處理稀土金屬礦石的方法，一般地講就是用干法或水磨法將稀土金屬礦石，如獨(dú)居石，加以破碎，然后用濃氫氧化鈉水溶液在升高的溫度下處理破碎了的礦石。例如美國專利US-A-2811411描述的方法，在這種方法中，把礦石破碎到100%的顆粒通過74微米網(wǎng)眼的篩子，并且95至98%的顆粒提高44微米網(wǎng)眼的篩子，然后把破碎了的礦石用重量濃度為30～70%的氫氧化鈉溶液在135～220℃溫度下處理1至3個小時，氫氧化鈉和礦石的重量比為2至3。但此法消耗了大量的氫氧化鈉。

此外，反應(yīng)一般在高壓釜內(nèi)進(jìn)行（比例如見英國專利GB-A-2084556）。在反應(yīng)進(jìn)行中，反應(yīng)介質(zhì)氫氧化鈉的濃度由于這種反應(yīng)物在反應(yīng)時的消耗而降低。因此，反應(yīng)結(jié)束時，氫氧化鈉的濃度比反應(yīng)開始的濃度要低。由此而產(chǎn)生的礦石分解條件的“減緩”，不太有利于在限定的時間內(nèi)獲得高的分解收率。為了暫時克服這些蔽病，一些眾所周知的方法要求同時使用極其過量的反應(yīng)物（氫氧化鈉/礦石最初的重量比高于或等于2）和使用起始濃度很高的鈉堿。這后一條件要求使用價格高昂的無水碳酸鈉。

本申請人發(fā)明了一種方法，它可以預(yù)防發(fā)生上述工業(yè)化方法所產(chǎn)生的蔽病，它尤其具有將稀土金屬礦石很好分解的優(yōu)點(diǎn)，并且這是在經(jīng)濟(jì)方面更為有利的條件下進(jìn)行的操作。

因此，本發(fā)明的目標(biāo)是一種關(guān)于用濃堿金屬氫氧化物水溶液處理稀土金屬礦石以便以其氫氧化物形式回收稀土金屬的方法，其特點(diǎn)是在100至220℃的溫度下，恒壓攪拌處理礦石，并且使用的堿金屬氫氧化物的量為氫氧化鈉/礦石的重量比低于1并且高于或等于0.5，或者氫氧化鉀/礦石的重量比低于1.4并且高于或等于0.7。

根據(jù)本發(fā)明的方法，稀土金屬礦石是用堿金屬氫氧化物如氫氧化鈉，氫氧化鉀或其混合物來進(jìn)行處理的。

優(yōu)先使用鈉堿。

在本發(fā)明的說明中，所采用的鈉堿的數(shù)量和濃度，以后如被一種其它的堿金屬氫氧化物所代替，對于熟悉本領(lǐng)域的人員來說，是可很容易地?fù)Q算出來的。

在本發(fā)明方法中參與反應(yīng)的稀土金屬礦石是所有可以用堿金屬氫氧化物處理的礦石。這樣，將著重處理含有稀土金屬的磷酸鹽，尤其是獨(dú)居石和磷釔礦石;含有稀土金屬的氟碳酸鹽，比如氟碳酸鈰鑭礦石以及其混合物，如獨(dú)居石-氟碳酸鈰鑭礦。

根據(jù)本發(fā)明，人們想采用稀土金屬獲得元素周期表上原子序數(shù)從57到71的元素和原子序數(shù)為39的元素釔。被本發(fā)明所述方法處理的稀土金屬礦石，這些元素的含量可有極大的變化。

采用根據(jù)本發(fā)明所述的方法處理的稀土金屬礦石優(yōu)選的是至少粗略破碎過的礦石。但是，如果礦石的顆粒尺寸已足夠細(xì)小的話，也可以同樣把未經(jīng)破碎的礦石進(jìn)行處理。

可以用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行干法磨碎或水磨破碎。但是優(yōu)先采用在濃氫氧化鈉水溶液存在下，溫度低于或等于100℃時進(jìn)行破碎。

在處理時，氫氧化鈉的總量，確切地說，是氫氧化鈉/礦石的重量比從0.5到不足1。這種比例用凈重表示，優(yōu)先采用從0.80到0.95，更好的是包括0.80和0.95這兩個數(shù)字在內(nèi)。

本發(fā)明的一個這要特點(diǎn)是在恒壓下進(jìn)行操作。這一壓力可以方便地使用大氣壓，但是也可以使用直至3.10⁶帕斯卡的壓力。

實(shí)際上，在這些條件下，由于采用規(guī)定的溫度，對于每一工作壓力來講，水的蒸發(fā)是固定值，所以反應(yīng)介質(zhì)氫氧化鈉的濃度保持不變值。這樣做特別有利于規(guī)定高的收率，實(shí)際上在反應(yīng)結(jié)束時，分解的條件與工藝開始時的條件完全一樣嚴(yán)格。根據(jù)本發(fā)明方法，這種作法可以限制使用過量的氫氧化鈉并且與傳統(tǒng)工藝相比可以節(jié)省大量的氫氧化鈉。

溫度可在100至220℃之間變化，優(yōu)先采用130至180℃。

實(shí)踐中，氫氧化鈉溶液的濃度（用壓力和溫度控制）可以是20至65%的重量濃度。可以盡量優(yōu)先采用48至50%重量濃度的工業(yè)用鈉堿液。

此外，本申請人還發(fā)現(xiàn)，對于已知壓力來講，反應(yīng)動力學(xué)與氫氧化鈉濃度成遞增函數(shù)關(guān)系，與溫度也是如此。但是，超過了一定的溫度，收率則降低。因此，對于每種壓力來講，要求一種最佳溫度范圍，它可以同時獲得快速的動力學(xué)速度和高的收率。此外，超出氫氧化鈉的一定濃度，分解溶液的流動性就出現(xiàn)問題。

同樣，根據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn)，可把溫度控制在最佳上。對每種壓力值來講，這種最佳值可以采用預(yù)先試驗的方法容易地確定下來。