一种酸碱联合低温分解低品位微山稀土精矿的方法技术

本发明专利技术公开了一种酸碱联合低温分解低品位微山稀土精矿的方法，包括将稀土精矿进行氧化焙烧的步骤，用于除去稀土精矿中的水分，使稀土精矿转变为氧化稀土和氟化稀土。本发明专利技术采用上述技术方案，大大提高了微山稀土精矿的回收率，回收率可达95%以上；采用酸碱分步分解微山稀土精矿，精矿粉经焙烧后稀土化学存在形式由REFCO3转变为REOF和RE2O3,经盐酸溶解后氟元素转变为RE2F3，以渣态形式存在，少量氟与铝、四价铈等形成络合物进入溶液中，没有氟以气态形式溢出，降低了环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种酸碱联合低温分解低品位微山稀土精矿的方法，属于稀土湿法冶金

技术介绍
微山稀土矿细小矿肪，有缝即存，信步皆是，在0.85平方公理范围内，已知大小矿脉60多条，探明稀土氧化物储量400多万吨，可采储量255万吨，矿山服务年限100年。 矿区属于单一氟碳铈矿，轻稀土类型，其特点是矿石及脉石矿物较简单，稀土矿物以氟碳铈矿为主，矿物含有17种稀土元素，其种镧铈镨钕四种元素占稀土矿物的98%以上（镧34%，铈为49%，镨4%，钕11%），地质储量大，有害物质由浅入深，可选性好，易开采。但是，微山稀土精矿品位较低，精矿稀土含量在40%左右，杂质含量高，精矿处理难度大，回收率较低。目前工业上处理稀土精矿的主要工艺有浓硫酸高温焙烧法和烧碱法。90%以上的微山稀土矿冶炼企业采用浓硫酸高温培烧法，该流程是在回转窑内进行，稀土精矿与浓硫酸混合后在500℃—600℃下反应，稀土精矿与硫酸反应生成稀土硫酸盐，而后用冷水浸出硫酸稀土使稀土进入水浸液，调节溶液PH后得到的较纯净的硫酸稀土溶液，最后用碳铵沉淀得到混合碳酸稀土，或萃取转型为氯化稀土。上述方法对精矿的品味要求不高，工业连续易控制，化工试剂消耗少，运行成本较低，易于大规模生产。但是，上述方法需要将稀土精矿与浓硫酸混合后进行焙烧，分解温度较高，对设备的要求较高，焙烧过程中氟以HF溢出，浓硫酸分解放出大量的含S酸性废气，处理1吨稀土精矿产生80kgHF和360kg含S酸性废气，回收率只能达到86%。烧碱法是精矿首先经酸浸泡，通过化学选矿除钙，然后用烧碱分解使稀土生成不溶于水易溶于无机酸的氢氧化物，氟与磷酸根则与碱生成可溶于水的氟化钠和磷酸钠，使其与稀土分开，得到回收。上述方法中碱分解后的产物用水洗涤，氢氧化稀土不溶于水而与杂质分离，洗涤后的氢氧化稀土用盐酸溶解、除杂后即得氯化稀土溶液，同时回收Th。烧碱分解工艺无有害气体产生，废渣量小且易于处理，废水中的NaF、Na3PO4可用苛化法回收利用，减少氟对环境的污染。但该工艺存在的问题是，第一，烧碱分解微山稀土精矿前必须首先进行除钙，浪费大量的盐酸且造成稀土损失。第二，生产过程中不连续，操作过程间歇作业，而且矿物分解温度必须达到140℃以上，分解时间长，稀土、Th、F等均比较分散，稀土回收率只能达到70%，回收率较低，从而限制了它的大规模应用。为了解决混合稀土精矿分解过程的污染问题，我国的科研工作者做出了很多的努力。例如：中国专利CN102251106A公开了一种碱法分解包头稀土精矿的方法，该工艺使用0.5-2mol/L的HCL，在80-95℃下除去精矿中的大部分钙。水洗后的精矿与氢氧化钠按重量比1:1.2-1:1.6进行混合；然后加热该混合物至120-200℃，进行反应10-60min；将反应产物水洗至中性，水洗后的碱饼用盐酸溶解后，并用碱饼回调PH值为4—5.5，得到纯净的氯化稀土溶液。中国专利CN101392332A公开了一种硫酸稀土焙烧矿直接转化提取稀土清洁生产工艺，针对包头精矿为原料的硫酸法焙烧生产工艺，本专利技术的工艺流程依据化工过程中复分解反应转化工艺，根据不同溶度积固体物质相互转化原理，来实现硫酸盐的直接转化生产。对稀土化合物等进行低成本全回收，同时水可以实现全循环利用，采取中间体除杂工艺回收稀土矿种非稀土Ca等物质。中国专利CN101824531A公开了一种混合稀土精矿液碱低温焙烧分解工艺，涉及一种混合稀土精矿液碱低温焙烧分解工艺，包括以下过程：（1）、将混合稀土精矿与氢氧化钠按重量比1:0.5～1:1.5进行混合；（2）、将混合后的稀土矿进行焙烧，焙烧温度150℃～550℃，焙烧时间0.5～4小时；（3）、将焙烧得到的焙烧矿水洗至中性；（4）、水洗后的碱饼用盐酸溶解，控制PH＝4～5，得到氯化稀土溶液；（5）、盐酸溶解后的钍富集物水洗后封闭堆存或进一步溶解提取钍和稀土。以上几种方法只能适合对高品位包头矿进行规模处理，无法解决微山低品位稀土精矿回收率低的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可降低了环境污染，节约能耗，回收率高的分解低品位的微山稀土精矿的方法。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种酸碱联合低温分解低品位微山稀土精矿的方法，其特征在于：包括将稀土精矿进行氧化焙烧的步骤，用于除去稀土精矿中的水分，使稀土精矿转变为氧化稀土和氟化稀土。以下是本专利技术的进一步改进：所述的氧化焙烧步骤中焙烧温度为400-600℃，焙烧时间为1-2小时。进一步改进：还包括将经过氧化焙烧步骤后的稀土精矿进行酸溶的步骤，将氧化焙烧后的稀土精矿加入盐酸溶解，使氧化稀土和氟氧化稀土溶解，氟化稀土造渣，热过滤得到滤液和酸溶渣。进一步改进：所述盐酸浓度为9.5-10.0mol/L，浸出温度为80℃-95℃，液固质量比为2:1。进一步改进：还包括将酸溶步骤中得到的酸溶渣进行碱分解的步骤，在所述的酸溶渣内加入氢氧化钠分解，产生氢氧化稀土。进一步改进：碱分解步骤时的分解温度为100-120℃。进一步改进：还包括将碱分解步骤中得到的氢氧化稀土进行水洗的步骤，将所述的氢氧化土经60℃-80℃的水反复进行水洗至PH<9。进一步改进：还包括将酸溶步骤中得到的滤液及经过水洗步骤后的氢氧化稀土进行回调的步骤，在所述的滤液中加入水洗步骤后的氢氧化稀土进行回调，过滤，得到氯化稀土料液及滤渣，将所述的氯化稀土料液除杂后得到最终氯化稀土产品。进一步改进：所述回调步骤中的回调温度为85℃-95℃，回调 PH为4-4.5。进一步改进：还包括将回调步骤中得到的滤渣进行盐酸优溶的步骤，将所述的滤渣采用盐酸优溶回收得到氯化稀土料液及滤渣。 本专利技术采用上述技术方案，大大提高了微山稀土精矿的回收率，回收率可达95%以上；采用酸碱分步分解微山稀土精矿，精矿粉经焙烧后稀土化学存在形式由REFCO3转变为REOF和RE2O3,经盐酸溶解后氟元素转变为RE2F3，以渣态形式存在，少量氟与铝、四价铈等形成络合物进入溶液中，没有氟以气态形式溢出，降低了环境污染；经焙烧、酸溶两步处理后，产生的酸溶渣占总精矿的1/3，与直接采用氢氧化钠分解相比，降低了氢氧化钠的使用量，节约了成本，废水排放量与碱法分解相比减少2/3，大大降低了能源消耗。下面结合附图对本专利技术进一步的进行说明。附图说明图1为本专利技术所述的酸碱联合低温分解微山低品位稀土精矿的工艺流程图。具体实施方式实施例1，一种酸碱联合低温分解低品位微山稀土精矿的方法，步骤如下：（1）、将低品味的微山稀土精矿进行氧化焙烧除去水分，同时使稀土由REFCO3转变为氧化稀土RE2O3和氟化稀土REFO，焙烧温度在400-600℃，焙烧时间为1-2小时。焙烧时温度过高或过低均不利于稀土的氧化，时间过短则氧化不充分，过长则存在晶体转变问题，因此选用合适的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸碱联合低温分解低品位微山稀土精矿的方法，其特征在于：包括将稀土精矿进行氧化焙烧的步骤，用于除去稀土精矿中的水分，使稀土精矿转变为氧化稀土和氟化稀土。

【技术特征摘要】
1.一种酸碱联合低温分解低品位微山稀土精矿的方法，其特征在于：包括将稀土精矿进行氧化焙烧的步骤，用于除去稀土精矿中的水分，使稀土精矿转变为氧化稀土和氟化稀土。
2.根据权利要求1所述的一种酸碱联合低温分解低品位微山稀土精矿的方法，其特征在于：所述的氧化焙烧步骤中焙烧温度为400-600℃，焙烧时间为1-2小时。
3.根据权利要求1所述的一种酸碱联合低温分解低品位微山稀土精矿的方法，其特征在于：还包括将经过氧化焙烧步骤后的稀土精矿进行酸溶的步骤，将氧化焙烧后的稀土精矿加入盐酸溶解，使氧化稀土和氟氧化稀土溶解，氟化稀土造渣，热过滤得到滤液和酸溶渣。
4.根据权利要求3所述的一种酸碱联合低温分解低品位微山稀土精矿的方法，其特征在于：所述盐酸浓度为9.5-10.0mol/L，浸出温度为80℃-95℃，液固质量比为2:1。
5.根据权利要求3或4所述的一种酸碱联合低温分解低品位微山稀土精矿的方法，其特征在于：还包括将酸溶步骤中得到的酸溶渣进行碱分解的步骤，在所述的酸溶渣内加入氢氧化钠分解，产生氢氧化稀土。
6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉堂，程刚，张立全，郭军杰，胡德志，
申请(专利权)人：钢研集团稀土科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37