从含独居石稀土磷矿中综合回收磷和稀土的方法技术

本发明专利技术公开了一种从含独居石稀土磷矿中综合回收磷和稀土的方法。该方法包括以下步骤：磷酸浸出含独居石稀土磷矿，过滤得到含稀土的磷酸一钙溶液和含独居石渣；通过沉淀法处理含稀土的磷酸一钙溶液，使溶解的稀土沉淀，过滤得到磷酸一钙溶液和含磷酸稀土渣，将含磷酸稀土渣和含独居石渣混合形成混合渣；回收磷酸一钙溶液中的磷，并回收混合渣中的稀土。通过加入磷酸进行酸浸，使得含独居石稀土磷矿中的磷形成溶解性较高磷酸一钙，进而使以沉淀形式存在独居石与磷分离。再通过沉淀法处理含稀土的磷酸一钙溶液，实现了将磷矿中的稀土与磷元素的有效分离。通过两次分离步骤实现稀土与磷的有效分离，进而提高了稀土的回收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稀土回收领域，具体而言，涉及一种。
技术介绍
稀土矿物在自然界中常与重晶石、方解石、磷灰石、硅酸盐矿石等矿物共生在一起。由于矿物的成矿原因不同，稀土元素在矿物中的赋存状态和含量也不同。当前所开采出的含稀土矿石中，稀土氧化物的含量只有百分之几，甚至更低。为了满足稀土冶金生产的需要，在冶炼之前须先经选矿方法，将稀土与其他矿石分离，使稀土矿物得到富集。经选矿富集后的矿物中稀土氧化物的含量可以达到60%?70%以上。富集稀土后的矿物通常称为稀土精矿，精矿中的稀土氧化物的含量称为精矿的稀土品位。稀土的矿物主要有氟碳铈矿、独居石、磷钇矿、离子吸附型稀土矿等，目前，回收独居石中稀土的方法主要有以下两种方式:(1)碱法分解处理独居石适用于高品位的独居石矿，独居石与液碱反应过程中，稀土生成不溶于水的氢氧化物，磷转变为磷酸三钠，稀土氢氧化物再经过盐酸优溶、除杂得到混合氯化稀土。若精矿中铁、硅等杂质含量高，易形成硅酸钠、氢氧化铁等胶态物质，沉淀过滤分离工序难以进行，因此该工艺无法正常运行。(2)浓硫酸焙烧法分解独居石矿，将独居石精矿与浓硫酸混合在200-220°C分解2-4小时，浓硫酸用量为精矿重量的1.7-2倍，分解物冷却后用7-10倍于精矿重量的水浸取，浸出液中稀土约55g/L(RE0),25g/L P205, 2.5g/L Fe203，酸度为2.5mol/L。该浸液酸度高，杂质磷、钍高，采用硫酸钠复盐沉淀稀土和钍，然后经过碱转为氢氧化物，再采用酸优先浸出稀土，萃取分离稀土、钍。该方法工艺复杂，液固分离步骤多，工艺不连续，稀土收率低；酸碱交叉使用，化工原料消耗成本高，且磷进入废水处理难度大，放射性元素钍分散在渣和废水中难以回收。磷矿是生产磷化工产品的主要原料，世界磷矿资源储量大，常伴生微量稀土。目前，回收磷矿中稀土的方法包括:采用盐酸、硝酸法处理磷矿的湿法磷酸过程稀土进入溶液中，再采用溶剂萃取、离子交换、沉淀、结晶等方式回收稀土；采用硫酸法处理磷矿的湿法磷酸过程中，稀土分别进入溶液和磷石膏中，再采用硫酸浸取磷石膏使稀土进入溶液，溶液中的稀土可采用溶剂萃取、离子交换、沉淀、结晶等方式回收稀土。专利CN 201110142415.0中将含稀土的磷精矿与磷酸溶液混合进行反应，通过控制工艺条件使磷矿中稀土以氟化物形式沉淀，稀土 85%以上稀土进入渣中。再采用盐酸、硝酸或硫酸溶解回收渣中的稀土，但是渣中稀土品位很低，约1 %，杂质磷、钙、铝、硅等含量高，而且氟化稀土很难用酸溶解，酸耗高，渣量大，稀土回收率低。另外进入浸出液中的15%的稀土在除钙过程中易进入石膏渣中难以回收。基于上述问题的存在，本领域研发人员在回收稀土时，通常选取品味较高，且成分相对单一的磷灰石、磷块岩等矿物或独居石矿。且研究人员在研究稀土回收方法时，通常也是针对于这种品味较高，且成分相对单一的矿石，以提高稀土的回收率。目前，少有针对于品质较低，矿物成分较杂的混合矿提出的回收稀土的方案。而且，现有的对品味较高，且成分相对单一中稀土的回收方法，也并不适用于回收混合矿中的稀土。以含独居石稀土磷矿为例，这种含独居石稀土磷矿同时含有多种组分，包括独居石、稀土、以及磷矿等。由于独居石与磷矿同属于磷酸盐矿物，两者矿物学性质较为接近，在其共生的矿物中独居石与磷矿往往嵌布关系密切。回收这种混合矿中稀土元素和磷元素时，由于混合矿中各物质包裹镶嵌解离难度较大，物理选矿很难实现对矿石的有效分选。特别是，由于分解独居石需要相对苛刻的条件，需要较高的温度及酸碱度等，采用现有技术中的硫酸法湿法处理含有独居石的磷矿时，往往无法使独居石分解完全，未能实现其有效回收利用。如何回收这种类似于含独居石稀土磷矿这类品质较低，矿物成分较杂的混合矿中稀土，已经成为研发人员的一个新课题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种，以提供一种从低品质的含独居石稀土磷矿中回收稀土的新方法。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种，包括以下步骤:磷酸浸出含独居石稀土磷矿，过滤得到含稀土的磷酸一钙溶液和含独居石渣；通过沉淀法处理含稀土的磷酸一钙溶液，使溶解的稀土沉淀，过滤得到磷酸一钙溶液和含磷酸稀土渣，将含磷酸稀土渣和含独居石渣混合形成混合渣；回收磷酸一钙溶液中的磷，并回收混合渣中的稀土。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一个方面，提供了一种，包括以下步骤:磷酸浸出含独居石稀土磷矿，获得含有稀土和磷酸一钙溶液的固液混合物；通过沉淀法处理固液混合物，使溶解的稀土沉淀，过滤得到磷酸一钙溶液和含独居石和稀土的混合渣；回收磷酸一钙溶液中的磷，回收混合渣中的稀土。进一步地，上述磷酸浸出步骤中，磷酸与含独居石稀土磷矿按照液固比2-10L: lkg混合，优选磷酸中p205质量浓度为15%?50%，优选为20%?35%。进一步地，上述磷酸浸出步骤中，浸出温度为55°C?150°C，浸出时间为0.5?8小时；优选地，磷酸浸出温度为60?90°C,浸出时间为2?5小时。进一步地，上述沉淀法处理步骤中，添加碱性物质调节体系pH值以使溶解的稀土沉淀。进一步地，上述沉淀法处理步骤中，所添加的碱性物质为氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙或氢氧化钠、碳酸钠，优选氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙，优选调节体系pH值为0.5?2.5，优选体系pH值为0.5?1.5。进一步地，上述沉淀法处理步骤中，调节体系pH值，以使体系中所形成的磷酸二钙中的钙离子小于体系中钙离子总含量的5%。进一步地，上述回收磷酸一钙溶液中磷的步骤包括:向磷酸一钙溶液中加硫酸除钙、固液分离后，得到含磷溶液和硫酸钙石膏，回收含磷溶液中的磷。进一步地，上述回收磷酸一钙溶液中磷的步骤还包括:将含磷溶液除杂后制备磷酸，并将所制备的磷酸返回磷酸浸出步骤再利用。进一步地，上述回收混合渣中的稀土的步骤包括:在混合渣中添加含铁化合物，并添加含氟化合物后，与浓硫酸混合进行强化焙烧，得到焙烧渣；焙烧渣加水浸出，得到含稀土水浸液和水浸渣；调节含稀土水浸液的pH值为3.5?5，过滤得到含磷酸铁和磷酸钍沉淀，以及硫酸稀土溶液；在硫酸稀土溶液中加入碳酸盐沉淀稀土，获得稀土碳酸盐产品。进一步地，在上述混合渣中添加含铁化合物，并添加含氟化合物的过程中，含氟化合物与混合渣中F:Si摩尔比为4.1?6:1，优选含氟化合物为氟化钙或萤石，优选含铁化合物为含铁稀土尾矿。进一步地，上述与浓硫酸混合进行强化焙烧过程中，浓硫酸与含独居石渣和含磷酸稀土渣按照质量比1-2:1混合，优选强化焙烧步骤的焙烧温度为250-500°C。进一步地，上述调节含稀土水浸液的pH值的过程中，采用氧化镁和/或轻烧白云石调节含稀土水浸液的pH值，优选调节含稀土水浸液的pH值至4?4.5。进一步地，上述水浸过程中，浸液中Fe/P摩尔比大于2，优选为大于3。。应用本专利技术一种从含独居石稀土磷矿中回收稀土的方法，通过加入磷酸进行酸浸，使得含磷矿中的磷形成溶解性较高磷酸一钙，进而使以沉淀形式存在独居石与磷矿分离。再通过沉淀法处理含稀土的磷酸一钙溶液，实现了将磷矿中的稀土与磷元素的有效分离。通过两次分离步骤实现稀土与磷的有效分离，进而提高了稀土的回收率。同时，通过含磷酸稀土渣和含独居石渣混合后共同回收稀土，简化回收步骤，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从含独居石稀土磷矿中综合回收磷和稀土的方法，其特征在于，包括以下步骤：磷酸浸出所述含独居石稀土磷矿，过滤得到含稀土的磷酸一钙溶液和含独居石渣；通过沉淀法处理所述含稀土的磷酸一钙溶液，使溶解的稀土沉淀，过滤得到磷酸一钙溶液和含磷酸稀土渣，将所述含磷酸稀土渣和所述含独居石渣混合形成混合渣；回收所述磷酸一钙溶液中的磷，并回收所述混合渣中的稀土。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小卫，王良士，巫圣喜，龙志奇，冯宗玉，崔大立，董金诗，黄莉，
申请(专利权)人：有研稀土新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11