一种氟碳铈矿分解回收氟的方法技术

本发明专利技术公开了一种氟碳铈矿分解回收氟的方法，包括如下步骤：(1)将氟碳铈矿在200‑250℃干燥4‑6小时，(2)将步骤(1)干燥后的矿在450‑600℃下煅烧3‑4小时，(3)向步骤(2)煅烧后的矿加入1‑2N的盐酸溶液，在30‑100℃下反应2‑4小时，得到氯化稀土料液和浸渣；本发明专利技术中，先对氟碳铈矿进行低温干燥，然后再煅烧，可以减少煅烧时间，节省能源；在酸浸中，加入硼化铝，利用氟铝络合原理，促进稀土矿的分解，并防治氟元素的溢出，硼与氟有较强的配位能力，形成BF4‑络合离子，达到氟与稀土元素分离。

Method for decomposing fluorine recovery and recovery of fluorine

The invention discloses a method for bastnaesite decomposition recovery of fluorine, which comprises the following steps: (1) the bastnaesite in 200 drying at 250 deg.c for 6 hours and 4, (2) the step (1) after drying ore in 450 annealed at 600 and 3 4 hours (3) to step (2) hydrochloric acid solution of calcined ore with 1 2N, in 30 100 DEG C for 2 to 4 hours to get, rare earth chloride liquid and leaching residue; in the invention, the bastnaesite were dried at low temperature, and then calcination, calcination time can be reduced, saving in energy; acid leaching, adding boron aluminum, and aluminum fluoride complexation principle, promote the decomposition of rare earth ore, and the prevention and control of fluorine and fluoride boron overflow, strong coordination ability, the formation of BF4 complex ion, to fluoride and rare earth element separation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种氟碳铈矿分解回收氟的方法。
技术介绍
氟碳铈矿是世界储量最大且目前开采和使用量最大的稀土矿产资源，目前约70％以上的稀土原料产自氟碳铈矿，是稀土碳酸盐和稀土氟化物的复合化合物，其中以轻稀土元素为主，此外还伴生有价值资源0.1～0.2％钍和7～9％氟。我国拥有丰富的氟碳铈矿资源，如内蒙古白云鄂博稀土矿、四川冕宁稀土矿、山东微山稀土矿等，均是以氟碳铈矿为主的大型稀土矿床。目前，应用于氟碳铈矿的分解与稀土提取工艺已多达10余种，归纳起来主要有酸法和碱法。其中酸法主要采用盐酸或硫酸，如浓硫酸焙烧法中，由于氟元素的存在，使该工艺过程中易产生HF气体和硫酸酸雾，不仅污染环境而且对设备腐蚀性大，工艺流程长，原料消耗量大，该法已逐渐被淘汰。盐酸法则需要首先将氟碳铈矿高温焙烧分解为稀土氧化物，同时放出HF气体，该法可获得较高浓度的混合稀土料液，并且设备投资少，工艺简单，应用较为广泛，如美国专利US4973455公开了一种氧化焙烧-盐酸浸出法分解芒廷帕斯氟碳铈矿的工艺。氟碳铈矿经焙烧后，盐酸优先浸出少铈稀土氧化物，经除杂萃取可得较纯的非铈稀土产品，而铈被当做废渣堆存。但该工艺也存在着产品单一，收率低，资源浪费严重，产生大量含氟废水，且高温焙烧消耗大量燃料等缺点。与此同时，碱法在工业上也得到了应用，碱法采用浓NaOH分解法和碳酸盐分解法，NaOH分解法是采用浓NaOH分解氟碳铈矿，相对而言，此方法对控氟污染有一定效果。碳酸盐分解法通常采用碱金属碳酸盐，如公开号为CN1205363A的中国专利中所公开的一种方法是用碱金属碳酸盐与氟碳铈矿混合焙烧后，水洗除氟，然后酸溶可获得氯化稀土料液，萃取分离可得单一稀土产品，该方法可减轻氟对环境的污染。但碱法对矿物品位要求高，对设备耐腐蚀性要求严格，碱耗大，且产生大量含氟废水，如不处理，同样污染环境。上述无论酸法还是碱法分解氟碳铈矿，都会产生大量废酸和含氟三废物而污染环境。为改善酸法和碱法分解氟碳铈矿的不足，又开发了较多的新方法，如氯化铵分解氯化法、碳热氯化法等。用固氟剂将氟固定在废渣中，再利用NH4Cl焙烧产生的HCl和稀土反应，用热水浸出得到氯化稀土溶液，然后进行稀土的提取分离；该法固氟效率和稀土浸出率高，对氟碳铈矿品位有较好的适应性，但该方法是将氟留存于废渣中，易产生二次污染。碳热氯化法是以活性炭为还原剂、Cl2为氯化剂、SiCl4为除氟剂、O2为氧化剂，氟在500～900℃下发生反应生成挥发性的SiF4，然后经水浸出，得到氯化稀土浸出液，该法氟转化率较高，转化为挥发性的SiF4，且稀土转化为易于提取的氯化物，但该方法工艺复杂、产生的SiF4有毒性，工业上较少应用。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种氟碳铈矿分解回收氟的方法，解决氟碳铈矿分解过程中氟回收困难的问题。本专利技术的技术方案为：一种氟碳铈矿分解回收氟的方法，包括如下步骤：(1)将氟碳铈矿在200-250℃干燥4-6小时，(2)将步骤(1)干燥后的矿与硼化铝混合均匀，在450-600℃下煅烧3-4小时，(3)将步骤(2)煅烧后的混合物水浸，得到水浸液和矿渣，(4)向步骤(3)得到的矿渣中加入1-2N的盐酸溶液，在30-100℃下反应2-4小时，得到氯化稀土料液。进一步地，步骤(2)中，硼化铝的加入量为氟碳铈矿中氟的物质量之比为0.2-0.4︰1。进一步地，步骤(2)中，煅烧温度为500℃，煅烧时间为4小时。进一步地，步骤(4)中，盐酸溶液的浓度为1.5N。进一步地，步骤(1)中，干燥温度为250℃，干燥时间为4小时。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：本专利技术中，先对氟碳铈矿进行低温干燥，然后再煅烧，可以减少煅烧时间，节省能源；在煅烧中，加入硼化铝，硼与氟有较强的配位能力，形成BF4-络合离子，水浸后去除氟，达到氟与稀土元素分离。铝元素在煅烧时转化为氧化铝，在酸浸过程中，利用氟铝络合原理，促进稀土矿的分解，并防止剩余的氟元素的溢出。具体实施方式实施例1一种氟碳铈矿分解回收氟的方法，包括如下步骤：(1)将氟碳铈矿在200℃干燥6小时，(2)将步骤(1)干燥后的矿与硼化铝混合均匀在600℃下煅烧3小时，(3)向步骤(2)煅烧后的矿加入2N的盐酸溶液，并投入硼化铝，在100℃下反应2小时，得到氯化稀土料液和浸渣；硼化铝的加入量为氟碳铈矿中氟的物质量之比为0.4︰1。实施例2一种氟碳铈矿分解回收氟的方法，包括如下步骤：(1)将氟碳铈矿在250℃干燥4小时，(2)将步骤(1)干燥后的矿与硼化铝混合均匀在450℃下煅烧4小时，(3)向步骤(2)煅烧后的矿加入1N的盐酸溶液，并投入硼化铝，在30℃下反应2-4小时，得到氯化稀土料液和浸渣；硼化铝的加入量为氟碳铈矿中氟的物质量之比为0.2︰1。实施例3一种氟碳铈矿分解回收氟的方法，包括如下步骤：(1)将氟碳铈矿在250℃干燥4小时，(2)将步骤(1)干燥后的矿与硼化铝混合均匀在500℃下煅烧4小时，(3)向步骤(2)煅烧后的矿加入1.5N的盐酸溶液，并投入硼化铝，在80℃下反应3小时，得到氯化稀土料液和浸渣；硼化铝的加入量为氟碳铈矿中氟的物质量之比为0.5︰1。以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟碳铈矿分解回收氟的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将氟碳铈矿在200‑250℃干燥4‑6小时，(2)将步骤(1)干燥后的矿与硼化铝混合均匀，在450‑600℃下煅烧3‑4小时，(3)将步骤(2)煅烧后的混合物水浸，得到水浸液和矿渣，(4)向步骤(3)得到的矿渣中加入1‑2N的盐酸溶液，在30‑100℃下反应2‑4小时，得到氯化稀土料液。

【技术特征摘要】
1.一种氟碳铈矿分解回收氟的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将氟碳铈矿在200-250℃干燥4-6小时，(2)将步骤(1)干燥后的矿与硼化铝混合均匀，在450-600℃下煅烧3-4小时，(3)将步骤(2)煅烧后的混合物水浸，得到水浸液和矿渣，(4)向步骤(3)得到的矿渣中加入1-2N的盐酸溶液，在30-100℃下反应2-4小时，得到氯化稀土料液。2.根据权利要求1所述的一种氟碳铈矿分解回收氟的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖兴才，车兴玉，
申请(专利权)人：乐山东承新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51