稀土精矿的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土精矿的处理方法，包括如下步骤：(1)将镁的氯化物与稀土精矿混合，然后在空气条件下焙烧，从而形成焙烧产物；其中，镁的氯化物与稀土精矿的重量比为0.5～1.9:1，镁的氯化物中的MgCl2与稀土精矿的重量比为0.23～0.9:1，焙烧温度为460～580℃，焙烧时间为30～200分钟；(2)将降温后的所述焙烧产物直接采用酸性溶液浸出，稀土金属浸出率为95％以上。本发明专利技术可以以较低的温度实现较高的浸出率，并且可以避免焙烧产物形成熔融体。

Treatment of Rare Earth Concentrate

The invention discloses a method for treating rare earth concentrate, which comprises the following steps: (1) mixing chloride of magnesium with rare earth concentrate, then roasting under air conditions to form a roasting product; the weight ratio of chloride of magnesium to rare earth concentrate is 0.5-1.9:1, the weight ratio of MgCl2 in chloride of magnesium to rare earth concentrate is 0.23-0.9:1, and the roasting temperature is 460-580 C; The roasting time is 30-200 minutes; (2) The roasted products after cooling are leached directly by acid solution, and the leaching rate of rare earth metals is more than 95%. The invention can achieve a higher leaching rate at a lower temperature, and can avoid the formation of melt from roasted products.

【技术实现步骤摘要】
稀土精矿的处理方法
本专利技术涉及一种稀土精矿的处理方法，尤其是一种氯化镁焙烧分解稀土精矿的方法。
技术介绍
内蒙古包头的稀土资源得天独厚，占全国稀土储量的81％。包头稀土精矿占我国冶炼稀土精矿的60％以上。从稀土精矿中提取混合稀土的工艺主要包括浓硫酸焙烧分解工艺。该工艺的焙烧尾气含有大量硫和氟等酸性气体，采用水喷淋吸收的方法处理，但排放尾气难以达到国家相关排放标准。由于喷淋液为硫酸、氟硅酸和氢氟酸的混合酸，尚难以回收利用，只能采用石灰中和处理，不但中和渣量大，且容易造成二次污染。该工艺的钍元素集于浸出渣中，渣量大，占稀土精矿量的50％以上，且放射性强度超过国家低放射性渣标准，保存与处理相当困难。稀土精矿提取混合稀土的公开还包括液碱分解工艺。该工艺用浓度为50～70％的液碱溶液分解稀土精矿，反应温度为140～160℃，然后水洗过量碱和生成的可溶盐，最后盐酸溶解得到氯化稀土溶液。工艺过程中不产生酸性废气、含氨氮的废水和放射性废渣。在该工艺中，精矿与氢氧化钠溶液混合后料浆粘稠度大，在反应釜中进行反应，由于分解反应消耗掉部分氢氧化钠后反应体系的沸点降低，容易导致反应体系过热而发生“爆沸”事故，生产操作不易控制，操作岗位具有较大的安全风险。例如，申请号为201010145840.9的中国专利申请公开了一种液碱焙烧分解稀土精矿的工艺，精矿与氢氧化钠浓溶液(浓度>60％)混合，在工业窑炉中150～550℃下焙烧分解，实现连续化生产。总体而言，上述工艺在浓强酸(浓硫酸)或浓强碱(浓氢氧化钠溶液)体系中进行，设备腐蚀严重，操作条件差，安全风险大。因此，需要开发避免使用强酸强碱的稀土精矿分解工艺。例如，申请号为01128097.2的中国专利申请公开了用氧化钙和氯化钠分解稀土精矿的方法，在700℃以上的高温下焙烧稀土精矿。又如，CN102653820A公开了一种从白云鄂博尾矿中提取钪的方法，包括以下步骤：(1)把尾矿与氯化钙等活化剂按重量比1:0.3～1.3的比例混合；把步骤(1)的混合物焙烧0.5～4小时，焙烧温度700℃～1200℃；焙烧得到的焙烧矿用热水洗涤，形成焙烧矿和水洗液；水洗液浓缩回收活化剂，将回收的活化剂回用到步骤(1)；水洗后的焙烧矿用无机酸溶解，得到含钪溶液。上述方法仅针对单一钪元素进行提取。再如，CN102643992A公开了一种稀土废料的回收方法，该方法包括以下步骤：(1)向稀土废料中加入分解助剂和助熔剂粉末，混合均匀后得到混合料，其中分解助剂的用量为稀土废料总重量的20～200wt％，助熔剂的用量为稀土废料总重量的1～20wt％；所述稀土废料主要为稀土荧光粉废料和/或稀土铝酸盐废料；所述分解助剂选自菱镁矿、水镁石或氧化镁中的一种或多种；所述助熔剂选自硼酸、偏硼酸锂、四硼酸锂、四硼酸钠、碳酸锂、氯化锂、氯化镁、氟化钠、氟化镁或氟化铝中的一种或多种；(2)将步骤(1)得到的混合料在600～1400℃温度下焙烧1～6小时；(3)向步骤(2)得到焙烧产物中加入酸溶液进行酸溶，过滤分离得到主要含稀土元素的酸浸液以及酸浸渣；(4)分离酸浸液中的稀土元素和其他金属元素。上述方法的焙烧温度过高，焙烧矿容易形成坚硬的熔融体，从而导致焙烧矿需要球磨破碎才能进行后续浸出操作，否则导致浸出率降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种稀土精矿的处理方法，其可以以较低的温度实现较高的浸出率，并且可以避免焙烧产物形成熔融体。本专利技术发现，通过控制镁的氯化物与稀土精矿的配比，并调节焙烧温度，可以改善稀土金属浸出率，并且可以避免焙烧产物形成熔融体，从而完成本专利技术。本专利技术提供一种稀土精矿的处理方法，包括如下步骤：(1)将镁的氯化物与稀土精矿混合，然后在空气条件下焙烧，从而形成焙烧产物；其中，镁的氯化物与稀土精矿的重量比为0.5～1.9:1，镁的氯化物中的MgCl2与稀土精矿的重量比为0.23～0.9:1，焙烧温度为460～580℃，焙烧时间为30～200分钟；(2)将降温后的所述焙烧产物直接采用酸性溶液浸出，稀土金属浸出率为95％以上。根据本专利技术的方法，优选地，镁的氯化物与稀土精矿的重量比为1.0～1.8:1，镁的氯化物中的MgCl2与稀土精矿的重量比为0.6～0.9:1，焙烧温度为500～580℃。根据本专利技术的方法，优选地，镁的氯化物与稀土精矿的重量比为1.5～1.8:1，镁的氯化物中的MgCl2与稀土精矿的重量比为0.7～0.85:1，焙烧温度为560～580℃。根据本专利技术的方法，优选地，镁的氯化物为六水氯化镁。根据本专利技术的方法，优选地，所述的稀土精矿选自独居石稀土精矿、氟碳铈稀土精矿、独居石与氟碳铈混合型稀土精矿中的一种或多种。根据本专利技术的方法，优选地，所述的稀土精矿为独居石与氟碳铈混合型稀土精矿。根据本专利技术的方法，优选地，所述的稀土精矿中的稀土氧化物REO的含量为60～68wt％。根据本专利技术的方法，优选地，降温后的焙烧产物未进行粉碎处理，直接采用酸性溶液浸出。根据本专利技术的方法，优选地，所述酸性溶液选自浓度为0.5～10mol/L的硫酸水溶液。根据本专利技术的方法，优选地，将降温后的所述焙烧产物溶解在所述酸性溶液中，从而形成pH为4～5的稀土金属盐溶液。本专利技术采用合适配比的镁的氯化物与稀土精矿在较低温度下进行分解反应，中间产物氯化稀土进一步分解生成稀土氧化物，可以促进精矿分解反应的发生。稀土精矿分解得到的最终产物是易溶于酸的稀土氧化物，可以在低酸度反应条件浸出稀土，浸出率较高。焙烧过程没有形成熔融体，不会结圈，焙烧产物为粉末，流动性好，易于实现连续化生产。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。本文所用的“选自”或“选自于”是指单独组分的选择或两种(或更多种)组分的组合。本专利技术的稀土精矿的处理方法包括焙烧步骤和浸出步骤，但不包括粉碎步骤。本专利技术的焙烧步骤包括：将镁的氯化物与稀土精矿混合，然后在空气条件下焙烧，从而形成焙烧产物；其中，镁的氯化物与稀土精矿的重量比为0.5～1.9:1，镁的氯化物中的MgCl2与稀土精矿的重量比为0.23～0.9:1，焙烧温度为460～580℃，焙烧时间为30～200分钟。在本专利技术中，镁的氯化物包括但不限于MgCl2，MgCl2·6H2O等。控制镁的氯化物与稀土精矿的重量比是非常重要的，尤其需要控制MgCl2与稀土精矿的重量比。镁的氯化物与稀土精矿的重量比应当为0.5～1.9:1，镁的氯化物中的MgCl2与稀土精矿的重量比为0.23～0.9:1。当它们的比例超出上述范围时，导致稀土金属浸出率降低。尤其是当镁的氯化物与稀土精矿的重量比的比例大于1.9:1，且MgCl2与稀土精矿的重量比为0.23～0.9:1时，需要更高的焙烧温度，从而导致熔融体的形成，焙烧产物流动性变差，不能连续化生产。在某些实施方案中，镁的氯化物与稀土精矿的重量比为1.0～1.8:1；优选为1.5～1.8:1。当二者的比例处于上述范围，稀土浸出率非常高，且焙烧温度不需要太高。在某些实施方案中，镁的氯化物中的MgCl2与稀土精矿的重量比为0.6～0.9:1，优选为0.7～0.85:1。当二者的比例处于上述范围，稀土浸出率非常高，且焙烧温度不需要太高。在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土精矿的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将镁的氯化物与稀土精矿混合，然后在空气条件下焙烧，从而形成焙烧产物；其中，镁的氯化物与稀土精矿的重量比为0.5～1.9:1，镁的氯化物中的MgCl2与稀土精矿的重量比为0.23～0.9:1，焙烧温度为460～580℃，焙烧时间为30～200分钟；(2)将降温后的所述焙烧产物直接采用酸性溶液浸出，稀土金属浸出率为95％以上。

【技术特征摘要】
1.一种稀土精矿的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将镁的氯化物与稀土精矿混合，然后在空气条件下焙烧，从而形成焙烧产物；其中，镁的氯化物与稀土精矿的重量比为0.5～1.9:1，镁的氯化物中的MgCl2与稀土精矿的重量比为0.23～0.9:1，焙烧温度为460～580℃，焙烧时间为30～200分钟；(2)将降温后的所述焙烧产物直接采用酸性溶液浸出，稀土金属浸出率为95％以上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，镁的氯化物与稀土精矿的重量比为1.0～1.8:1，镁的氯化物中的MgCl2与稀土精矿的重量比为0.6～0.9:1，焙烧温度为500～580℃。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，镁的氯化物与稀土精矿的重量比为1.5～1.8:1，镁的氯化物中的MgCl2与稀土精矿的重量比为0.7～0.85:1，焙烧温度为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：许延辉，马升峰，叶丙秀，王荣，郭文亮，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15