稀土精矿的分解方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土精矿的分解方法，将稀土精矿与65～85wt％的浓硫酸在反应容器内混合，然后在150～185℃反应，得到反应产物；其中，稀土精矿与浓硫酸的用量之比为1kg:(7.8～9)L，所述反应容器不是焙烧装置；将反应产物固液分离，得到第一滤渣和第一滤液；将第一滤渣用水洗涤，然后固液分离，得到第二滤渣和第二滤液。本发明专利技术的分解方法能够在保持较高稀土回收率的同时，减少废气和废渣的产生。

Decomposition method of rare earth concentrate

【技术实现步骤摘要】
稀土精矿的分解方法
本专利技术涉及一种稀土精矿的分解方法，尤其是白云鄂博稀土精矿的分解方法。
技术介绍
目前，工业上常用的稀土精矿品位为30～60％。对于该稀土精矿的分解处理，一般采用浓硫酸强化焙烧工艺。该焙烧工艺具有稀土品位适用范围广，处理成本低的特点，已经成为处理稀土矿的主流工艺之一。该焙烧工艺需要通入助燃气(包括天然气或空气)，焙烧温度较高，浓硫酸会分解，从而造成焙烧尾气产生量大。焙烧1吨稀土精矿通常会产生10000m3左右的焙烧尾气。焙烧尾气基本为酸性的废气(含二氧化硫、三氧化硫、氟化氢等的气体)，污染严重，环保治理难度大。随着稀土产业规模的快速发展，稀土精矿浓硫酸强化焙烧工艺所产生的酸性的废气逐年增加，环境危害也逐年增大。酸性废气问题已经成为稀土冶炼分离亟待解决的问题。此外，传统工艺还需要添加铁粉提高稀土收率，导致废渣量增加。处理1吨稀土精矿通常产生0.6吨左右的废渣。CN1847419A公开了一种分步法硫酸稀土焙烧分解包头稀土精矿。(1)将稀土包头精矿和浓硫酸按比例混合；(2)在100～320℃下焙烧1～7小时，产生的气体进行水喷淋冷却；(3)固体物料在600～850℃下焙烧1～4小时，部分有害气体用80～92wt％的浓硫酸吸收，部分气体用步骤(2)中冷却水再次吸收，固体物料转入下一工序。该专利文献采用焙烧装置进行焙烧，焙烧时浓硫酸用量较少而且浓度较高。一方面，这样容易造成焙烧装置内壁固结有大量固体，反应不均匀；另外一方面，该工艺产生酸性废气较多，需要采用分级水喷淋和浓硫酸吸收废气。此外，该专利文献中废渣产生量仍较大。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种稀土精矿的分解方法。本专利技术的分解方法可以在保持较高的稀土回收率的同时，大大减少废气，而且废渣量较低。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的。本专利技术提供一种稀土精矿的分解方法，其包括以下步骤：1)将稀土精矿与65～85wt％的浓硫酸在反应容器内混合，得到混合液；然后将混合液在150～185℃下反应，得到反应产物；其中，稀土精矿与浓硫酸的用量之比为1kg:(7.8～9)L；所述反应容器不是焙烧装置；2)将反应产物在100～185℃下固液分离，得到第一滤渣和第一滤液；3)将第一滤渣用水洗涤，然后固液分离，得到第二滤渣和第二滤液。现有技术普遍认为，需要通过焙烧分解才能获得较高的稀土回收率。本专利技术则意外地发现，通过增加过量的硫酸，不仅可以保证较高的稀土回收率，还可以大大减少废气和废渣。根据本专利技术的分解方法，优选地，步骤1)中，所用浓硫酸的浓度为70～80wt％。根据本专利技术的分解方法，优选地，步骤1)中，反应温度为150～180℃。根据本专利技术的分解方法，优选地，步骤1)中，反应温度为150～170℃。根据本专利技术的分解方法，优选地，步骤1)中，稀土精矿与浓硫酸的用量之比为1kg:(8.0～8.2)L。在某些实施方案中，步骤1)所用浓硫酸为70～80wt％，稀土精矿与浓硫酸的用量之比为1kg:(8.0～8.2)L。根据本专利技术的分解方法，优选地，步骤1)中，反应时间为35～90min。在某些实施方案中，反应时间为40～75min。本专利技术反应容器为普通的反应釜，其不是焙烧装置，例如焙烧窑等。收集反应容器内产生的尾气(即废气)。产生的废气量为200m3/t左右，即处理1t稀土精矿，产生的废气量为200m3左右。本专利技术的方法所产生的废气中主要为水蒸气，仅有少量的H2SO4气体。与现有技术中利用焙烧装置焙烧相比，本专利技术中所用反应容器为普通的反应釜。该反应釜带有搅拌设备，可以改善反应的均匀性，而且反应容器内壁不会固结有大量固体。本专利技术中不用加入助燃气，反应温度也较低，因此，酸性废气的产生量大大降低。根据本专利技术的一个具体实施方式，将稀土精矿与70～80wt％的浓硫酸在反应容器内混合，并在150～180℃反应35～90min；其中，稀土精矿与浓硫酸的用量之比为1kg:(7.9～8.2)L，所述反应容器不是焙烧装置。根据本专利技术的另一个具体实施方式，将稀土精矿与75～80wt％的浓硫酸在反应容器内混合，并在150～170℃反应40～70min；其中，稀土精矿与浓硫酸的用量之比为1kg:(8.0～8.2)L，所述反应容器不是焙烧装置。根据本专利技术一个优选的实施方式，将稀土精矿与70～80wt％的浓硫酸在反应容器内混合，并在150～180℃反应40～70min；其中，稀土精矿与浓硫酸的用量之比为1kg:(8.0～8.1)L，所述反应容器不是焙烧装置。本专利技术意外地发现，稀土精矿的分解反应可以在普通的反应容器内进行，即可以通过降低浓硫酸的浓度、增大浓硫酸的用量以及降低反应温度，以及合适的反应时间，实现在普通的反应容器内反应，并可以达到在保持较高的稀土回收率的同时，减少酸性的废气的产生。此外，因为是浆液反应体系，大大减少粉尘的产生，而且反应比较均匀和充分。根据本专利技术的分解方法，优选地，步骤2)中，将反应产物在120～185℃下进行固液分离，得到第一滤渣和第一滤液；用90wt％以上的浓硫酸将第一滤液调至硫酸浓度为65～85wt％，用以下一批稀土精矿的分解。本专利技术的固液分离没有特别限制，可以为离心或过滤，优选为过滤。本专利技术中过滤所用设备可以为含聚四氟乙烯的设备。根据本专利技术一个优选的实施方式，将反应产物在120～180℃下进行固液分离，得到第一滤渣和第一滤液。本专利技术意外发现，趁热过滤可以提高稀土回收率，使得稀土硫酸盐最大量地存在于第一滤渣中。此外，第一滤液可以用90wt％以上的浓硫酸调配后，循环使用。根据本专利技术的分解方法，优选地，步骤3)中，将第一滤渣用60～95℃的水洗涤5～20min，然后过滤，得到第二滤渣和第二滤液；其中，第一滤渣和水的重量之比为1:6～9。在某些实施方案中，第一滤渣和水的重量之比为1:7.5～8.5。根据本专利技术的一个具体实施方式，将第一滤渣用80～85℃的水洗涤5～10min，然后过滤，得到第二滤渣和第二滤液；其中，第一滤渣和水的重量之比为1:7.5～8。根据本专利技术一个优选的实施方式，将第一滤渣用80℃的水洗涤10min，然后过滤，得到第二滤渣和第二滤液；其中，第一滤渣和水的重量之比为1:8。采用本专利技术的方法进行洗涤，洗去的杂质较多，稀土回收率较高，最终废渣产生量少。此外，第二滤液可以通过加热后循环使用，减少废液的产生。根据本专利技术的分解方法，优选地，所述分解方法还包括如下步骤：将第二滤渣用5～30℃的水浸取30～90min，然后固液分离，得到第三滤渣和第三滤液。根据本专利技术的分解方法，优选地，第二滤渣和水的重量之比为1:6～9。更优选地，第二滤渣和水的重量之比为1:7.5～8.5。根据本专利技术一个优选的实施方式，将第二滤渣用5～20℃的水浸取30～60min，然后过滤，得到第三滤渣和第三滤液；其中，第二滤渣和水的重量之比为1:8。第三滤液即为含稀土硫酸盐的溶液，其可以作为原料供下游工艺使用。第三滤渣为放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土精矿的分解方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将稀土精矿与65～85wt％的浓硫酸在反应容器内混合，得到混合液；然后将混合液在150～185℃下反应，得到反应产物；其中，稀土精矿与浓硫酸的用量之比为1kg:(7.8～9)L；所述反应容器不是焙烧装置；/n2)将反应产物在100～185℃下固液分离，得到第一滤渣和第一滤液；/n3)将第一滤渣用水洗涤，然后固液分离，得到第二滤渣和第二滤液。/n

【技术特征摘要】
1.一种稀土精矿的分解方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将稀土精矿与65～85wt％的浓硫酸在反应容器内混合，得到混合液；然后将混合液在150～185℃下反应，得到反应产物；其中，稀土精矿与浓硫酸的用量之比为1kg:(7.8～9)L；所述反应容器不是焙烧装置；
2)将反应产物在100～185℃下固液分离，得到第一滤渣和第一滤液；
3)将第一滤渣用水洗涤，然后固液分离，得到第二滤渣和第二滤液。


2.根据权利要求1所述的分解方法，其特征在于，步骤1)中，所用浓硫酸的浓度为70～80wt％。


3.根据权利要求1所述的分解方法，其特征在于，步骤1)中，反应温度为150～180℃。


4.根据权利要求1所述的分解方法，其特征在于，步骤1)中，反应温度为150～170℃。


5.根据权利要求1所述的分解方法，其特征在于，步骤1)中，稀土精矿与浓硫酸的用量之比为1kg...

【专利技术属性】
技术研发人员：候少春，刘威，赵永志，赵拓，笪宗扬，丁艳蓉，宋静，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：内蒙;15