氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法技术

本发明专利技术公开了一种氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法，包括以下步骤：S1、取酸浸过程中得到的氯化稀土溶液于反应容器中，在强酸性条件下，向氯化稀土溶液中加入过氧化氢溶液；S2、反应完成后，加热反应溶液；S3、向溶液中加入可溶性碳酸盐，澄清净化；S4、向澄清液中加入有机稀土萃取剂进行萃取分离；S5、向萃取液和萃余液中加入可溶性碳酸盐，澄清净化，得到稀土沉淀物。通过改变现有去除铁、钍等杂质的方式，利用氧化还原等方法来改变杂质的水解性质，进而减少铁钍渣量，在去除铁、钍等杂质的同时，防止铁钍渣量过多而导致稀土损失，进而提高稀土回收的效果，相比于原工艺的稀土回收率，稀土回收率提高了1－2％，克服传统技术所存在的不足。

【技术实现步骤摘要】
氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法
本专利技术涉及氟碳铈矿稀土回收
，特别涉及一种氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法。
技术介绍
目前，四川氟碳铈矿处理的通用方法是稀土精矿氧化焙烧、盐酸浸取，最终得到氯化稀土溶液。在氯化稀土溶液中，由于铁、钍等非稀土杂质含量较高，影响下一步稀土分离，为此需要去除铁、钍等非稀土杂质，现有去除铁、钍杂质最普遍的方法是利用铁、钍离子的水解与稀土离子的水解性质差异来去除，但由于稀土精矿中铁含量比较高，达到3－5％之间，在水解过程中渣量较大，夹带稀土量较多，导致稀土损失较大，稀土回收效果差。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法，通过改变现有去除铁、钍等杂质的方式，利用氧化还原等方法来改变杂质的水解性质，进而减少铁钍渣量，在去除铁、钍等杂质的同时，防止铁钍渣量过多而导致稀土损失，进而提高稀土回收的效果，克服传统稀土回收技术所存在的不足。本专利技术采用的技术方案如下：一种氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取酸浸过程中得到的氯化稀土溶液于反应容器中，调节氯化稀土溶液至强酸性，在强酸性条件下，向氯化稀土溶液中加入过氧化氢溶液，并在常温下进行搅拌；S2、反应完成后，加热反应溶液，以去除过量的过氧化氢；S3、加热结束后，向溶液中加入碳酸盐，溶液中产生沉淀，充分反应后，澄清净化，然后将澄清液送入存储容器中备用；S4、取S3得到的澄清液于容器中，先计算萃取容量，然后向澄清液中加入有机稀土萃取剂进行萃取分离，得到萃取有机相和萃余水相，分离有机相和水相，萃余水相作为萃余液，水相作为萃取液，对萃取有机相进行反萃取后得到空白有机相和水相，水相作为萃取液，空白有机相回收利用；S5、分别在独立容器中泵入萃余液和萃取液，并向萃取液和萃余液中分别加入可溶性碳酸盐，经搅拌混合发生化学反应，澄清净化，分别得到稀土沉淀物。在上述方法中，利用过氧化氢在强酸条件下表现为还原性的特性，通过过氧化氢来还原氯化稀土溶液中的Fe3+，并将其还原成Fe2+，氧化还原过程中，不会引入新的杂质，因此是很理想的还原剂，Fe3+还原成Fe2+后，改变了铁离子的水解性质，Fe2+在强酸下不会水解形成沉淀，其只有在pH值达到9的弱碱性条件下才会发生明显地水解。利用此性质，先将Fe2+与稀土离子共存于溶液中，然后加入碳酸盐中和溶液，降低溶液的酸性，以促使钍离子等杂质的水解，此时，Fe2+并不会水解，因此得到的是以氢氧化钍为主要成分的沉淀，进而大幅减少了杂质渣量，有效避免了稀土离子的损失，然后通过澄清净化去除钍离子。同时，反应结束后通过加热的方式来去除过量的过氧化氢，以防止溶液酸性降低时，过量的过氧化氢表现出的氧化性氧化Fe2+。进一步，将得到的澄清液通过有机稀土萃取剂来萃取稀土离子，萃取时，遵循高价金属离子易萃取，低价金属离子难萃取的规律，按稀土元素的正序萃取来实现萃取分离，进而实现Fe2+与大部分易萃稀土的分离，使Fe2+与镧离子等难萃取组分一起留在萃余水相中，分离出的萃取有机相继续进行萃取分离，萃取方式采用现有稀土萃取分离方法即可，得到萃取液，萃取液经单独设备与可溶性碳酸盐反应得到稀土沉淀物。最后通过向萃余水相中加入碳酸盐的方式，使镧离子等难萃取组分生成碳酸盐沉淀而实现与Fe2+的分离，最终实现了稀土的回收，由于大幅减少了铁渣量的生成，也就减少了稀土的夹带量，稀土回收率大大提高，相比于原工艺的稀土回收率，稀土回收率提高了1－2％。进一步，因为稀土精矿中存在方铅矿，故含有一定量的铅离子(Pb2+)，Pb2+在酸溶过程中极易溶于稀土溶液中而影响稀土的分离，为此，为了去除该杂质，在S3中，将澄清液送入存储容器前，向澄清液中加入可溶性硫化物，过滤沉淀后，再将澄清液送入存储容器中。通过可溶性硫化物来生成PbS沉淀，进而去除Pb2+。进一步，所述可溶性硫化物为Na2S、K2S、(NH4)2S的一种或多种混合，考虑到避免引入新杂质的问题，所述可溶性硫化物优选为Na2S。进一步，向澄清液中加入可溶性硫化物过滤沉淀后，再加入可溶性硫酸盐，过滤沉淀后，再将澄清液送入存储容器中。由于原氯化稀土溶液中还会含有一定量的Ba2+，为了去除该杂质，通过加入可溶性硫酸盐来生成BaSO4沉淀，继而去除Ba2+。进一步，所述可溶性硫酸盐为Na2SO4、K2SO4、(NH4)2SO4的一种或多种混合，考虑到避免引入新杂质的问题，所述可溶性硫酸盐优选为Na2SO4。在S1中，所述强酸性是指溶液中的H+浓度在0.3－0.5mol/L的酸性条件下，此时的pH值大约为0.3－0.5，由于pH值的表述方式一般用于弱酸环境中，而强酸环境中一般用H+浓度来表示，故用H+浓度来限定强酸环境。进一步，所述过氧化氢溶液的浓度为5±0.5％。进一步，在S3中，所述可溶性碳酸盐为Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3、NaHCO3、KHCO3、NH4HCO3的一种或多种混合，作为优选，所述可溶性碳酸盐为Na2CO3。进一步，在S3中，用pH试纸测试反应溶液的pH值，待pH值为1.5－2.0时，停止加入碳酸盐，然后进行澄清净化处理。加入碳酸盐的目的是为了调节溶液的酸性，促进钍等杂质水解形成沉淀，以便于去除这些杂质。进一步，所述有机稀土萃取剂为P507稀土萃取剂与煤油的混合物。进一步，在S5中，所述可溶性碳酸盐为Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3、NaHCO3、KHCO3、NH4HCO3的一种或多种混合，优选为Na2CO3或NH4HCO3，控制反应体系温度在40－55℃，pH值控制在6－7，反应时间控制在40min以上。静置30min以后，绝大部分氯化镧等稀土难萃取组分以碳酸盐沉淀的形式析出，由于是在酸性环境中，Fe2+和其他金属离子继续溶解在萃取残留液中，即水相中，由此达到铁离子与稀土离子分离的目的。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法，先利用氧化还原方法将铁离子还原为亚铁离子，以改变主要杂质的水解性质，在酸性条件下先除去钍、铅等杂质，然后再萃取分离出易萃取稀土元素，最后以沉淀的方式将稀土难萃取组分分离出来，大幅减少了杂质渣量(铁钍渣量)，稀土在渣中的夹带量得到有效控制，提高了镨钕等有价稀土元素的回收率，相比于原工艺的稀土回收率，稀土回收率提高了1－2％，克服了传统稀土回收技术所存在的不足。附图说明图1是本专利技术的一种铁钍渣回收稀土工艺流程示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一种氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法，包括以下步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、取酸浸过程中得到的氯化稀土溶液于反应容器中，调节氯化稀土溶液至强酸性，在强酸性条件下，向氯化稀土溶液中加入过氧化氢溶液，并在常温下进行搅拌；/nS2、反应完成后，加热反应溶液，以去除过量的过氧化氢；/nS3、加热结束后，向溶液中加入可溶性碳酸盐，溶液中产生沉淀，充分反应后，澄清净化，然后将澄清液送入存储容器中备用；/nS4、取S3得到的澄清液于容器中，先计算萃取容量，然后向澄清液中加入有机稀土萃取剂进行萃取分离，得到萃取有机相和萃余水相，分离有机相和水相，萃余水相作为萃余液，水相作为萃取液，对萃取有机相进行反萃取后得到空白有机相和水相，水相作为萃取液，空白有机相回收利用；/nS5、分别在独立容器中泵入萃余液和萃取液，并向萃取液和萃余液中分别加入可溶性碳酸盐，经搅拌混合发生化学反应，澄清净化，分别得到稀土沉淀物。/n

【技术特征摘要】
1.一种氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取酸浸过程中得到的氯化稀土溶液于反应容器中，调节氯化稀土溶液至强酸性，在强酸性条件下，向氯化稀土溶液中加入过氧化氢溶液，并在常温下进行搅拌；
S2、反应完成后，加热反应溶液，以去除过量的过氧化氢；
S3、加热结束后，向溶液中加入可溶性碳酸盐，溶液中产生沉淀，充分反应后，澄清净化，然后将澄清液送入存储容器中备用；
S4、取S3得到的澄清液于容器中，先计算萃取容量，然后向澄清液中加入有机稀土萃取剂进行萃取分离，得到萃取有机相和萃余水相，分离有机相和水相，萃余水相作为萃余液，水相作为萃取液，对萃取有机相进行反萃取后得到空白有机相和水相，水相作为萃取液，空白有机相回收利用；
S5、分别在独立容器中泵入萃余液和萃取液，并向萃取液和萃余液中分别加入可溶性碳酸盐，经搅拌混合发生化学反应，澄清净化，分别得到稀土沉淀物。


2.如权利要求1所述的氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法，其特征在于，在S3中，将澄清液送入存储容器前，向澄清液中加入可溶性硫化物，过滤沉淀后，再将澄清液送入存储容器中。


3.如权利要求2所述的氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法，其特征在于，所述可溶性硫化物为Na2S、K2S、(NH4)2S的一种或多种混合。


4.如权利要求3所述的氟碳铈矿酸浸过程中铁钍渣回收稀土的方法，其特征在于，向澄清液中加入可溶性硫化物过滤沉淀后，再加入可溶性硫酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晓明，王洪伟，申洪涛，李国平，王日，陈云，柳云龙，
申请(专利权)人：四川江铜稀土有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51