混合稀土精矿的分解方法和组合物的用途技术

本发明专利技术公开了一种混合稀土精矿的分解方法和组合物的用途。该方法包括如下步骤：(1)将包括混合稀土精矿、氯化镁和炭粉的原料在微波作用下焙烧分解，得到焙烧矿；(2)将焙烧矿采用第一无机酸浸出，得到酸浸渣和第一稀土溶液；(3)将酸浸渣分离，分别得到氟化镁和未分解稀土精矿；(4)将未分解稀土精矿碱分解，得到碱废水和碱解矿；将碱废水经过冷却、浓缩结晶后，得到磷酸钠和回收碱液；将碱解矿采用第二无机酸浸出，得到第二稀土溶液。本发明专利技术的方法能够将混合稀土精矿中的氟资源和磷资源分别回收。混合稀土精矿中的氟资源和磷资源分别回收。

【技术实现步骤摘要】
混合稀土精矿的分解方法和组合物的用途


[0001]本专利技术涉及一种混合稀土精矿的分解方法和组合物的用途。

技术介绍

[0002]混合稀土精矿主要由氟碳铈矿、独居石矿及一些伴生矿物组成。目前，混合稀土精矿主要采用浓硫酸焙烧法和液碱分解法。浓硫酸焙烧法会产生大量的尾气和废渣，氟元素以氟化氢、四氟化硅的形式进入尾气中，磷元素与钍会形成放射性废渣。碱液分解虽然不会产生有害气体，但会产生大量的废水，氟磷等资源无法回收，造成有价资源的浪费。
[0003]CN109136538A公开了一种稀土精矿的处理方法：将镁的氯化物与稀土精矿混合，在空气条件下焙烧，形成焙烧产物；将焙烧产物采用酸性溶液浸出，得到稀土溶液。该方法同时将稀土精矿中的独居石矿和氟碳铈矿分解，无法将氟资源和磷资源分别回收利用。
[0004]CN103045851A公开了一种分解包头稀土矿的工艺方法：将包头稀土混合矿进行氧化焙烧，得到包头稀土混合焙烧矿；将包头稀土混合焙烧矿用硫酸溶液浸出，得到含Th酸浸液和独居石；将独居石与碱溶液反应，得到含碱溶液和稀土碱饼；将含碱溶液结晶，得到磷酸钠。该方法无法回收氟资源。
[0005]CN103103349A公开了一种分解白云鄂博稀土精矿的方法：将高品位白云鄂博稀土精矿加入HCl和AlCl3，络合浸出，得到滤液I和独居石渣；滤液I中加入Na2SO4进行复盐沉淀，得到滤液II和稀土硫酸钠富盐沉淀；将水洗后的独居石渣与NaOH在陶瓷坩埚中调浆，放入微波炉内加热；将稀土硫酸钠复盐沉淀与微波加热后的矿浆混合后，再进行微波加热，得到碱饼。该方法步骤复杂，会产生大量的废水。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种混合稀土精矿的分解方法，该方法能够将混合稀土精矿中的氟资源和磷资源分别回收。进一步地，本专利技术所得到的氟化镁和磷酸钠的纯度高。更进一步地，本专利技术中氟碳铈矿的分解率高，稀土的浸出率高。
[0007]本专利技术的另一个目的在于提供一种组合物在选择性分解混合稀土精矿中的用途。
[0008]上述技术目的通过如下技术方案实现。
[0009]一方面，本专利技术提供了一种混合稀土精矿的分解方法，包括如下步骤：
[0010](1)将包括1重量份混合稀土精矿、0.03～0.5重量份氯化镁和0.08～0.5重量份炭粉的原料在微波作用下焙烧分解，得到氟碳铈矿被分解且独居石矿未被分解的焙烧矿；其中，所述混合稀土精矿含有氟碳铈矿和独居石矿；
[0011](2)将焙烧矿采用第一无机酸浸出，得到酸浸渣和第一稀土溶液；
[0012](3)将酸浸渣分离，分别得到氟化镁和未分解稀土精矿；
[0013](4)将未分解稀土精矿碱分解，得到碱废水和碱解矿；将碱废水经过冷却、浓缩结晶后，得到磷酸钠和回收碱液；将碱解矿采用第二无机酸浸出，得到第二稀土溶液。
[0014]根据本专利技术的分解方法，优选地，焙烧分解温度为450～650℃，焙烧分解时间为10
～90min。
[0015]根据本专利技术的分解方法，优选地，所述第一无机酸选自硝酸、盐酸或硫酸中的一种或多种，所述第二无机酸选自硝酸、盐酸或硫酸中的一种或多种。
[0016]根据本专利技术的分解方法，优选地，第一无机酸的浓度为0.1～2mol/L，焙烧矿浸出温度为40～120℃，焙烧矿浸出时间为0.5～3h。
[0017]根据本专利技术的分解方法，优选地，步骤(3)中，将酸浸渣在40～100℃下水洗10～60min，得到水洗渣和水洗液；将水洗渣分离，分别得到氟化镁和未分解稀土精矿。
[0018]根据本专利技术的分解方法，优选地，将水洗液返回至步骤(2)中作为第一无机酸的原料重复使用。
[0019]根据本专利技术的分解方法，优选地，步骤(3)中采用沉降法将酸浸渣中的氟化镁和未分解稀土精矿分离。
[0020]根据本专利技术的分解方法，优选地，还包括如下步骤中的至少一个步骤：
[0021](a)将步骤(4)中得到的回收碱液作为未分解稀土精矿碱分解的原料，重复使用；
[0022](b)将第一稀土溶液和第二稀土溶液混合，得到稀土溶液。
[0023]另一方面，本专利技术提供了一种组合物在选择性分解混合稀土精矿中的用途，将包括1重量份混合稀土精矿和所述组合物的原料在微波作用下焙烧分解；所述组合物包括0.03～0.5重量份氯化镁和0.08～0.5重量份炭粉。
[0024]根据本专利技术的用途，优选地，所述焙烧分解温度为450～650℃，焙烧分解时间为10～90min。
[0025]本专利技术将适当用量的混合稀土精矿、氯化镁和炭粉形成的原料在微波的作用下焙烧分解，能够使混合稀土精矿中的氟碳铈矿首先分解而不分解独居石矿，从而能够使氟资源和磷资源分别利用。
具体实施方式
[0026]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。
[0027]<混合稀土精矿的分解方法>
[0028]本专利技术的混合稀土精矿的分解方法，包括如下步骤：(1)焙烧分解氟碳铈矿的步骤；(2)焙烧矿浸出的步骤；(3)分离酸浸渣的步骤；和(4)碱分解独居石矿的步骤。
[0029]焙烧分解氟碳铈矿的步骤
[0030]将包括混合稀土精矿、氯化镁和炭粉的原料在微波作用下焙烧分解，得到焙烧矿。在某些实施方式中，原料由混合稀土精矿、氯化镁和炭粉组成。焙烧分解可以在微波马弗炉中进行。
[0031]混合稀土精矿中主要含有氟碳铈矿和独居石矿，还存在一些伴生矿(例如，萤石等)。混合稀土精矿中氟碳铈矿和独居石矿的重量比一般在1：(1～9)。本申请的专利技术人发现，将混合稀土精矿、氯化镁和炭粉在微波作用下加热分解，并控制各成分的用量，能够选择性地分解氟碳铈矿，而不分解独居石矿，从而能够分别回收氟资源和磷资源，且氟碳铈矿的分解率较高。所得的焙烧矿能够在浓度较低的酸的作用下浸出，且具有较高的浸出率。
[0032]稀土精矿的品位可以为45～70wt％。在某些实施方式中，稀土精矿的品位可以为
48～52wt％。在另一些实施方式中，稀土精矿的品位可以为60～67wt％。
[0033]以1重量份混合稀土精矿计，氯化镁的用量为0.03～0.5重量份；优选为0.05～0.3重量份。在某些实施方式中，以1重量份混合稀土精矿计，氯化镁的用量为0.07～0.15重量份。在另一些实施方式中，以1重量份混合稀土精矿计，氯化镁的用量为0.18～0.25重量份。氯化镁的加入能够促进稀土精矿的焙烧分解，降低分解温度，使所得焙烧矿易于浸出。这样用量的氯化镁能够使氟碳铈矿具有较高的分解率，且不会使独居石矿分解。
[0034]以1重量份混合稀土精矿计，炭粉的用量为0.08～0.5重量份；优选为0.09～0.4重量份。在某些实施方式中，以1重量份混合稀土精矿计，炭粉的用量为0.09～0.12重量份。在另一些实施方式中，炭粉的用量为0.17～2.5重量份。炭粉能够增加稀土精本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合稀土精矿的分解方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将包括1重量份混合稀土精矿、0.03～0.5重量份氯化镁和0.08～0.5重量份炭粉的原料在微波作用下焙烧分解，得到氟碳铈矿被分解且独居石矿未被分解的焙烧矿；其中，所述混合稀土精矿含有氟碳铈矿和独居石矿；(2)将焙烧矿采用第一无机酸浸出，得到酸浸渣和第一稀土溶液；(3)将酸浸渣分离，分别得到氟化镁和未分解稀土精矿；(4)将未分解稀土精矿碱分解，得到碱废水和碱解矿；将碱废水经过冷却、浓缩结晶后，得到磷酸钠和回收碱液；将碱解矿采用第二无机酸浸出，得到第二稀土溶液。2.根据权利要求1所述的分解方法，其特征在于，焙烧分解温度为450～650℃，焙烧分解时间为10～90min。3.根据权利要求1所述的分解方法，其特征在于，所述第一无机酸选自硝酸、盐酸或硫酸中的一种或多种，所述第二无机酸选自硝酸、盐酸或硫酸中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的分解方法，其特征在于，第一无机酸的浓度为0.1～2mol/L，焙烧矿浸出温度为40～120℃，焙烧矿浸出时间为0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：马升峰，许延辉，李裕，关卫华，高凯，候少春，王晶晶，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：