【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于稀土精矿处理，尤其涉及一种低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺。
技术介绍
1、传统的混合稀土精矿的冶炼工艺主要为硫酸焙烧法和烧碱法。硫酸焙烧分为低温浓硫酸焙烧和高温浓硫酸焙烧两种工艺。硫酸焙烧工艺存在流程长，原料种类多且用量大，成本高，“三废”产生量大且处理难度高、精矿中大量磷元素进入稀土混合溶液难以有效分离回收等问题，造成磷、氟资源的浪费。烧碱法工艺流程包括稀土精矿-脱钙处理-烧碱分解-过滤洗涤-盐酸溶解-混合稀土氯化物-多级萃取等步骤。该工艺存在稀土精矿品位要求高，工艺流程长、洗涤用水量大，大量氟化钠、磷酸钠进入洗液难以处理等问题，其工艺适合独居石矿的分解。混合稀土精矿主要由氟碳铈矿、独居石组成，目前主要以浓硫酸高温焙烧分解包头混合矿工艺为主，存在“三废”量大、资源回收利用率低、能耗高等问题。
2、硫酸高温焙烧过程生成的混合废气如hf、so3、so2、sif4及co2、co、水蒸气、硫酸蒸气等成分复杂处理难度大，得到产品品质差；硫酸焙烧过程中过量的硫酸导致后序工艺中废水与废渣量显著增加；矿石中的磷资源进入浸液，其含量较低无法有效萃取回收，为了有效去除磷消耗大量铁资源，极大增加了废渣量；此外，高温焙烧不仅能耗高，工作环境恶劣。以上问题与“双碳”和绿色高效发展目标存在巨大差距。因此，针对包头矿现有工艺亟待开发低能耗、多资源(氟、磷、稀土)综合提取新工艺，实现伴生资源综合回收、“三废”减量化与低耗减碳的目的，本项目开发了低温浓硫酸循环浸出与循环洗磷新工艺，实现烟气成分的单一化(烟气成分hf、sif4)，
3、cn109837385a公开了一种加热熔融转化分解稀土矿的方法，在炉中加入碳素材料，利用碳酸材料发热和产生电弧发热的功能熔融胚乳除磷固氟材料的稀土矿，固氟材料采用碳酸钙。该工艺生成的含氟物质不利于循环利用，氟去除率仍待提高，且氟无法回收。
4、cn114480835a公开了一种混合稀土精矿的分解方法，将混合稀土精矿、氯化镁和炭粉在微波作用下焙烧分解，得到焙烧矿；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；将酸浸渣分离，分别得到氟化镁和未分解稀土精矿；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。该分解方法能够得到氟化镁，但氟去除率仍待提高。
5、cn109536746a公开了一种低钙高品位混合稀土精矿循环浆化分解的方法，包括如下步骤：将低钙高品位混合稀土精矿与硫酸溶液按比例混合，在加热状态下进行浆化反应，反应分解含氟矿物，尾气吸收后形成含氟混酸副产品；反应结束后，固液分离后得到酸浸液和酸浸渣，酸浸渣经过水浸得到水浸渣和水浸液，水浸液经过中和后形成磷铁钍渣和硫酸稀土溶液；水浸渣和磷铁钍渣与氢氧化钠溶液混合，浆化分解；经过处理得到磷酸三钠副产品和氯化稀土溶液。该方法的氟去除率和磷回收率仍待提高，而且该工艺对混合稀土精矿的品位要求较高，所产生的废水较多，不能得到较单一含氟产品。
6、cn103014359a公开了一种从独居石渣中分离回收有价元素铀、钍、稀土及独居石精矿和锆英石精矿的方法，包括下列步骤：酸浸、压滤、水洗、有价成分的提取、滤渣处理，该专利技术对独居石渣采用低酸、低温浸出，液相和固相容易分离；采用选矿工艺对二次渣进行选矿并碱分解后，实现了铀、钍、稀土的闭路循环回收；同时，循环利用萃取余液废酸，减少了废水排放，降低了硫酸和新水消耗以及废水处理费用，降低了生产成本，有价元素铀、钍、稀土的回收率大于97％，整个工艺中无放射性废水、废渣排出。但是该工艺流程长、三废量大，且磷浸出三废中无法进行回收。
7、cn106978532a公开了一种浓硫酸提取含氟稀土矿物中稀土、氟和钍的方法，包括：将含氟稀土矿物与浓硫酸混合；单一含氟稀土矿物或混合稀土精矿含有稀土氧化物的质量百分含量为50-70％，浓硫酸的h2so4质量百分含量＞90％，含氟稀土矿物与浓硫酸按照重量比为1:0.6-1.0；混合物在120-180℃条件下灼烧反应120-300min；灼烧后的反应产物水浸后，水浸液中和至ph值为3.5-4.5，形成硫酸稀土溶液和铁钍富集物。该专利技术通过继续降低分解温度，规避了工艺中因焙烧分解温度过高而出现so2、so3、h2so4、hf和sif4混合酸性尾气的问题，实现了矿物高效、清洁、低成本冶炼和资源综合利用的目的。但是该工艺中多余的硫酸无法进行回收利用，此外在综合过程中有引入其他元素增加了三废量，且不涉及磷的回收。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，本专利技术使用酸浸液循环浸矿，一方面充分利用了酸浸液中的余酸；另一方面酸浸液中一定含量的磷酸、硫酸可促进稀土矿的浸出(特别是独居石)，避免低硫酸下独居石难于分解的难题，增加稀土与磷的浸出率。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，包括如下步骤：
3、将混合稀土精矿加入到硫酸溶液中，160-180℃的低温下进行浸出；由于硫酸的酸性大于磷酸和氢氟酸，磷酸与氢氟酸在酸性溶液中的解离系数特别小，所以通过控制反应温度，此过程经过混合稀土精矿通过硫酸溶液浸出后，磷以磷酸分子的形式进入浸出液，氟以气体形成进入气相；稀土形成硫酸稀土，存在于固相中，从而实现了稀土与磷、氟的初步分离。
4、浸出结束后，过滤得到的滤液称为硫酸浸液(此时的硫酸浸液为硫酸与磷酸的混合酸，该混合酸可以促进稀土矿的浸出)；将所述硫酸浸液用于下一轮混合稀土精矿的浸液，进行循环浸矿，这里的循环浸矿指的是每次浸矿结束后的过滤得到的硫酸浸液被用于下一次浸矿的酸液，重复多次酸浸，进行循环浸矿；
5、浸出结束后，用水洗涤得到的滤饼(此步骤称为洗磷)，过滤得到磷酸溶液与硫酸稀土滤饼，所述磷酸溶液继续用于所述滤饼的洗液，即所述磷酸溶液可以继续循环洗磷，使磷酸富集，富集一定量后进行萃磷，萃磷余液可继续进行洗磷；
6、用水洗涤所述硫酸稀土滤饼，洗出硫酸稀土。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，所述混合稀土精矿与硫酸溶液的固液比为1∶(4-7)。
3.根据权利要求2所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，所述硫酸溶液的浓度为70-80wt％。
4.根据权利要求1所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，低温浸出在搅拌条件下进行，搅拌速率为150-250r/min，浸出时间为1.5-3h。
5.根据权利要求1所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，所述滤饼与水的固液比为1∶(1-2)。
6.根据权利要求1所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，用水洗涤所述滤饼时在搅拌条件下进行，搅拌速率为150-250r/min，洗涤时间为20-30min。
7.根据权利要求1所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，所述硫酸稀土滤饼与水的固液比为1∶(5-7)。
8.根据权利要求1所
9.根据权利要求1所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，所述混合稀土精矿为独居石和氟碳铈矿。
10.根据权利要求9所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，所述混合稀土精矿的粒度≤200目。
...【技术特征摘要】
1.一种低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，所述混合稀土精矿与硫酸溶液的固液比为1∶(4-7)。
3.根据权利要求2所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，所述硫酸溶液的浓度为70-80wt％。
4.根据权利要求1所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，低温浸出在搅拌条件下进行，搅拌速率为150-250r/min，浸出时间为1.5-3h。
5.根据权利要求1所述的低温硫酸循环浸出混合稀土精矿处理工艺，其特征在于，所述滤饼与水的固液比为1∶(1-2)。
6.根据权利要求1所述的低温硫酸循环浸出混合稀...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟军，侯少春，张波，刘程宏，刘亚静，王晶晶，雅尔，赵拓，笪宗扬，高凯，张学婕，布仁巴，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：
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