[发明专利]混合型稀土精矿的氟碳铈矿与独居石矿的化学分离方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种混合型稀土精矿的氟碳铈矿与独居石矿的化学分离方法，属于稀土湿法冶金技术领域。

背景技术：

包头白云鄂博矿是世界最大稀土矿床，其矿石中所含有的稀土矿物主要为氟碳铈矿和独居石矿，这两种稀土矿物的比例一般在9∶1到6∶4之间。在各稀土选矿工艺过程中，氟碳铈矿和独居石进入精矿的比率基本相近，因而所得产品均为氟碳铈矿和独居石的混合型稀土精矿，且两种矿物形态的稀土比率无较大变化。

由于包头稀土精矿是氟碳铈矿与独居石矿的混合矿，而氟碳铈矿与独居石矿的化学成分不同，氟碳铈矿为稀土的氟碳酸盐，独居石为稀土的磷酸盐，它们的化学性质不同，独居石要比氟碳铈矿稳定，所以处理包头稀土精矿要兼顾两种矿物，只能采用一些强化的方法，给环境带来很大的污染。目前工业上处理包头稀土精矿所采用的方法有浓硫酸高温焙烧法和烧碱分解法。浓硫酸高温焙烧法钍以焦磷酸盐形态进入渣中，无法回收，造成钍资源浪费，而且废渣量大，需单独堆放和处理，并且产生含氟和硫的废气，尾气处理量也大，以及工业废水污染环境。烧碱分解法存在对稀土精矿品位适应范围小，矿物分解时间长，稀土、钍、氟等均比较分散，稀土收率低，操作不安全等缺点。

大多数冶炼厂应用单一的氟碳铈矿精矿或独居石精矿为原料，而包头稀土精矿同时含有这两种稀土矿物，成分较复杂，并且有害杂质含量较高，为了给稀土冶炼创造更为有利的原料条件，近年来主要应用浮选的方法对氟碳铈矿与独居石进行分选。

浮选是在稀土混合浮选的基础上，通过选择适当的药剂来扩大氟碳铈矿与独居石的可浮性差异，使二者实现浮选分离。当前工业生产中可以得出高质量的氟碳铈矿精矿及独居石精矿，但仍同时产出产率较大的氟碳铈矿与独居石的混合精矿，分选效率不是很高。浮选工艺较复杂，浮选过程中所加的浮选试剂多为有机试剂，对环境造成严重的污染。

如：中国专利200910060631.1公开了一种混合稀土精矿的独居石与氟碳铈矿浮选分离方法，该方法采用加入羟肟酸类捕收剂、起泡剂作浮选药剂，经过一次粗选和两次精选的浮选作业，生产出单一的独居石精矿和单一的氟碳铈精矿，此方法工艺复杂，浮选试剂消耗量大，且污染环境。中国专利88101129.0公开了浮选分离氟碳铈矿和独居石的选矿工艺，此方法采用羟肟酸捕收剂、硅酸钠和一般的起泡剂，从白云鄂博低品位氟碳铈矿和独居石混合原料中，分选出高品位氟碳铈矿和独居石混合精矿，然后采用苯酐水解或邻苯二甲酸半皂化物等分离氟碳铈矿和独居石。此方法的尾矿水中有害元素含量高，对环境造成严重污染。

由于单一氟碳铈矿和单一独居石矿物的冶金工艺有所差别。尽管高含氟碳铈矿的混合稀土型矿(包头矿)的硫酸法冶炼工艺和烧碱法冶炼工艺已经应用于生产实践，但高独居石的混合稀土矿冶炼尚未研究。混合型稀土矿分开后，氟碳铈矿冶炼可采用氧化焙烧法、酸碱联合法等，而独居石冶炼可以采用氢氧化钠法或硫酸法等，氟碳铈矿与独居石矿分离后，分别进行冶炼可以减少酸碱等化工原料的消耗量、回收有价的钍、氟、磷等元素、降低环境污染，因此混合型稀土矿的氟碳铈矿与独居石的分离具有很大商业意义。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种混合型稀土精矿的氟碳铈矿与独居石矿的化学分离方法，该方法将氟碳铈矿与独居石矿分离后，分别进行冶炼可以减少酸碱等化工原料的使用量，回收有价的钍、氟、磷等元素、降低环境污染。

技术解决方案：

本发明的采用如下分离步骤：

(1)首先将含有氟碳铈矿与独居石矿的混合型稀土精矿加入水中调浆，得到混合浆料，其中：混合稀土精矿与水的固液比为1∶0.2～15，按重量比计所用的混合型稀土精矿中含氟碳铈矿与独居石矿比例为0.05～1∶0～0.95。

(2)在混合浆料中加入络合剂溶液和无机酸溶液，络合剂加入量按重量比为氟碳铈矿重量的20～95％，无机酸的加入量为无机酸按体积/L：氟碳铈矿按重量/g＝0.001～1∶1，在20～100℃温度下搅拌10～300min；

(3)将加入络合剂溶液和无机酸溶液的混合浆料过滤并用水洗涤滤渣，烘干滤渣，分别得到氟碳铈矿分解后含有稀土的溶液和富独居石的滤渣。