[发明专利]从含氟的稀土物料中综合回收利用各种稀土的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属稀土分离技术领域，具体涉及氟化铈氟氧化铈、深溶渣和铁钍渣综合利用处理分离方法。

背景技术

随着稀土产业规模的不断扩大，稀土资源加工过程资源利用率低、污染严重等问题日趋严重。

目前行业内分离铈和其他稀土主要是采用氧化焙烧、一次优溶、过滤，滤渣碱转、水洗、二次优溶、三次优溶、过滤得到了少铈氯化稀土和铈富集物，以达到脱氟的目的，工艺①详见图1。

该工艺首先通过焙烧，把生矿中的稀土含氟碳酸盐中碳分解变为稀土氟氧化物，三价铈氧化为四价，同时原矿物理性也发生了变化，由原矿表面很板结变为遍布裂纹，矿转变为酥松的物体有利于溶出。

然后，根据稀盐酸不溶四价铈的原理，缓慢加酸，溶解出约30％的三价稀土，反应温度为55-60℃。进行固液分离，通过过滤得到含铈较低的一次少铈溶液。滤渣为氟化稀土和氟氧化稀土。

滤渣加氢氧化钠并加温100℃--130℃转化10小时进行碱转脱氟，使氟化稀土氟氧化稀土转化成氢氧化稀土，氟生成为氟化钠进入水洗工序。

然后，通过11～13次水洗、充分洗去氟化钠得到去氟的氢氧化稀土。再用稀盐酸进一步溶解氢氧化稀土中40％的三价稀土得到含铈较高的部分氯化稀土。由于部分精矿焙烧时烧得较老，不能在稀盐酸的条件下溶出，碱转未能脱氟，因此需通过三次优溶，提高酸度强化溶出，通过洗涤固态物中夹带的溶液，过滤后得到富铈渣(富铈渣中铈的含量为≥95％，F为1-2％)。最后，中和除杂得到少铈氯化稀土。

精矿氧化焙烧化学反应方程式：

ReFCO₃→REOF(CeOF)+CO₂↑.....................(1)

6CeOF+O₂→2CeO₃O₄F₃(2CeO₂·CeF₃)..................(2)

2REOF(CeOF)+H₂O＝RF₂O₃(Ce₂O₃)+2HF↑..............(3)

3Ce₂O₃+O₂＝4CeO₂·Ce₂O₃...............(4)

盐酸优溶化学反应方程式：

3ReOF+6HCl→2ReCl₃+REF₃↓+3H₂O............  ...(5)

ThO₂+4HCl→ThCl₄+2H₂O............(6)

Fe₂O₃+6HCl→2FeCl₃+3H₂O...............(7)

RE₂O₃+6HCl→2RECl₃+H₂O...............(8)

碱转化学反应方程式：

ReF₃+3NaOH→Re(OH)₃+3NaF.........(9)

二次优溶：

Re(OH)₃+3HCl→ReCl₃+3H₂O…………(11)

中和除杂：

FeCl₃+3NaOH→Fe(OH)₃↓+3NaCl………………(12)

ThCl4+4NaOH→Th(OH)4↓+4NaCl………………(13)

RECl₃+3NaOH→RE(OH)₃↓+3NaCl………………(14)

Re³⁺+3F^-→REF₃↓………………(15)