[发明专利]富铁的含稀土矿石的处理

说明书

一种处理富铁的含稀土矿石的方法，其包括冶炼矿石以将矿石中的稀土氧化物矿物富集至炉渣相中并从炉渣提炼稀土氧化物矿物的步骤。

发明背景

本发明涉及从富铁的含稀土矿石提炼稀土矿物。

世界各地发现了富铁的含稀土矿石的大型矿床。这些矿床蕴藏着大量的稀土储量，但是，尽管如此，这些矿床中的一些尚未被开采，这是因为矿石的粉碎和物理分离过程产生精矿，通过湿法冶金方法可从精矿提炼稀土元素已被发现具有挑战性、低效且是不经济的。

本发明的一个目的是提供一种从富铁的含稀土矿石提炼稀土元素的方法。

发明简述

本发明提供一种处理富铁的含稀土矿石的方法，其包括冶炼矿石以将矿石中的稀土氧化物矿物富集至炉渣相并从炉渣提炼稀土氧化物矿物的步骤。

在冶炼步骤中，矿石中的铁氧化物和锰氧化物可被还原为金属相中的低锰生铁。

矿石的冶炼可通过使用适当的熔炉来进行。

稀土氧化物矿物的提炼可以任何合适的方式进行。优选地，炉渣通过控制冷却来调整处理，和在凝固后经粉碎和直接浸出，或在浸出前通过浮选/磁性分离进一步升级。

炉渣被粉碎成适当尺寸，例如大约35微米的尺寸。

粉碎的炉渣可在盐酸或任何其它合适的浸出剂中直接浸出。

在提炼步骤之前，炉渣可被处理以加强浸出过程。例如，至少一种合适的助熔剂可以加入到熔体中，和可通过控制冷却对炉渣进行调整处理。助熔可在熔炉中进行，或者当炉渣从熔炉放出，例如进入调整浇铸桶或进入分离反应器时，助熔剂可加入至炉渣。

在不受限制的情况下，助熔剂可以是石灰、Na₂CO₃、K₂CO₃和其它合适的助熔剂(fluxing agent)。

助熔的一个功能是促进炉渣中的尖晶石相、含稀土相和其它相之间结合的断裂，目的是改进炉渣的下游升级和浸出。

附图简述

本发明参考描述本发明的方法中的步骤的附图，以实例的方式进一步说明。

优选实施方案的描述

附图是依据本发明的从矿物学复杂的富铁稀土矿石10提炼稀土元素的方法的步骤的流程图。通常地，这种类型的矿石的稀土氧化物矿物出现在复杂矿物学的晶粒中，和尺寸小于20微米的晶团簇散布在整个氧化铁基质中或作为氧化铁矿物上的覆盖层。常规的粉碎和物理分离过程通常在技术上和经济上对产生精矿都是不可行的，所述精矿可通过湿法冶金技术进一步处理以得到稀土元素。

本发明的方法使用选择性碳热冶炼步骤，以将稀土氧化物类富集至炉渣相，并使矿石中的铁和锰作为低锰生铁在金属相中沉淀。此后，炉渣通过湿法冶金技术处理，以提炼并然后分离稀土元素。

参考流程图，矿石10和合适的还原剂12，如无烟煤，以适当的数量供应给熔炉14。熔炉的过程能量要求，以及由熔炉产生的金属和炉渣相的品质和质量，取决于冶炼条件，特别是取决于熔炉工作温度、矿石10的组成及还原剂12的数量和品质。调节还原剂输入，以实现至少98%铁还原至金属相和最佳熔渣性质，同时选择炉温以进行高效率的炉渣-金属分离。

在冶炼过程中，将助熔剂16加入(在这个实例中)到熔炉14中。助熔的性质使得炉渣得到改变，提高主要金属价值的回收率，改善熔炉运行，以及改进炉渣中有价值的稀土物类的下游升级和浸出。助熔剂16可以是石灰、Na₂CO₃、K₂CO₃或硼砂(这些助熔剂类型仅仅是示例性的，而不是限制)。可根据正在处理的矿石类型对最佳助熔剂添加进行调整。