[发明专利]一种稀土料液中钙锶杂质离子的去除方法

说明书

本发明提供一种稀土料液中钙锶杂质离子的去除方法，包括以下步骤：加碱并反应、陈化反应、离心甩干以及高温煅烧。所述的稀土料液为含有氯化钙和氯化锶的氯化镧、氯化铈或氯化镧铈料液；其中，氯化镧、氯化铈或氯化镧铈的浓度为100g/L～150g/L，氧化钙与氧化锶浓度之和为0.5g/L～15g/L。本发明通过控制碳酸钠与氯化稀土溶液反应过程中反应温度、搅拌时间、pH值、沉降时间等条件的控制，将料液中的稀土元素完全沉淀下来，同时将钙、锶离子留在溶液中，实现稀土与钙锶杂质的高效分离；工艺稳定，经济环保。

技术领域

本发明涉及在碳酸钠沉淀稀土的过程中，一种稀土料液中钙锶杂质离子的去除方法，属于稀土湿法冶金技术领域。

背景技术

山东微山湖稀土矿是我国第二大轻稀土矿，属于典型的碳酸岩矿脉，稀土矿物主要以氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、碳酸铈钠矿等，脉石矿物主要以石英、辉石、白云石、方解石、重晶石、硫化矿等。由于原矿成分复杂，稀土精矿可选性较差，加之其中的大量钙锶类矿物含量较高，导致微山湖稀土精矿产品品位为40%，其中的杂质矿物主要是以各种赋存形式存在的碳酸钙和碳酸锶类矿物，同时还含有部分重晶石以及少量的黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、方解石等。这就导致了，后续的精矿冶炼过程产出的氯化稀土料液中，钙、锶、钡、铁、铅、锌等离子超标，不利于稀土元素萃取分离。

目前公司所使用的酸碱联合处理微山湖矿工艺，解决了一直难以解决的除Ba、Fe、Pb、Zn等问题，钙锶杂质经过两次酸泡也得到很大程度的去除，但最终所得的料液里钙锶含量依然超过稀土REO百分含量的12%,该料液进入萃取进行稀土分组，所得的氯化镧铈料液产品中钙锶仍达到15%以上，如果使用传统的碱沉工艺对该氯化镧铈料液进行沉淀，所生产的最终产品碳酸镧铈中钙锶杂质指标将大大超标，影响产品质量和销售使用。

中国专利CN101633518A公开了一种化学除钙制备低钙氧化镧的制备方法，是利用草酸沉淀含钙料液中的稀土，然后经焙烧制得氧化物。该专利所述方法中，沉淀每吨稀土氧化物所需草酸重量为1.3吨～1.4吨，且草酸价格一般在7000元/t以上。成本高，难以用于工业推广。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种稀土料液中钙锶杂质离子的去除方法，实现以下发明目的：该方法能够将氯化镧、氯化铈和氯化镧铈等稀土料液中的钙、锶的杂质有效去除；工艺简单，大大降低成本。

本发明的目的由以下工艺步骤的技术方案来实现：

一种稀土料液中钙锶杂质离子的去除方法，包括以下步骤：

1、 原料准备：所用原料为含有氯化钙和氯化锶的稀土料液；

所述的稀土料液为氯化镧、氯化铈或氯化镧铈料液，其中氯化镧、氯化铈或氯化镧铈的浓度为100g/L～150g/L，氧化钙与氧化锶浓度之和为0.5g/L～15g/L。

2、碱液准备：将纯碱（碳酸钠）用去离子水溶解，制成浓度80-120g/L、温度50±5℃的碱液。

3、加碱并反应：向稀土料液中加入碱液，搅拌加热，反应温度为50±5℃，搅拌反应60-120min。

通过控制碳酸钠加入量，调节料液反应程度，控制上清液中稀土氧化物浓度0.3g/L～0.5g/L，上清液ph值为6～6.5。

4、陈化反应：步骤3的反应完成后，停止搅拌，使料浆陈化60～120min。

5、离心甩干：使用离心机进行固液分离，固相用去离子水洗涤10-20min、甩干，可得碳酸稀土固体。

6、高温煅烧：将步骤5所获得的碳酸稀土固体在1000℃左右煅烧炉中灼烧2-3h，即可获得CaO/SrO含量<300ppm的稀土氧化镧、氧化铈或氧化镧铈。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：