[发明专利]一种多金属混合精矿的熔盐氯化提取方法

说明书

本发明提供了一种多金属混合精矿的熔盐氯化提取方法，包括以下步骤：(1)熔盐氯化反应：向熔盐氯化炉中加入金属氯化物作为熔盐，加热将熔盐融化后，加入多金属混合精矿和还原剂，同时向熔盐中通入氯气进行熔盐氯化反应；(2)阶梯降温反应：对熔盐氯化反应的溢出物进行阶梯降温，得到多种氯化物。该方法可实现稀土、铀、钍、铍、锆、铌、钛、硅等元素的分离回收，实现了伴生资源高附加值利用，减少三废排放量。工艺流程短，具有很高的经济实用性。同时也避免了放射性元素的分散，具有显著的环境效益。

技术领域

本发明涉及氯化冶金技术领域，具体涉及一种多金属混合精矿的熔盐氯化提取方法。

背景技术

矿产资源是不可再生资源，矿产资源加工是经济发展的基础。我国从现阶段向发达国家发展，还需要大量的矿产资源进行支撑。然而，随着我国矿产资源的日益匮乏，复杂多金属共伴生矿将成为主流资源，但目前还缺乏切实可行的冶金技术对这种资源进行提炼。

以某种多金属共伴生矿A资源为例，其含有铌、钽、锆、铪、钛、铀、钍、铍、硅以及15种稀土元素，具有显著工业价值的元素多达20多种，具有重要的战略意义。遗憾的是，该矿自发现至今40余年来，仍未开发出切实可行的选冶技术。目前的选矿方案为得到稀土精矿、铌(钽)精矿和锆(铪)精矿等三种精矿产品，其中铍绝大部分富集于稀土精矿，钛富集于铌(钽)精矿，铀、钍、硅则广泛分布于各个精矿。经几十年的研究却未能开发出切实可行的冶金工艺的根本原因，在于无论采用何种选矿工艺，得到的精矿中都存在元素互含，无法解决放射性分散问题。导致冶金工艺存在三废量大、放射性废渣难治理，运行成本高等问题。

氯化冶金是利用氯化剂(如Cl₂、NaCl、CaCl₂等)焙烧矿石，使欲提取的金属转变为氯化物，为制取纯金属作准备的冶金方法。该方法主要利用不同金属的氯化顺序，以及生成的氯化物的熔点、沸点等物理性质的差异，达到不同金属之间的分离提纯。金属氯化物与该金属的其他化合物相比，具有熔点低、挥发性高、较易被还原、常温下易溶于水及其他溶剂等特点，并且各种金属氯化物的生成难易和性质上存在着明显的差异。因此氯化冶金法多用于提炼各种难熔金属，如钛、锆、铌、钨等有色金属。但经过多年的发展，目前运用比较成功的只有钛行业，而且在钛行业中的产能不足10％。在过去，由于技术、装备等原因，冶金行业“谈氯色变”，对氯化冶金充满畏惧，但随着科技水平的不断提高，氯化冶金的清洁性越来越得到重视。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多金属混合精矿的熔盐氯化提取方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种多金属混合精矿的熔盐氯化提取方法，包括以下步骤：

(1)熔盐氯化反应：向熔盐氯化炉中加入金属氯化物作为熔盐，加热将熔盐融化后，加入多金属混合精矿和还原剂，同时向熔盐中通入氯气进行熔盐氯化反应；

(2)阶梯降温反应：对熔盐氯化反应的溢出物进行阶梯降温，得到多种氯化物。

优选地，所述多金属混合精矿为同时含有锆、铀、铌、铍、稀土、钍、钛、硅元素的精矿。

优选地，所述多金属混合精矿中，上述元素以氧化物形式存在，且各元素氧化物的质量百分含量之和≥70％，其中锆氧化物的质量百分含量≥20％、铌氧化物的质量百分含量≥2％、铀氧化物与钍氧化物的质量百分含量之和≥1％、稀土氧化物的质量百分含量≥2％。

优选地，所述还原剂选自焦炭、煤粉、石墨中的至少一种，所述焦炭包括石油焦和冶金焦。