[发明专利]一种分解转化稀土矿的方法

说明书

本发明公开了一种转化分解稀土矿的方法，即把铁元素、碳元素、混合稀土矿或氟碳铈稀土矿混合后，在能够将其熔融的高温炉内在熔融状态下，进行除氟、除磷反应得到稀土氧化物，然后对稀土氧化物加盐酸溶解得到氯化稀土溶液，稀土回收率达97%。

技术领域

本发明涉及稀土冶金技术领域，特别涉及一种利用铁元素和/或碳元素在熔融状态下转化分解混合稀土矿的方法。

背景技术

稀土矿是世界上重要的稀土资源，其中又包含氟碳铈稀土矿、混合稀土矿，该矿主要产自中国内蒙古包头市和美国芒廷帕斯。我国内蒙古包头市混合稀土矿是世界第一大稀土矿。目前工业上分解混合稀土矿的有浓硫酸高温焙烧法和烧碱分解法。浓硫酸高温分解法会产生强腐蚀性气体氟化氢。烧碱分解法会产生大量的含氟废水，并且其收率只有90%。

发明内容

鉴于上述不足之处，本发明的目的在于提供一种工艺简单、不产生强腐性气体和含氟废水、收率更高，并且可将磷、氟回收利用、对环境友好的转化分解稀土矿的方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：把铁元素、碳元素、混合稀土矿或氟碳铈稀土矿混合后，在能够将其熔融的高温炉内在熔融状态下，进行除氟、除磷反应得到稀土氧化物，然后对稀土氧化物加盐酸溶解得到氯化稀土溶液，稀土回收率达97%。

具体为：一种转化分解稀土矿的方法，包括以下步骤：

（1）氟碳铈稀土矿转化分解方法：将氟碳铈稀土矿与碳元素混合后在熔融状态下，进行除氟反应得到稀土氧化物，然后对稀土氧化物加盐酸溶解得到氯化稀土溶液。

（2）混合稀土矿转化分解方法：将混合稀土矿与碳元素、铁元素混合后在熔融状态下，进行除氟、除磷反应得到稀土氧化物，然后对稀土氧化物加盐酸溶解得到氯化稀土溶液。

进一步的，所述步骤（1）中氟碳铈稀土矿和碳元素的质量比为：1000:（30-100）。

进一步的，所述步骤（2）中混合稀土矿和铁元素、碳元素的质量比为：1000:（100-300）：（30-80）。

进一步的，所述碳元素选自焦碳、石油焦、木炭中的一种或多种。

进一步的，所述铁元素选自单质铁、钢铁、氧化铁、硫化铁的一种或多种。

进一步的，所述混合稀土矿为氟碳铈稀土矿和独居石矿的混合矿。

本发明中加入碳元素与稀土矿中的氟反应生成四氟化碳，加入铁元素和磷反应生成磷铁，本发明工艺不产生氟化氢气体，无需水洗故不产生含氟废水，稀土回收率达97%，磷铁可用于生产合金钢，四氟化碳气体经收集压缩可用于电子工业。

具体实施方式

实施例1

将1吨出自包头含量50%的混合稀土矿和0.1吨石油焦混合装入电弧炉中，然后再加入0.1吨铁屑，通电熔融，熔清后出炉。所得稀土矿转化率98%，经盐酸溶解得到氯化稀土溶液。

实施例2

将100kg含量70%的四川氟碳铈稀土矿和8kg焦碳粉混合，分次装入石墨坩埚中频炉中进行熔融反应，第一次装入54kg待熔化后再把余下的分两次装入熔融，待熔清后出炉，所得稀土转化率97.6%，经盐酸溶解得到氯化稀土溶液。

以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。