[发明专利]一种选择性浸出沉积型稀土矿的方法

说明书

本发明公开了一种选择性浸出沉积型稀土矿的方法，其步骤如下：a、把沉积型稀土原矿破碎成矿粉；b、将该矿粉在550~850℃下焙烧0.5~5小时；c、将焙烧后的矿粉在常温下冷却0.5~48小时，得到冷却后的熟矿粉；d、将该熟矿粉投入到0.5~5mol/L的无机酸中反应0.5~5小时，液固比为2‑20L/kg，浸出温度20~90℃，得到稀土料液，将余渣水洗至中性，酸性洗液循环使用；所述的沉积型稀土原矿中稀土氧化物REO含量不大于1.6%，稀土元素主要以类质同象替代的形式赋存于粘土矿物中。本方法针对贵州沉积型稀土矿特定技术难点，使其稀土元素浸出率高于90%，同时能有效抑制杂质元素的浸出；具有处理能耗低，操作便捷可控的特点。

技术领域

本发明涉及稀土矿火法湿法综合冶炼技术领域，确切地说涉及一种选择性浸出贵州沉积型稀土矿的方法。

背景技术

贵州毕节-六盘水地区稀土资源富集，稀土矿主要为上二叠统宣威组沉积型稀土矿，局部地方称龙潭组，目前在区内已经发现大型三稀矿床2个、中型三稀矿床6个，其外围也发现多处稀土矿化点，该地区已被列为国家重点建设的我国南方重要战略资源支撑基地。该沉积型稀土矿组成以粘土矿物为主，主要为高岭石、埃洛石、水云母和绿泥石等，并没有发现稀土的独立矿物。该沉积型稀土原矿中稀土氧化物REO含量最高可达1.6%，但由于稀土元素主要以类质同象替代的形式赋存于粘土矿物中，采用常规的物理选矿方法无法实现稀土的富集回收，因此只能采用冶金方法富集回收该沉积型稀土原矿中的稀土。

包头、四川和江西是我国三大主要稀土矿集中分布区，其中包头矿区的稀土矿以氟碳铈矿和独居石为主，四川稀土矿区以氟碳铈矿为主，而以江西为代表的风化壳淋积型稀土矿是我国特有的稀土矿种，稀土元素是以水合离子状态存在。目前，包头白云鄂博矿冶金工艺同时采用酸法流程和碱法流程从选矿获得的精矿中富集回收稀土元素，其中酸法流程使用的为REO含量≥50%混合稀土精矿及REO含量约30%的稀土次精矿，而碱法流程要求稀土精矿中的REO含量＞60%，同时对杂质含量的上限要求很高。程建忠等， 白云鄂博矿床稀土资源的合理开发及综合利用[J]。稀土，2007，28（1）：70-74。四川氟碳铈矿富集回收稀土的方法为：首先采用400~500℃氧化焙烧分解氟碳铈矿物，然后利用盐酸优先浸出非铈稀土。该工艺要求稀土精矿中REO含量为50%～70%。王满合等，氟碳铈矿氧化焙烧-盐酸催化浸出新工艺研究[J]。中国稀土学报，2013，31（2）：148-154。江西风化壳淋积型稀土矿中REO含量在0. 05 %～0. 3 %，该稀土是以水合离子状态存在，通常采用离子交换方法直接进行提取。池汝安等，风化壳淋积型稀土矿评述[J]，中国稀土学报，2007，25（6）：641-650。贵州沉积型稀土矿，原矿品位不高，REO含量最高仅1.6%，矿物组成以粘土矿物为主，其中高岭石含量占70%以上，稀土元素主要以类质同象替代的形式赋存于高岭石矿物中，采用焙烧-选择性浸出的方法有望从该沉积型稀土矿中选择性富集回收稀土元素。

目前从该沉积型稀土矿中直接选择性浸出稀土元素的方法未见报导。尽管通过焙烧-盐酸浸出工艺从氟碳铈型稀土矿中提取稀土元素的方法有少量文献、专利报道，例如：姚佳等开发了氟碳铈稀土矿盐酸优浸得到铈富集物配分大于99%的工艺，公开号为CN104593622 A的专利方法是通过焙烧400~600℃，使氟碳铈矿物分解，同时三价铈被氧化成四价铈，再利用稀盐酸能优先浸出非铈稀土元素的特点，制备出铈富集渣。邱克辉等开发出一种氟碳铈矿中稀土元素的提取方法，公告号为 106048265 B，该方法是通过提高焙烧温度700~1000℃和加入助剂的方法，在保证氟碳铈矿物分解的同时，利用熔融助剂包裹的方式，阻止三价铈氧化成四价铈，有利于铈与其它稀土元素一起被稀盐酸浸出。然而，上述处理方法仅针对氟碳铈型稀土矿，通过焙烧完全分解氟碳铈矿物，并通过试验条件控制铈的价态，利用盐酸能优先浸出三价稀土的特点对稀土元素进行富集，浸出过程对杂质元素并无选择性，其整体工艺处理对象，原理及控制条件完全不适用于稀土元素以类质同象形式赋存在高岭石中的贵州沉积型稀土原矿。