[发明专利]一种分解氟碳铈镧矿的高温熔炼方法

说明书

本发明公开了一种分解氟碳铈镧矿的高温熔炼方法,其包括：将氟碳铈镧矿与还原剂混合制球后进行熔炼，熔炼设备中有引弧材料，在熔炼时注入惰性气体，惰性气体优选为氩气。本步骤中，熔炼方法为埋弧法，即电极棒在熔炼设备底部起弧，电极棒由下而上运动。本步骤中，制球的目的是为了提高产品的回收率。本步骤中，所述还原剂为碳还原剂。

技术领域

本发明涉及稀土处理技术，具体涉及一种分解氟碳铈镧矿的高温熔炼方法。

背景技术

稀土矿分为氟碳铈镧矿和离子型吸附矿，氟碳铈镧矿的分解及提取稀土工艺基本分为硫酸焙烧法、碱转分解法和氧化焙烧法三种方法。对于稀土来说，这几种都是低于1000℃的处理方法，在1000℃以下的时候，氟碳铈镧矿还是保持固体状态。

硫酸焙烧法分解氟碳铈镧矿，为解决矿中的磷酸稀土和氟化稀土，使磷、氟与稀土分离，加入硫酸在回转窑内焙烧，焙烧过程中放出大量的硫化物气体和氢氟化物气体，造成严重的环境污染，因此，硫酸焙烧法的尾气处理是一大难题。

碱转分解法是氟碳铈镧矿经氢氧化钠碱转除氟、除磷、然后水洗成中性，再经过多次盐酸浸出，得到氯化稀土溶液。

氧化焙烧法是氟碳铈镧矿经过氧化焙烧，用盐酸浸出，再加氢氧化钠碱转除氟，然后水洗至中性，再经过多次盐酸浸出，得到氯化稀土溶液。

碱转法、氧化焙烧法都用氢氧化钠碱转，此工艺流程长，并产生大量含氟废水和含碱废水，给环境造成极大污染，对于此两种方法，废水处理是一大难题。

总的来说，目前分解氟碳铈镧矿的几种方法，工艺流程长，反应过程慢，极易造成环境污染、尾气、废水处理成本高。

发明内容

本发明目的在于提供一种分解氟碳铈镧矿的高温熔炼方法，通过1000℃以上的高温对氟碳铈镧矿进行熔炼，在其呈现液体状态时对其内部的其他元素进行更高效的处理，从而缩短氟碳铈镧矿整体处理工艺的流程。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

本发明与现有技术相比，具备以下优点：

一种分解氟碳铈镧矿的高温熔炼方法,其包括：

将氟碳铈镧矿与还原剂混合制球后进行熔炼，熔炼设备中有引弧材料，在熔炼时注入惰性气体，惰性气体优选为氩气。本步骤中，熔炼方法为埋弧法，即电极棒在熔炼设备底部起弧，电极棒由下而上运动。本步骤中，制球的目的是为了提高产品的回收率。本步骤中，所述还原剂为碳还原剂。

经过熔炼的产物经过冷却、破碎制粉后用盐酸溶解进行后续处理。

作为一种优选方式，熔炼前，氟碳铈镧矿中，碱土金属与碱金属含量之和与氟含量的比例≥1.5:1，若低于此条件，需要在氟碳铈镧原矿中增加碱金属化合物和/或碱土金属化合物，将氟碳铈镧矿、还原剂、碱金属化合物和/或碱土金属化合物混合后进行熔炼，使得满足上述条件。这是因为在整个工艺中，碱金属和碱土金属与氟碳铈镧矿中的氟结合使稀土与氟分解，若碱金属和/或碱土金属含量过低，就需要添加其来分解氟。

作为一种优选方式，起弧温度在2200℃以上，保温温度为1500~2200℃。根据申请人对美国矿、四川矿、独居石矿、包头矿的处理，低于1450℃，氟碳铈镧矿不熔化为具有流动性液体，只为熔融状态，没有流动性。

作为一种优选方式，制球的直径为20~100mm。

作为一种优选方式，碱土金属是指镁、钙；碱金属是指钠、钾。

作为一种优选方式，上述熔炼后的混合物经粉碎到粒径小于200目后进行盐酸溶解。若粒径大于200目会对浸出率造成影响，使得稀土浸出率降低。

具体的说，上述盐酸溶解后有液体和固体，液体为稀土氯化物，固体为稀土废渣，稀土废渣经水洗压滤后堆放处理。