[发明专利]一种分步回收稀土精矿中有价组分的方法

说明书

本发明涉及一种分步回收稀土精矿中有价组分的方法，所述方法包括如下步骤：(1)对稀土精矿依次进行流化焙烧和盐酸优溶，之后经固液分离得到含钍富铈矿和三价稀土溶液；(2)对步骤(1)得到的含钍富铈矿依次进行碱液处理和陈化，之后经固液分离得到洗渣和含F和P的溶液；(3)对步骤(2)所述浸出渣进行酸浸，得到含铈和钍溶液。最终Th回收率95％，F和P回收率90％，稀土回收率95％以上，工艺稳定，无废气和放射性废渣，占经济价值75％的非铈稀土回收流程短，经济效益高。

技术领域

本发明涉及稀土回收领域，具体涉及一种分步回收稀土精矿中有价组分的方法。

背景技术

稀土有工业“黄金”之称，由于其具有优良的光电磁等物理特性，能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料。因此，稀土在冶金工业、石油化工、玻璃陶瓷、农业以及新材料等领域有着不可替代的作用。

中国稀土资源最具代表性的矿物——包头白云鄂博稀土矿，主要由氟碳铈矿和独居石两种矿物组成，经选矿形成的稀土精矿也主要由这两种矿物组成。目前，包头稀土精矿的主要冶炼生产工艺为浓硫酸高温回转窑焙烧流程。虽然该流程在湿法冶金方面有许多重大的科研成果，对中国稀土工业的发展起到了决定性作用，但是随着科技的发展，环保意识和力度的提高，该工艺暴露出许多突出的问题：

1.三废问题一直难以解决。2.浓硫酸高温焙烧过程中，产生F和S的尾气，烟气吸收增加生产成本。3.矿物中的F和P没有回收成有价值的化学品。4.占总稀土一半的铈价值低廉，而全稀土萃取分离流程长，经济效益低。5.浓硫酸分解矿物后，水浸制备硫酸稀土，进入萃取工序段之前，需要进一步转型成氯化稀土，转型过程中会额外产生氨氮废水。

为满足稀土工业的快速发展和不断扩大的生产规模，亟需对稀土冶炼工艺，包括环保、降耗、综合利用资源等方面进行改进和完善，甚至于工艺的创新。近年来经过科技工作者的努力，研究开发了氢氧化钠分解工艺，浓硫酸低温焙烧分解工艺，碳酸钠焙烧分解工艺等。然而这些工艺都因为各种问题也只停留在实验室阶段。

CN102277483A提出一种白云鄂博稀土精矿制备氯化稀土的新方法，虽然也提出来首先空气焙烧稀土精矿，然后盐酸浸出制备氯化稀土，最后对酸浸渣采用碱分解。但是该工艺盐酸浸出的时候，将所有的稀土转变为氯化稀土，并没有考虑萃取分离的经济效益，因为价值不高的铈(占总稀土约一半)也全部转化为氯化稀土，后续稀土萃取分离成本高，经济效益低。

CN103397213A提出首先采用混合碱(氢氧化钠与碳酸钠)处理包头稀土精矿，但为了减少碱的消耗，并解决焙烧过程中结块的现象，他们首先采用化学法除去铁、钙。而该专利提出的混合碱分解稀土精矿，属于典型的固固反应，效率低，对精矿的品味要求较高。

因此，研究开发稀土矿冶炼分离清洁化生产工艺，提高资源利用率，降低单耗，解决“三废”污染问题，提高企业生产的经济效益，保证冶炼工艺的平稳运行，是目前针对包头稀土矿冶炼亟需解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种分步回收稀土精矿中有价组分的方法，本发明通过流化焙烧-碱液处理的耦合工艺实现了稀土精矿中有价元素的分布分离，同时也可以将F和P单独分离，Th回收率95％，F和P回收率90％，稀土回收率95％以上，工艺稳定，无废气和放射性废渣，占经济价值75％的非铈稀土回收流程短，经济效益高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种分步回收稀土精矿中有价组分的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)对稀土精矿依次进行流化焙烧和盐酸优溶，之后经固液分离得到含钍富铈矿和三价稀土溶液；

(2)对步骤(1)得到的含钍富铈矿依次进行碱液处理和陈化，之后经固液分离得到洗渣和含F和P的溶液；

(3)对步骤(2)所述浸出渣进行酸浸，得到含铈和钍溶液。