[发明专利]硫酸稀土焙烧矿的处理方法

说明书

本发明公开了一种硫酸稀土焙烧矿的处理方法，包括以下步骤：1)将硫酸稀土焙烧矿与水混合浸出，得到第一母液；将第一母液调节pH值，得到硫酸稀土水浸液；将硫酸稀土水浸液与氯化钙固体或饱和氯化钙溶液反应，得到硫酸钙固体和氯化稀土溶液I；2)将所述氯化稀土溶液I与硫酸稀土焙烧矿混合浸出，得到第二母液；将第二母液调节pH值，得到含氯化稀土和硫酸稀土的混合溶液II；3)将所述含氯化稀土和硫酸稀土的混合溶液II与氯化钙固体或饱和氯化钙溶液反应，得到硫酸钙固体和富集的氯化稀土溶液III。本发明能够显著降低水浸渣的量。

技术领域

本发明涉及一种硫酸高温焙烧法得到的硫酸稀土焙烧矿的处理方法。

背景技术

目前，包头混合型稀土精矿主要通过浓硫酸高温焙烧分解，得到硫酸稀土焙烧矿。由于硫酸稀土溶解度较低，需要用大量水浸出；一般硫酸稀土焙烧矿与水按重量比1:7～12混合，浸出得到水浸液和含放射性的水浸渣。水浸液中稀土(REO)浓度一般为30～40g/L。由于硫酸稀土溶液浓度太低，为减少后续生产成本，需通过转型变为高浓度氯化稀土溶液用于后续的萃取分离过程。主要的转型工艺有碳沉转型和萃取转型。

碳沉转型是将硫酸稀土溶液通过碳铵沉淀得到碳酸稀土和硫酸铵废水，碳酸稀土再经盐酸溶解得到氯化稀土料液。该方法化工原料消耗大，产生的硫酸铵废水量大，氨氮浓度低，杂质含量高，废水处理难度大，成本高。CN101392332A公开了一种硫酸稀土焙烧矿直接转化提取稀土清洁化生产工艺。包括：将稀土精矿经浓硫酸焙烧后得到硫酸稀土焙烧矿，直接用碳酸氢铵溶液与其发生复分解反应，过滤，得到，粗碳酸稀土和硫酸铵溶液；将得到的粗碳酸稀土以盐酸或硝酸进行溶解，过滤后得到混合氯化稀土溶液或硝酸稀土溶液和酸溶渣。将得到的氯化稀土溶液或硝酸稀土溶液除去钙离子后浓缩、结晶制备混合氯化稀土产品，或直接进行萃取分离制备单一稀土化合物。

萃取转型主要包括P507和P204转型，P507是将P507通过氧化镁皂化后萃取硫酸稀土再经过盐酸反萃得到氯化稀土料液和硫酸镁废水。P204转型无需皂化，可直接萃取和盐酸反萃得到氯化稀土料液和稀硫酸废水。这两种方法会产生大量的硫酸镁废水和稀硫酸废水。现有方法使用氧化钙处理会产生大量废渣，不仅成本高也无法回收其中的硫酸钙。CN109097559A公开了一种白云鄂博稀土精矿制取混合氯化稀土的方法。包括将硫酸稀土焙烧矿加水浸出，过滤，得到水浸液和渣；将水浸液直接通过P204萃取得到氯化稀土和稀硫酸废水，稀硫酸废水中加入石灰后制得硫酸钙晶须。虽然该方法回收得到了硫酸钙产品，采用的仍然是直接萃取转型工艺，而且P204萃取容量小，产生的废水量大。

此外，有研究直接将焙烧矿用氯化钙溶液转型。CN104232949A公开了一种硫酸焙烧稀土精矿的稀土浸出及浸出水的循环利用方法，包括：(1)把硫酸焙烧稀土精矿得到的焙烧矿与氯化钙溶液混合，常温搅拌浸出，用含钙化合物中和到pH为2～3；过滤得到浸出液；(2)将萃取剂P507用含钙化合物皂化，得到钙皂化P507萃取剂；(3)步骤(1)得到的浸出液和步骤(2)得到的钙皂化P507混合萃取稀土，负载有机相用盐酸反萃取得到高浓度氯化稀土溶液，同时得到含氯化钙的萃取余液。该专利文献能够实现萃取产生的氯化钙废水的循环利用，但是在用氯化钙溶液浸出转型过程中会产生大量硫酸钙，这部分硫酸钙包覆在焙烧矿表面，导致稀土浸出难度增加，浸出效率低；并且新生成的硫酸钙与焙烧矿中不能溶解的放射性废渣混合在一起无法分离，导致放射性废渣渣量显著增加，处置难度增大，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硫酸稀土焙烧矿的处理方法。本发明的处理方法产生的放射性的水浸渣的量较少。进一步地，本发明可以得到硫酸钙产品。更进一步地，本发明可以得到稀土浓度更高的富集的氯化稀土溶液，更有利于下一步单一稀土的分离。再进一步地，本发明可以实现氯化钙溶液的再利用以及几乎不产生废水。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

本发明提供一种硫酸稀土焙烧矿的处理方法，包括以下步骤：