[其他]离子型稀土矿提取稀土及综合利用工艺

说明书

本发明属于湿法冶金领域

稀土主要是从独居石、氟碳铈镧矿、磷钇矿等稀土矿物中提取，其次是从钽、铌、铂、磷矿的工业的产品中回收获得。从这些稀土原料中提取稀土，须经破碎磨矿、选矿富集、精矿用酸或碱分解、浸出液净化处理等工序。这种方法生产流程长、投资大、稀土回收率不高。自我国首次发现离子型稀土矿后，已有十多年的开发历史，目前生产上从离子型稀土矿提取稀土的工艺是赣州有色冶金研究所于1971年发明的渗浸工艺。该工艺是将稀土原矿装入浸矿池中，在矿层上部加入浸矿剂，通过自然渗滤作用将稀土提取出来，进入溶液的稀土用草酸沉淀，经滤干和灼烧得混合稀土氧化物，工艺流程短，成本也较低，但存在以下缺点：进出矿为手工作业，劳动强度大，生产效率低，生产指标波动较大，稀土回收率比试验指标低，稀土矿中伴生的瓷土、石英、钾长石等有用组份没有得到综合回收。为了改进现行工艺，国内有关单位进行了一些新的探索，如磨矿-矿浆树脂吸附工艺试验，该工艺是在磨细的矿浆中加入低浓度硫酸铵，用阳离子交换树脂吸附稀土，省去了固液分离作业，稀土回收率也较高，其缺点是：大量的稀土原矿要全部磨细，不仅消耗了大量的动力和材料，而且不利于综合回收;又如水平带式真空过滤机浸取稀土试验，该工艺采用了干式布料、喷洒硫酸铵溶液和洗涤液的方法，在真空渗滤，实现了在一个设备上连续完成浸取、洗涤和排渣作业。但该工艺适应性不强，技术指标不稳定，能耗大，成本高，也未能对伴生的有用组份进行综合回收。

本发明针对上述工艺存在的缺点，在多年积累的研究离子型稀土矿经验的基础上，作了较大的改进与创新。本发明要点是：根据离子型稀土矿的特点，采用了在同一机械分级机（如螺旋分级机、耙式分级机、洗矿擦洗机等）中进行浸取稀土、脱粗和除铝。稀土原矿和浸矿剂（如氯化钠、硫酸铵等）按1∶0.8～1.2的比例连续加入到机械分级机的水槽中，由于机械的搅动作用，稀土原矿与浸矿剂接触充分，稀土被浸取出来。针对不同类型的离子型稀土矿，相应调整给入浸矿剂中的PH调整剂的量，使机械分级机溢流出来的矿浆PH稳定在5.2～5.7之间，这样可使浸取液中的铝离子含量从一般情况下的50～200毫克/升降到1毫克/升以下。同时在机械分级机提升机构的作用下，粗砂被提升到分级机尾部滤干后排出，粗砂经筛分处理，+1毫米部分为石英砂产品，-1毫米部分为钾长石粗产品，机械分级机溢流出的矿浆通过水力旋流器分级，-50微米部分通过湿式强磁选机除铁后再用可洗式自动板框压滤机过滤和洗涤，滤并为瓷土产品，+50微米部分用水平带式真空过滤机过滤和洗涤，滤并为钾长石粗产品，压滤和带滤的稀土母液经草酸沉淀，滤干后经灼烧得到混合稀土氧化物，草酸稀土滤液再生后返回再用，如制取其它稀土产品，这种低铝稀土溶液给后续处理工序创造了好条件，用环烷酸萃取或P₂₀₄萃取不会产生三相，分层很好。

本发明的实施例：

例一、江西龙南离子型重稀土矿采用本发明提取稀土和综合利用工艺，当稀土原矿离子相稀土含量为0.088～0.148%，可获得稀土浸取率大于90%，浸取液RE₂O₃含量1～2克/升，铝小于1毫克/升，稀土总收率大于85%，混合稀土氧化物产品中RE₂O₃含量大于95%，综合回收的钾长石粗产品产率25～30%，K₂O含量7～10%，瓷土产率25～30%，Al₂O₃含量大于35%，SiO₂含量45%，Fe₂O₃含量小于2.0%，石英砂产品产率40～50%，SiO₂含量大于92%。

例二、江西寻乌离子型轻稀土矿采用本发明提取稀土及综合利用工艺，当稀土原矿离子相稀土含量为0.15～0.2%，可获得稀土浸出率大于90%，浸取液RE₂O₃含量2～2.5克/升，铝小于1毫克/升，稀土总收率大于85%，混合稀土氧化物产品中RE₂O₃含量大于95%，综合回收的瓷土产率30～35%，Al₂O₃含量大于35%，SiO₂含量小于49%，Fe₂O₃含量小于1.1%，石英砂产品产率30%左右，SiO₂含量大于92%。