[发明专利]一种浓硫酸清洁冶炼混合稀土精矿的方法

摘要

本发明涉及一种浓硫酸清洁冶炼混合稀土精矿的方法，其特征是：对混合稀土精矿用盐酸溶液与强化除杂剂化选富集、化选精矿与浓硫酸混合低温焙烧、焙烧矿水浸、对水浸液进行资源回收、尾气吸收、对化选废水资源回收及循环利用。其优点是：将现行浓硫酸高温焙烧工艺“三废”问题之根源，在精矿处理前端解决，从而解决了低温酸法面临的各种难题，大幅降低后续“三废”处理难度，提高了稀土直收率，并最终实现精矿与辅料中各种资源综合回收利用的目标。

主权项

一种浓硫酸清洁冶炼混合稀土精矿的方法，其特征是：包括如下步骤： （1）化选富集：将45%≤REO质量百分含量≤68%和2%≤CaO质量百分含量≤15%的混合稀土精矿、氢离子物质的量浓度为1.0~4.0mol/L的盐酸溶液与强化除杂剂按比例混合，混合稀土精矿与盐酸溶液的固液体积比为1:2~1:9；强化除杂剂与盐酸溶液的比例为每升盐酸溶液中加入5~20克强化除杂剂，在85℃≤温度≤100℃，120min≤时间≤180min的加热条件下搅拌溶解，溶解结束后，过滤得到62%≤REO质量百分含量≤80%和0.5%≤CaO质量百分含量≤2.0%的化选精矿与化选废水；（2）化选精矿低温焙烧：化选精矿与浓硫酸按照重量比为1：1.2~1.4混合均匀后，在250℃≤温度≤300℃，时间1.5~5.0小时条件下连续焙烧，得到焙烧矿；（3）焙烧矿水浸：焙烧矿与水调浆浸出，按照焙烧矿中REO含量调配水浸液体积，使得水浸液中REO含量保持在40~60g/L，过滤分离后得到水浸液与水浸渣，水浸渣再次用水调浆洗涤、旋流分离、固液分离，得到上层硅钡渣和下层未分解的混合稀土精矿，硅钡渣主要成分为硫酸钡与硅酸盐，未分解的混合稀土精矿返回步骤2继续焙烧；（4）水浸液资源回收：水浸液以体积百分含量为1%~5%伯胺溶液提取钍、草酸反萃为草酸钍副产品，草酸钍与硅钡渣混合后存放于放射性渣库；提钍后的萃余液用硫酸铁调配铁与磷的物质的量比至2~4:1，加入中和剂、氧化剂进行中和，调节终点pH值稳定至3.8~4.0去除铁与磷，磷铁渣用pH值为1.0~2.0，固液重量比为1:2~4的稀硫酸洗涤后形成磷酸铁副产品，洗涤液返回至步骤3；中和液经过转型、分离制备单一氯化稀土溶液，相应硫酸盐废水经除杂膜富集后，水回用至步骤3，形成相应硫酸盐副产品；（5）尾气吸收：尾气通过加水喷淋吸收、多效蒸发形成氟硅酸副产品，冷凝水用于配置步骤1中的盐酸溶液；（6）化选废水资源回收及循环利用：化选废水继续添加质量百分含量为60%~99%的硫酸溶液，其加入量按照H₂SO₄与CaO反应的化学计量比，加入理论量70~90%的硫酸溶液，制备硫酸钙副产品，除钙后的溶液补充盐酸溶液后，混合溶液的酸度大于等于原化选盐酸溶液酸度，用于循环处理混合稀土精矿，其循环次数以最后一次化选精矿中CaO质量百分含量≤2.0%为限；多级循环后的化选废水经氨水或液氨分步中和，第一步：终点pH值达到1.0~1.5后过滤，回收磷、稀土、铁混合渣；第二步：继续中和至pH值为4.5~5.0，回收氟化钙副产品，中和后的氯化铵废水通过蒸发回收氯化铵与蒸馏水，磷、稀土、铁混合渣与化选精矿混合焙烧回收稀土、磷、铁。