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CN1323908A - 从氟碳铈镧精矿中制备低氟氯化稀土料液的优溶方法 - Google Patents

从氟碳铈镧精矿中制备低氟氯化稀土料液的优溶方法 Download PDF

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Abstract

本发明属湿法冶金领域,特别涉及一种从氟碳铈镧精矿中制备低氟氯化稀土料液的优溶方法。该方法是用盐酸试剂优溶含有REO的氢氧化稀土RE(OH)3,控制体系的pH值小于4,加入气体微扰试剂进行处理,使氟化稀土从优溶液中沉淀析出,除去氟离子杂质,反应完全后煮沸,保温,即得到低氟氯化稀土料液。该方法除杂效果好,生产成本低,操作简便,适用于各种氟碳铈镧精矿。

Description

从氟碳铈镧精矿中制备低氟氯化稀土料液的优溶方法
本发明属湿法冶金领域，特别涉及一种从氟碳铈镧精矿中制备低氟氯化稀土料液的优溶方法。
众所周知，我国是一个稀土资源非常丰富的国家，且拥有一些独特的矿种，如内蒙古白云鄂博氟碳铈镧矿、南方离子型吸附矿和新近发现的四川冕宁氟碳铈镧矿等。在稀土冶炼工业中，起始原料一般使用的是经过选矿处理的稀土精矿，品位一般在50-70％之间。在用氟碳铈镧精矿制备氯化稀土料液时，一般单独或混合使用硫酸分解法(酸法)、NaOH分解法(碱法)或Na2CO3焙烧法。氟碳铈镧精矿的碱法工艺一般包括酸泡、碱分解、水洗、优溶、除渣和配料等步骤。该工艺具有工序简单、对设备要求低和生产成本低等优点，所以在国内一些稀土分离厂中得到了应用。但是该工艺也存在一些缺点，利用此常规工序制备出来的料液易发浑，残留氟杂质浓度高达0.01mol/L。再比如一次稀土直接收率较酸法低，用该法生产出来的料液质量比较差、容易变浑浊，且残留氟杂质含量较高。如果在进入萃取分离工序前不利用萃取转型纯化料液，以去除相关非稀土杂质，则所得料液进入萃取槽后，将导致萃取槽中有机相非常容易乳化、且有机相损耗率也比较大，严重时会导致稀土产品纯度下降。相反，如果利用全部萃取法或其他转型方法，则因需要增加大量酸碱消耗，将大幅度增加生产成本。所以，如何在尽可能不多增加生产成本的前提下，开发一种从氟碳铈镧精矿中制备低氟氯化稀土料液的碱法分解改进工艺就具有重要的实践意义。
本发明的目的之一在于克服现有碱法分解氟碳铈镧精矿制备低氟氯化稀土料液时所制备出来的料液易发浑、残留氟杂质浓度高以及稀土收率低等缺陷，利用化学动力学中的微扰原理和分析化学中的沉淀载带除杂方法，在碱法工艺的优溶操作工序中，加入适量某种碳酸盐、或碳酸氢盐、或它们的混合盐做氟杂质去除试剂，将优溶料中的氟杂质含量降低一到两个数量级以上，从而提供一种用碱法分解氟碳铈镧精矿制备低氟氯化稀土料液的优溶方法。
本发明的再一目的是将所提供的方法应用于各种氟碳铈镧精矿和以其为主要成分的混合型稀土精矿的碱法分解工艺。
本发明提供了一种从氟碳铈镧精矿中制备低氟氯化稀土料液的优溶方法，其原理是在氟碳铈镧精矿的碱法工艺的氢氧化稀土优溶工序中，利用气体微扰化学平衡的原理，用某些可以产生二氧化碳气体的化学试剂，对优溶过程中产生的吸附和包藏氟化稀土沉淀的亚稳态胶体粒子进行微扰，使氟化稀土从优溶液中沉淀析出，并被优溶渣载带，从而达到去除氟离子杂质的目的。
本发明的方法特征在于：用盐酸试剂优溶含有REO的氢氧化稀土RE(OH)3，控制体系的pH值为1～4，加入气体微扰试剂进行处理，使氟化稀土从优溶液中沉淀析出，除去氟离子杂质，反应完全后煮沸，保温，即得到低氟氯化稀土料液。
本发明的方法所使用的气体微扰试剂为在体系中可产生二氧化碳气体的化合物或者混合物，例如可以是如下任意一种无机盐或它们之间的任意混合物，即尿素、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸稀土。
使用气体微扰试剂时，优溶液的pH值应控制在酸性范围内，一般为4以下，优选pH1～4。在上述酸度范围内，按一吨稀土氧化物(REO)的投矿量计，气体微扰试剂的合适使用量为50～100kg，优选为70～85kg。此方法每次最合适的投矿量在1-2.5吨之间。本发明的优溶过程中，所用盐酸试剂的重量百分比浓度大于10％，一般为10-36％。
按此方法生产出来的稀土料液浓度为0.8-1.8mol/L(折合稀土氧化物128-288g/L)，各杂质含量范围分别为：F-,×10-3-1×10-4；SiO2,200-800μg/g；Fe2O3,10μg/g；Al2O3,＜100μg/g。此方法所得优溶渣中残留REO含量范围为30-45％，优溶率为80-90％。
用本发明方法生产出来的料液清澈透亮，氟杂质含量低，稀土直接收率高，可直接进入萃取分离工序，不会导致萃取槽中出现乳化现象，减小了有机相的损耗率。其特点是：除杂效果好、生产成本低、操作简便，适用于各种氟碳铈镧精矿。
附图说明：
图1：原工艺流出图；
图2：本发明工艺流程图。
下面结合实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1
用浓度为29％的HCl优溶含1.5吨REO的RE(OH)3，控制最终pH=4时，加入100kg(NH4)2CO3处理，反应完全后煮沸，保温一小时。所得料液中稀土浓度为1.52mol/L,F-杂质含量为3.37×10-3mol/L,SiO2杂质含量为450μg/g,Fe2O3杂质含量小于10μg/g,Al2O3杂质含量小于100μg/g。优溶渣中REO含量为38.67％，优溶率85.25％。
实施例2
用浓度为20％的HCl优溶含1.5吨REO的RE(OH)3，控制最终pH=1.5时，加入75kg Na2CO3处理，反应完全后煮沸，保温一小时。所得料液中稀土浓度为1.60mol/L,F-杂质含量为4.28×10-3mol/L,SiO2杂质含量为580μg/g,Fe2O3杂质含量小于10μg/g,Al2O3杂质含量小于100μg/g。优溶渣中REO含量为37.18％，优溶率86.78％。
实施例3
用浓度为31％的HCl优溶含1.5吨REO的RE(OH)3，控制最终pH=1时，加入180kg NH4HCO3处理，反应完全后煮沸，保温一小时。所得料液中稀土浓度为1.63mol/L,F-杂质含量为1.07×10-3mol/L,SiO2杂质含量为340μg/g,Fe2O3杂质含量小于10μg/g,Al2O3杂质含量小于100μg/g。优溶渣中REO含量为40.09％，优溶率83.13％。
实施例4
用浓度为15％的HCl优溶含1.5吨REO的RE(OH)3，控制最终pH=1.5时，加入160kg KHCO3处理，反应完全后煮沸，保温一小时。所得料液中稀土浓度为1.59mol/L,F-杂质含量为9.2×10-4mol/L,SiO2杂质含量为600μg/g,Fe2O3杂质含量小于10μg/g,Al203杂质含量小于100μg/g。优溶渣中REO含量为39.2％，优溶率82.85％。
实施例5
用浓度为36％的HCl优溶含1.5吨REO的RE(OH)3，控制最终pH=1～4时，加入90kg碳酸稀土处理，反应完全后煮沸，保温一小时。所得料液中稀土浓度为1.65mol/L,F-杂质含量为6.7×10-4mol/L,SiO2杂质含量为420μg/g,Fe2O3杂质含量小于10μg/g,Al2O3杂质含量小于100μg/g，优溶渣中REO含量为37.50％，优溶率84.72％。
实施例6
用浓度为29％的HCl优溶含1.5吨REO的RE(OH)3，控制最终pH=1～4时，加入30kg碳酸稀土和100kg NH4HCO3处理，反应完全后煮沸，保温一小时。所得料液中稀土浓度为1.55mol/L,F-杂质含量为4.2×10-3mol/L,SiO2杂质含量为360μg/g,Fe2O3杂质含量小于10μg/g,Al2O3杂质含量小于100μg/g。优溶渣中REO含量为38.92％，优溶率83.44％。

Claims (8)

1．一种从氟碳铈镧精矿中制备低氟氯化稀土料液的优溶方法，其特征在于：用盐酸试剂优溶含有REO的氢氧化稀土RE(OH)3，控制体系的pH值小于4，加入气体微扰试剂进行处理，反应完全后煮沸，保温，即得到低氟氯化稀土料液。
2．权利要求1记载的优溶方法，其特征在于：所述的气体微扰试剂为在体系中可产生二氧化碳气体的化合物或者混合物。
3．权利要求1或2记载的优溶方法，其特征在于所述的气体微扰试剂是尿素、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸稀土或它们之间的任意混合物。
4．权利要求1记载的优溶方法，其特征在于反应体系的pH值为1～4。
5．权利要求1记载的优溶方法，其特征在于所述的气体微扰试剂的加入量为：以每吨稀土氧化物(REO)的投矿量计，用量为50～100kg。
6．权利要求1记载的优溶方法，其特征在于所述的气体微扰试剂的加入量为：以每吨稀土氧化物(REO)的投矿量计，用量为70～85kg。
7．权利要求1记载的优溶方法，其特征在于所用盐酸试剂的重量百分比浓度大于10％。
8．权利要求1记载的优溶方法，其特征在于所用盐酸试剂的重量百分比浓度为10-36％。
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