我國稀土濕法冶金發(fā)展?fàn)顩r及研究

1、    我國稀土濕法冶金發(fā)展?fàn)顩r及研究    魯艷梅摘 要：我國稀土濕法冶金經(jīng)過50多年的發(fā)展，取得了突出的進(jìn)展。目前主要的稀土資源有包頭白云鄂博稀土精礦、離子吸附型稀土礦和四川氟碳鈰礦三種。相關(guān)人員和單位根據(jù)這三種稀土的特點(diǎn)分別開發(fā)出了一些稀土濕法冶金技術(shù)，使稀土的分離和提純技術(shù)有了顯著進(jìn)步。介紹三種稀土資源的濕法冶金技術(shù)，并簡單闡述我國稀土濕法冶金技術(shù)的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：稀土；濕法冶金；分離；提純：tf845 ：a ：2095-6835（2014）06-0156-02稀土濕法冶金就是為了分離、提純和獲取更多高價值的稀土產(chǎn)品。我國擁有豐富的稀土資源，已

2、成為稀土生產(chǎn)、出口和消費(fèi)大國。隨著稀土行業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染問題，稀土開始為人們所關(guān)注，如何提高稀土資源的分離和提純效果，減少濕法冶金過程中的資源消耗是當(dāng)前迫切需要解決的問題。1 白云鄂博稀土精礦綜合開發(fā)技術(shù)白云鄂博的稀土精礦是以氟碳鈰礦和獨(dú)居石兩種稀土礦組成的混合型礦，冶煉難度較大。經(jīng)過我國稀土工作者的不懈努力，開發(fā)了多種工藝，目前在工業(yè)上應(yīng)用的只有硫酸法和燒堿法兩種方法。1.1 硫酸法1972年，北京有色金屬研究總院開發(fā)了硫酸法，并在北京通縣冶煉廠的工業(yè)試驗中取得了成功，解決了低品位稀土精礦的濕法冶金問題。1994年，寶鋼稀土三廠引進(jìn)該技術(shù)，使得稀土資源的回收率從原先的40%提升到70%.

3、這一硫酸法通常被稱為第一代硫酸法，隨著分離工藝的不斷改進(jìn)，第二代、第三代硫酸法應(yīng)運(yùn)而生。其中，第三代硫酸法可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的稀土資源分離，對稀土精礦的品位要求較低，且運(yùn)行成本低，稀土資源回收率高。但是，該技術(shù)會帶來較大規(guī)模的渣，排放的廢氣中含有硫和氟，多數(shù)采用堿或水噴淋吸收，進(jìn)而產(chǎn)生大量含酸廢水，一般采用石灰中和，產(chǎn)生大量含氟廢渣，這些渣會對環(huán)境產(chǎn)生放射性污染，進(jìn)而造成釷資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。1.2 燒堿法這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是投資低、環(huán)境污染小，但是由于分離工藝中使用的堿價格昂貴，且用量多，導(dǎo)致運(yùn)行成本較高。稀土經(jīng)過分離后，其中的釷被分散到渣和廢水中，很難回收，造成資源浪費(fèi)；并且工藝運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量的

4、含氟廢水，回收處理難度較大；最關(guān)鍵的一點(diǎn)是，該工藝對稀土精礦的品位要求較高，包頭地區(qū)只有10%左右的稀土精礦能使用該種方法進(jìn)行分離。事實(shí)上，包頭白云鄂博的稀土精礦目前多采用第三代硫酸法進(jìn)行分離處理，而后期的提取技術(shù)則根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的需要而有所不同。2 離子吸附型稀土礦開發(fā)離子吸附型稀土礦最早是江西908地質(zhì)在江西龍南地區(qū)發(fā)現(xiàn)的，在此之前國際上從未報道過這種稀土礦。對其進(jìn)行礦物質(zhì)成分研究后發(fā)現(xiàn)，其中90%的稀土可以使用電解質(zhì)溶液以離子交換淋洗的方式進(jìn)入溶液，因此將其命名為離子吸附型稀土礦。這種稀土資源中含有非常豐富的重稀土金屬元素，應(yīng)用價值極高，政府對其實(shí)行保護(hù)型開采。經(jīng)過科學(xué)家的研究攻關(guān)，制備出

5、了分離設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了離子吸附型稀土礦的全分離。1975年，江西有色冶金研究所與江西909地質(zhì)隊合作，對尋烏河嶺的稀土進(jìn)行浸礦試驗，生產(chǎn)出了大量稀土氧化物，為尋烏地區(qū)的輕稀土打開了國內(nèi)外市場。1985年，研發(fā)出了硫酸銨浸取-碳銨沉淀工藝，有效地降低了稀土的提取成本，提高了提取效果，之后便被廣泛應(yīng)用于離子吸附型稀土礦的工業(yè)提取中。20世紀(jì)90年代，贛州冶金研究所開發(fā)出一種原地浸取工藝，這種工藝使稀土資源的利用率從原來的30%提升到70%，且對生態(tài)環(huán)境破壞小、作業(yè)效率高，已經(jīng)在簡單類型的離子礦地質(zhì)條件地區(qū)得到推廣。3 四川氟碳鈰礦冶煉技術(shù)四川氟碳鈰礦是在20世紀(jì)80年代中期發(fā)現(xiàn)的，是我國第二大稀土資源

6、，于1989年正式開采，1993年建設(shè)稀土冶煉廠。經(jīng)過20多年的發(fā)展，目前該礦已形成了專門的冶煉技術(shù)。3.1 氧化焙燒-稀硫酸浸出-二次復(fù)鹽沉淀工藝在四川氟碳鈰礦中，采用氧化焙燒-稀硫酸浸出-二次復(fù)鹽沉淀工藝可以使氧化鈰的純度高達(dá)99%，回收率達(dá)78%.經(jīng)過多年的研究，相關(guān)機(jī)構(gòu)對該工藝進(jìn)行改進(jìn)和完善，大大提高了氧化鈰的純度和回收率。目前，四川有70%左右的稀土冶煉廠都采用該種工藝進(jìn)行冶煉。該工藝投資少，化學(xué)原料要求低，但工藝流程較長，消耗物資較多，三廢排放量也較多。3.2 氧化焙燒-鹽酸浸出工藝這種工藝是美國鉬公司于20世紀(jì)60年代研發(fā)出來的。相較于前一種工藝來說，該工藝的流程短、化學(xué)原料消耗

7、少，鈰的回收率可提高5%左右，但是三廢排放物中含有一些放射線元素。以上兩種工藝都還存在許多缺陷，國內(nèi)專家也一直致力于新工藝的研發(fā)和工藝改進(jìn)中，希望開發(fā)出更加簡單、高效的工藝來代替這兩種煩瑣的化學(xué)工藝。4 稀土濕法冶金的發(fā)展趨勢4.1 精細(xì)化隨著分離和提純技術(shù)的發(fā)展，稀土濕法冶金的產(chǎn)品、產(chǎn)量和質(zhì)量將會朝著精細(xì)化方向發(fā)展，生產(chǎn)出高純度的精細(xì)化稀土產(chǎn)品，促進(jìn)我國稀土行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。4.2 自有知識產(chǎn)權(quán)的制備技術(shù)工藝涌現(xiàn)多年來，我國一直致力于各種稀土資源的分離和提純，許多分離技術(shù)工藝已趕上國際先進(jìn)水平。但由于稀土行業(yè)的利潤極高、門檻低，許多稀土企業(yè)不重視制備技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，導(dǎo)致侵權(quán)現(xiàn)象嚴(yán)重。隨著經(jīng)濟(jì)全球一體化的發(fā)展，這種局面將會得到根本性的轉(zhuǎn)變，在未來還會出現(xiàn)更多的具有知識產(chǎn)權(quán)的制備技術(shù)工藝，推動稀土行業(yè)的健康發(fā)展。4.3 行業(yè)競爭日益激烈外資企業(yè)進(jìn)入我國的稀土行業(yè)后，其良好的管理模式、暢通的銷售渠道和科研投入的重視等帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益，這將推動我國稀土企業(yè)的改革，稀土行業(yè)的競爭將會日益激烈。5 結(jié)束語上文簡單介紹了我國三種稀土資源的分離、提純工藝，并闡述了稀土濕法冶金的發(fā)展方向。今后