稀土的酸法浸出和堿法浸出

1、稀土冶金學第三章 稀土礦物的浸出分解課題：稀土的酸法浸出和堿法浸出提問：提問：1. 什么是浸出過程？2. 浸出方法有哪些？一、概述概念概念用某種試劑使稀土礦物精礦或氧化物分解，并使被浸組分轉入水溶用某種試劑使稀土礦物精礦或氧化物分解，并使被浸組分轉入水溶液的過程稱為浸出液的過程稱為浸出效率衡量指標效率衡量指標被浸組分的浸出率、浸出過程的選擇性、試劑耗量等浸出劑浸出劑無機酸堿鹽硫酸、鹽酸、氫氟酸苛性鈉、碳酸鈉硫酸銨、氯化銨、氯化鈉浸出方法浸出方法攪拌浸出法滲濾浸出法稀土礦物精礦、混合稀土氧化物及稀土中間產(chǎn)物的浸出離子吸附型稀土礦的浸出浸出后礦漿需經(jīng)固液分離、洗滌等作業(yè)，才能獲得后續(xù)處理的澄清稀土

2、浸出液可得澄清的稀土浸出液二、稀土酸法浸出鹽酸主要用于分解褐簾石、硅鈹釔礦等硅酸鹽礦物；硫酸用于分解獨居石、磷釔礦等磷酸鹽礦物和氟碳鈰礦等氟碳酸鹽礦物及含鈦礦物；氫氟酸用于分解鈮鉭酸鹽礦物。（一）濃硫酸焙燒- -水浸法稀土原料與濃硫酸混合加熱至一定溫度，稀土和釷轉變?yōu)榭扇苄粤蛩猁}。濃硫酸焙燒時影響精礦分解率的主要因素：酸礦比、精礦品位、投料量、焙燒溫度、窯內(nèi)停留時間及窯尾負壓等工藝條件工藝條件精礦品位（RExOy含量）酸礦比硫酸與RExOy之比焙燒溫度窯內(nèi)停留時間窯尾負壓20% 35%1.5 1.7250 3003h30 50Pa此條件下效果：此條件下效果：精礦分解率精礦分解率95% 97%二

3、、稀土酸法浸出（一）濃硫酸焙燒- -水浸法焙燒礦用冷水浸出，實為稀硫酸浸出工藝條件工藝條件浸出液固比溫度水浸液中RExOy含量浸渣稀土含量浸出時間7 8）：130 4030 35g/L1% 2%2 3h結束后加聚丙烯酰胺，澄清4 6h，吸去上清液，浸渣逆洗后排放此條件下此條件下水浸焙燒礦，稀土浸出率為水浸焙燒礦，稀土浸出率為96% 98%二、稀土酸法浸出（一）濃硫酸焙燒- -水浸法濃硫酸低溫焙燒低品位混合精礦整個工藝流程的稀土回收率約80%。缺點缺點：流程冗長，固-液轉換多，試劑和能量消耗大，稀土損失較大。處理范圍：處理范圍：可處理氟碳鈰礦精礦、獨居石精礦、磷釔礦精礦、易解石精礦、含鎢磷釔礦精

4、礦，硅酸鹽稀土礦及低品位稀土氧化物等稀土原料。二、稀土酸法浸出（二）氧化焙燒- -稀硫酸浸出法氧化焙燒時，氟碳鈰礦分解放出CO2，Ce3+被氧化為Ce4+。堿轉化鹽酸溶解稀硫酸浸出氧化焙燒氟碳鈰礦氟碳鈰礦焙燒礦焙燒礦非鈰稀土的非鈰稀土的硫酸鈉復鹽硫酸鈉復鹽RE(OH)3氧化鈰產(chǎn)品氧化鈰產(chǎn)品500，1h過濾過濾濾液濾液硫酸鈉母液母液Ce4+富鑭富鑭稀土稀土氯化氯化物產(chǎn)物產(chǎn)品品氯化稀氯化稀土溶液土溶液除雜結晶 濃縮還原劑硫酸硫酸鈰復鈰復鹽沉淀鹽沉淀Ce3+過濾堿轉化Ce(OH)3過濾濾餅濾餅鹽酸溶解除雜過濾濾液濾液草酸沉淀鈰干燥過濾灼燒二、稀土酸法浸出鹽酸浸出堿轉化過濾、水洗后，用鹽酸浸出液中的過

5、量鹽酸溶解RE(OH)3，獲得稀土氯化物溶液，溶液pH值約3左右。除雜后濃縮結晶得混合稀土氯化物。適用范圍：適用范圍：可用于分解氟碳鈰礦精礦缺點：缺點：濃鹽酸浸出溫度高、時間長、酸霧大，勞動條件差，設備易腐蝕、應從廢氣中回收鹽酸。（三）鹽酸浸出- -堿轉化- -鹽酸浸出法二、稀土酸法浸出將硅鈹釔礦精礦研磨至小于100目，加入熱濃鹽酸中，反應為酸礦比約2.6（重量比）。反應完后，加熱使大部分過量鹽酸蒸發(fā)，用水浸出氯化稀土。過濾除去殘渣，濾液用草酸沉淀法回收稀土。使稀土與費稀土雜質分離。（四）濃鹽酸浸出法二、稀土酸法浸出磷灰石可用硝酸、鹽酸或硫酸分解。在60條件下，磷灰石易溶于50% 60%的硝酸

6、中，反應式為：過濾后的濾液可用萃取法或結晶法處理。為有利于稀土萃取，濾液先脫氟：萃取法處理是過濾后用氨中和濾液，使pH=0.2，經(jīng)4 5級萃取，8 10級和8級反萃后，用氨沉淀反萃液中的稀土，稀土富集物中RExOy含量為50% 80%。（五）硝酸浸出法二、稀土酸法浸出褐釔鈮礦的有價組分為鈮（鉭）（約30%(Ta、Nd)2O5）和稀土元素（約30%RExOy）。（五）硝酸浸出法水洗TBP萃取硝酸溶解鋇鹽除鐳草酸沉淀干燥過濾苛性鈉轉化氫氟酸浸出褐釔鈮礦褐釔鈮礦浸渣浸渣濾餅濾餅濾液濾液萃余液萃余液稀土氧化物稀土氧化物固液分離過濾灼燒過濾三、稀土堿法浸出用于處理RExOy含量為20% 30%的氟碳鈰礦

7、和獨居石混合精礦（一）蘇打焙燒- -稀硫酸浸出法60-70P204-TBP萃取稀硫酸浸出硫酸鈉硫酸復鹽沉淀堿轉化球磨蘇打焙燒混合精礦混合精礦焙燒礦焙燒礦濾餅濾餅浸出液浸出液稀土氯化產(chǎn)品稀土氯化產(chǎn)品水洗鹽酸優(yōu)溶600 700過濾稀酸洗過濾三、稀土堿法浸出1. 常壓堿液浸出法工業(yè)上常用常壓堿液浸出法分解獨居石苛性鈉溶液浸出后，先用熱水稀釋，并在70條件下保溫陳化，以利于氫氧化物的凝聚和沉降。陳化中止后，用傾析法將上層清液排出，再以熱水充分洗滌底流，可用錯流洗滌或逆流洗滌的方法進行水洗。水洗后的氫氧化物中堿和磷的含量低，不必過濾，可直接送去酸溶。（二）苛性鈉溶液浸出三、稀土堿法浸出2. 濃苛性鈉溶液

8、電加熱浸出法混合精礦中氟碳鈰礦與獨居石中的RExOy的比例為6:4，為降低苛性鈉用量，混合精礦先用鹽酸浸出氟碳鈰礦中的碳酸稀土。分解作業(yè)在電加熱反應槽中進行，通電40min可完成分解。堿濾餅水洗后用開始的鹽酸浸出液中過量酸溶解，稀土、釷、鐵進入溶液，溶液最終pH值為0.5 1.0，用氨水中和后過濾可得氯化稀土溶液和鐵釷渣。與常壓苛性鈉溶液分與常壓苛性鈉溶液分解法解法相比：相比：堿耗量低、分解速度高、分解時間短、能耗低，但Ce3+易氧化為Ce4+，致使鹽酸優(yōu)溶堿濾餅所得氯化稀土溶液中的CeO2：RExOy比值下降。（二）苛性鈉溶液浸出三、稀土堿法浸出3. 濃苛性鈉溶液熱壓熱壓浸出法苛性鈉溶液熱壓分解含鎢磷釔礦精礦時，精礦磨至95%-325目，常壓下，50%苛性鈉溶液在液固比為2.5:1，溫度為140條件下浸出5h，分解率僅60%。若用50%苛性鈉溶液，在液固比為2.5:1，溫度為溫度為250，釜內(nèi)壓力為2MPa的條件下浸出5h，分解率可達95%。（二）苛性鈉溶液浸出三、稀土堿法浸出3. 濃苛性鈉液熱壓浸出法酸溶解濾餅中的稀土、釷、鈾，使其與鈮、鉭分離。濾液中的稀土可用相應的方法回收。此法除可用于處理稀土礦物精礦外，還可用于處理低品位稀土氧化物，以除去非稀土雜質，提高混合稀土氧化物的質量。該工藝勞動強