稀土的酸法浸出和碱法浸出

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,2015/6/10,#,单击此处编辑母版标题样式,稀土冶金学,第,三,章,稀土,矿物的浸出分解,课题：,稀土的酸法浸出和碱法浸出,提问：,1,.,什么,是浸出,过程,？,2.,浸出方法,有哪些？,一、概述,概念,用某种试剂使稀土矿物精矿或氧化物分解，并使被浸组分转入水溶液的过程称为浸出,效率衡量指标,被浸组分的浸出率、浸出过程的选择性,、,试剂耗量等,浸出剂,无机酸,碱,盐,硫酸、盐酸,、,氢氟酸,苛性钠,、,碳酸钠,硫酸铵、氯化铵,、,氯化钠,浸出方法,搅拌浸出法,渗滤浸出法,稀土矿物精矿、混合稀土氧化物及稀土中间产物的浸出,离子吸附型稀土矿的浸出,浸出后矿浆,需经固液分离、洗涤等作业，才能获得后续处理的澄清稀土浸出液,可得澄清的稀土浸出液,二,、稀土酸法浸出,盐酸,主要用于分解褐帘石、硅铍钇矿等硅酸盐矿物；硫酸用于分解独居石、磷钇矿等磷酸盐矿物和氟碳铈矿等氟碳酸盐矿物及含钛矿物；氢氟酸用于分解铌钽酸盐矿物。,（一）浓硫酸焙烧,-,水浸法,稀土原料与浓硫酸,混合加热,至一定温度，稀土和钍转变为可溶性硫酸盐,。,浓,硫酸焙烧时影响精矿分解率的主要因素：酸矿比、精矿品位、投料量、焙烧温度、窑内停留时间及窑尾负压,等,工艺条件,精矿品位,（,RE,x,O,y,含量,）,酸矿比,硫酸与,RE,x,O,y,之比,焙烧温度,窑内停留时间,窑尾负压,20%35%,1.5 1.7,250 300,3h,30 50Pa,此条件下效果：,精矿分解率,95%97%,二,、稀土酸法浸出,（一）浓硫酸焙烧,-,水浸法,焙烧矿用冷水浸出，实为稀硫酸,浸出,工艺条件,浸出液固比,温度,水浸液中,RE,x,O,y,含量,浸渣稀土含量,浸出,时间,7 8,）：,1,30 40,30 35g/L,1%2%,2 3h,结束后加聚丙烯酰胺，澄清,4 6h,，吸去上清液，浸渣逆洗后排放,此条件下,水浸焙烧矿，稀土浸出率为,96%98%,二,、稀土酸法浸出,（一）浓硫酸焙烧,-,水浸法,浓硫酸低温焙烧低品位混合精矿整个工艺流程的稀土回收率约,80%,。,缺点,：,流程冗长，固,-,液转换多，试剂和能量消耗大，稀土损失较大,。,处理范围：,可,处理氟碳铈矿精矿、独居石精矿、磷钇矿精矿、易解石精矿、含钨磷钇矿精矿，硅酸盐稀土矿及低品位稀土氧化物等稀土原料。,二,、稀土酸法浸出,（二）氧化焙烧,-,稀硫酸浸出法,氧化焙烧时，氟碳铈矿分解放出,CO,2,，,Ce,3+,被氧化为,Ce,4+,。,碱转化,盐酸溶解,稀硫酸浸出,氧化焙烧,氟碳铈矿,焙烧矿,非铈稀土的硫酸钠复盐,RE(OH),3,氧化铈产品,500,，,1h,过滤,过滤,滤液,硫酸钠,母液,Ce,4+,富镧稀土氯化物产品,氯化稀土溶液,除杂,结晶,浓缩,还原剂,硫酸,铈复盐沉淀,Ce,3+,过滤,碱转化,Ce(OH),3,过滤,滤饼,盐酸溶解,除杂,过滤,滤液,草酸沉淀铈,干燥,过滤,灼烧,二,、稀土酸法浸出,盐酸,浸出,碱转化,过滤,、,水洗后,，,用,盐酸浸出液中的过量盐酸溶解,RE(OH),3,，获得稀土氯化物溶液，,溶液,pH,值约,3,左右。除杂,后浓缩结晶得,混合稀土氯化物。,适用范围：,可用,于分解氟碳铈矿,精矿,缺点：,浓,盐酸浸出温度高、时间长、酸雾大，劳动条件差，设备易腐蚀、应从废气中回收盐酸,。,（三）盐酸浸出,-,碱转化,-,盐酸浸出法,二,、稀土酸法浸出,将硅铍钇矿精矿研磨至小于,100,目，加入热浓盐酸中，反应,为,酸矿,比约,2.6,（重量比）。反应完后，加热使大部分过量盐酸蒸发，用水浸出氯化稀土。过滤除去残渣，滤液用草酸沉淀法回收稀土。使稀土与费稀土杂质分离。,（四）浓盐酸浸出法,二,、稀土酸法浸出,磷灰石可用硝酸、盐酸或硫酸分解。在,60,条件下，磷灰石易溶于,50%60%,的硝酸中，反应式为,：,过滤后的滤液可用萃取法或结晶法处理。为有利于稀土萃取，滤液先脱氟,：,萃取法处理是过滤后用氨中和滤液，使,pH=0.2,，经,4 5,级萃取，,8 10,级和,8,级反萃后，用氨沉淀反萃液中的稀土，稀土富集物中,RE,x,O,y,含量为,50%80%,。,（五）硝酸浸出法,二,、稀土酸法浸出,褐钇铌矿的有价组分为铌（钽）（约,30%(Ta,、,Nd),2,O,5,）和稀土元素（约,30%RE,x,O,y,）,。,（五）硝酸浸出法,水洗,TBP,萃取,硝酸溶解,钡盐除镭,草酸沉淀,干燥,过滤,苛性钠转化,氢氟酸浸出,褐钇铌矿,浸渣,滤饼,滤液,萃余液,稀土氧化物,固液分离,过滤,灼烧,过滤,三,、稀土碱法浸出,用于,处理,RE,x,O,y,含量为,20%30%,的氟碳铈矿和独居石,混合精矿,（一）苏打焙烧,-,稀硫酸浸出法,60-70,P,204,-TBP,萃取,稀硫酸浸出,硫酸钠,硫酸复盐沉淀,碱转化,球磨,苏打焙烧,混合精矿,焙烧矿,滤饼,浸出液,稀土氯化产品,水洗,盐酸优溶,600 700,过滤,稀酸,洗,过滤,三,、稀土碱法浸出,1.,常压碱液浸出法,工业上常用常压碱液浸出法分解,独居石,苛性钠溶液浸出后，先用热水稀释，并在,70,条件下保温陈化，以利于氢氧化物的凝聚和沉降,。,陈化中止后，用倾析法将上层清液排出，再以热水充分洗涤底流，可用错流洗涤或逆流洗涤的方法进行水洗。水洗后的氢氧化物中碱和磷的含量低，不必过滤，可直接送去酸溶。,（二）苛性钠溶液浸出,三,、稀土碱法浸出,2.,浓苛性钠溶液电加热浸出法,混合精矿中氟碳铈矿与独居石中的,RE,x,O,y,的比例为,6:4,，为降低苛性钠用量，混合精矿先,用盐酸,浸出氟碳铈矿中的碳酸,稀土。,分解作业在电加热反应槽中进行，,通电,40min,可完成,分解。,碱滤饼水洗后用开始的盐酸浸出液,中过量,酸溶解，稀土、钍、铁进入溶液，溶液最终,pH,值为,0.5 1.0,，用氨水中和后过滤可得氯化稀土溶液和铁钍渣,。,与常压苛性钠溶液分,解法,相比：,碱耗,量低、分解速度高、分解时间短、能耗低，但,Ce,3+,易氧化为,Ce,4+,，致使盐酸优溶碱滤饼所得氯化稀土溶液中的,CeO,2,：,RE,x,O,y,比值下降。,（二）苛性钠溶液浸出,三,、稀土碱法浸出,3.,浓苛性钠溶液,热压,浸出法,苛性钠溶液热压分解含钨磷钇矿精矿时，精矿磨至,95%-325,目，常压下，,50%,苛性钠溶液在液固比为,2.5:1,，温度为,140,条件下浸出,5h,，分解率仅,60%,。,若,用,50%,苛性钠溶液，在液固比为,2.5:1,，,温度为,250,，釜内压力为,2MPa,的条件下浸出,5h,，分解率可达,95%,。,（二）苛性钠溶液浸出,三,、稀土碱法浸出,3.,浓苛性钠液热压浸出法,酸,溶解滤饼中的稀土、钍、铀，使其与铌、钽分离。滤液中的稀土可用相应的方法回收。,此法除可用于处理稀土矿物精矿外，还可用于处理低品位稀土氧化物，以除去非稀土杂质，提高混合稀土氧化物的质量。,该,工艺劳动强度较大。,（三）苛性钠熔融法,水浸,过量苛性钠搅拌均匀,矿物原料,熔融物,滤饼,过滤,700,左右熔融,酸溶解,本节小结,1.,浸出过程的定义，衡量浸出过程效率的指标；,2.,常用的浸出剂，以及浸出的方法；,3.,稀土酸法浸出的技术条件和工艺过程；,4.,稀土碱法浸出的技术条件和工艺过程。,