稀土湿法冶炼基础知识(2)

稀土湿法冶炼基础知识培训资料 项 目 镧 铈 镨 钕 钐 铕 钆 铖 镝 钬 钇 铒 铥 镱 镥 元素符号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd T b Dy Ho Y Er Tm Yb Lu 原子序号 57 58 59 60 62 63 64 65 66 67 39 68 69 70 71 原子质量 138.9 140.1 140.9 144.2 150.3 151.96 157.2 158.9 162.5 164.9 88.9 167.2 168.9 173.0 174.96 地壳中丰度PPm 35 66 9.1 40 7.06 2.1 6.1 1.2 4.5 1.3 31 1.3 0.5 3.1 0.8 金属活泼性 ScCe>……>La 电子价态 正常价态为+3价 Ce4+ Pr4+ Sm2+ Eu2+ Tb4+ Yb2+ 离子半经 1.061 1.034 1.013 0.995 0.964 0.95 0.938 0.923 0.908 0.894 0.881 0.88 0.869 0.858 0.848 ? （镧系收缩） 络合能力 逐渐增强→ 水解能力 逐渐降低→ RE(OH)3溶解度 逐渐降低→ 酸盐溶解度 逐渐增加→ 三价离子颜色 无 无 黄绿 红 淡黄 浅红 无 浅红 浅黄 淡黄 无 红 淡绿 无 无 氧化物分子式 La2O3 CeO2 Py6o11 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3 Tb407 Dy2O3 HO2O3 Y2O3 Ey2O3 Tm2O3 Yb2O3 Lu2O3 (4PrO2 Pr2O3) (2TbO2 Tb2O3) 氧化物分子量 325.81 172.12 1021.44 336.40 348.80 351.92 362.40 747.70 373.00 377.86 225.81 382.4 383.87 394.00 397.94 配合当量 162.905 170.24 174.40 181.2 186.5 172.12 168.20 175.96 186.925 188.93 112.905 192.935 198.97 191.20 197.0 氧化物颜色 白 黄 黑褐 淡蓝 乳黄 淡粉红 白 棕褐 淡绿 淡黄 白 粉红 淡绿 白 白

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五 稀土矿床

在自然界中稀土元素生成的各种盐类并常与其它金属共生，世界上发现的稀土矿物约250种，其中可供工业应用的有50余种，重要的稀土矿物有18种，其中最重要的是氟碳铈矿和独居石，分别占70%和28%。

稀土常作为开采其它矿产时的伴生组份（副产品）予以综合回收利用对象，对其品位没有固定的要求，其品位最高的可达17.22%（澳大利亚韦尔德山碳酸岩及其风化壳型铌----稀土矿床）。 附表：世界稀土资源状况

国家 美国 澳大 巴西 加拿 印度 马来 泰国 其它市场 中国 前苏联 合计 利亚 大 西亚 经济国家 储量 5500 680 20 164 1800 30 1 174 36000 4500 45000 REO（kt） 百分比 12.3 1.5 0.1 0.4 4.0 0.1 0.01 0.4 80.0 1.0 （%） 内蒙古白云鄂博，美国的艺延帕斯及澳大利亚的韦尔德山这三个矿山的稀土储量占世界的90%以上。 附表：中国稀土资源状况

中 国 矿物名称 工业储量 （万吨） 3510 49.5 7.57 37.61 3604.68 广 东 平 远 工业储量 总储量 （万吨） (万吨) 5.1 15.1 平均品位 (%) 0.5~0.1 0.5~0.1 500g/m3 0.1~0.3 总储量 工业储量 总储量 (万吨) （万吨） (万吨) 13510 49.5 7.57 167.61 13734.68 49.5 7.57 7.1 17.3 9 1.2 17.7 35.9 氧碳铈矿 独居石 磷钇矿 离子吸附矿 总合计 平远地处广东省北部，是广东省稀土资源较丰富的地区之一。稀土矿物于79年冬发现，矿区面积150km2，矿床平均厚度10米，总储量（以氧化物汁）15.1万吨，矿种属我国及至世界独特的花岗岩风化壳淋积型（离子吸附型）稀土矿床，品位高，平均

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~0.125%,比我国各地的独居石、磷钇矿和锡钇铌矿的可采率均高，组分化例适中，轻稀土占70%，中稀土占10%，重稀土占20%，开采价值高。90%以上的稀土呈阳离子状态吸附（或赋存）于高岭石类铝硅酸盐等粘土矿物上，其余10%以矿物形式存在，一半以上的稀土存在于占原矿24~32%的0.074mm矿砂中，多数露于地表植被下，硫松易采，用电解质溶液渗浸或交换淋洗矿物即可将稀土交换下来得到富集，采冶回收率高，资源损失小，该矿种放射性强度低，不须专门的处理和防护，采冶方便安全。 六、稀土应用

稀土被人们称为新材料的“宝库”，是工业的“味精”，越来越引起国内外科学家，其是材料专家的关注，已被美国、日本等国家有关政府部门列为发展高技术产业的关键元素。就目前而言，稀土在有色治金、玻璃和陶瓷、原子能技术、电气照明、荧光和激光材料、石油化工、永磁材料、磁光材料、贮氢材料、医疗核磁共振、农业生产及塑料皮革等领域已得到了广泛的应用。有人认为，随着稀土应用的开发，将会引发一场新的技术革命。

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第二章 稀土冶炼主要过程

一．稀土冶炼全过程

稀土从矿山开采到高纯单一稀土金属的冶炼过程如下图：

稀土矿藏（0.1~6%）

选 矿 浮选 重选 磁选 电选 化选 稀土精矿（~50-90%） 火法分解 湿法分解 碳酸钠 烧、氧化法 烧碱液分解、硫酸分解 ReCl3.6H2O或混合稀土溶液 少量应用 其它 结晶法 分级沉淀法 酸盐沉淀法 硫酸复盐沉淀法 氢氧化物沉淀 氧化还原法 锌粉还原 录齐还原 电解还原 氯气氧化 双氧水氧化 柱色谱 柱液相 离子交换法 纸色谱 薄色谱 柱相 溶剂萃取法 非平衡萃取 光致氧化还原 液膜分离技术 物理化学分离技术

富集物或单一稀土 应用

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金属制取 金 属 热 还 原 法 熔 盐 电 解 法 钙热—氟化物 氟化物熔盐体系 锂热—氧化物 氧化物—氟化物熔盐体系 轻RE金属热—氧化物

稀土金属 应用

↓ 金 属 纯 化 真空熔炼法----除Ca. F. H等 蒸馏或升华----用于Sm.Eu.Tm.Yb.Lu.Er.Sc.Y等易挥发金属 区域熔炼法----除H. O. N等杂质 电传输法（电泳、固体电解法）----高纯金属 高纯稀土金属 应用 二．选矿

选矿是利用组成矿石（物）的各种矿物之间物理化学性质的差别，采用不同的选别方式，借取不同的选别设备，把矿石（物）中的有用矿物富集起来，并除去有害杂质，使之与脉石矿物和其它有用矿物分离的机械加工过程，以提高稀土氧化物的含量，得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。 三．精矿分解

为获得便于利用的稀土产品，将矿物中的主要成份转变成易溶于水或酸的化合物，然后经溶解、分离净化（除杂）、浓缩（转型）或分离沉淀灼烧等工序，制成各种混合稀 …… 此处隐藏：1429字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……