稀土湿法冶炼基础知识(3)

稀土湿法冶炼基础知识培训资料

离子矿

混合稀土料液

单稀土料液

稀土草酸溶或碳酸盐

灼烧 单一稀土氧化物

过筛混料包装 产品 沉淀 萃取分离 酸溶 9

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第三章 离子矿开采

我国风化壳淋积型稀土矿是20世纪60年代未期首光在江西省龙南足洞及录乌河岭发现，以后相继在福建、湖南、广东、广西等南岭地区均有发现，但以江西比较集中、量大。离子吸附型稀土矿是一种国外未见报道的我国独特的新型稀土矿床，经20多年的研究，查明该类型矿分布面广，储量大，放射性低，开采容易，提取稀土工艺简单，成本低，产品质量好等特点，目前年生产混合精矿2万多吨。离子吸附型稀土矿是由含稀土的花岗岩或火山岩经多年风化而形成，矿体覆盖浅，较疏松，颗粒很细，80％－90％的稀土元素呈阳离子状态吸附在高岭土、埃洛石和水云母等粘土矿物上，吸附在粘土矿物上的稀土阳离子不溶于水和乙醇，但在强电解质（如NaCl、(NH4)2 SO4 、NH4 Cl、 HN4AC等）溶液中能发生离子交换而进入溶液并具有可逆反应。 一、离解方程式

高岭土吸附稀土离解方程式：

[Al2 Si2O5(OH)4]-m·nRE3++ 3nMe+ ? [Al2 Si2o5(OH)4]-m·3nMe++ nRE3+ 白云母吸附稀土离解方程式：

[KAl2(AlSi3O10)(OH)2]-m·nRE3++ 3nMe+ ? [KAl2(AlSi3O10)(OH)2]-m·3nMe++ nRE3+ 其中：Me为电解质阳离子，RE为稀土离子。

电解质与稀土交换能力的顺序是：对阳离子是K+>NH4+>Na+,对阴离子是SO42

–

+

3+

>CH4COO->NO3->Ce->HCO3-,目前生产上一般用3～5%硫酸铵溶液渗浸工艺代替过去的5～

7%氯化钠渗浸工艺，因为氯化钠渗浸法存在浸矿时间长，氯化钠浓度大（7%），消耗量大，钠离子共沉淀多，影响一次灼烧产品质量，TREO一般只能达到70%，需对一次灼烧产品水洗脱钠，再灼烧的复杂工艺，且浸渣（尾矿）中含有大量的氯化钠，造成土地盐碱化，污染环境，硫酸铵渗浸稀土能力强，用量少，铵离子沉淀少，灼烧时易挥发，产品质量高，且可减少环境污染。 二、渗浸方法 <一>池浸法

池浸法是用机械或人工推车将采场运来的矿土直接装入一个长方形的水泥池（底部一般留有掏矿渣矿和浸出液流出孔，用竹条或木条衬底，上铺麻袋或滤布），无需经破碎和筛分等处理，但要尽量将粗细矿粒搭配均匀，然后将配置好一定浓度的淋洗剂按规定液固比送入池内，让淋洗剂和矿物内稀土离子进行淋洗交换，稀土离子富集于溶液，

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浸出液用饱和草酸或碳铵溶液沉淀，过滤的滤饼即为草酸稀土或碳酸稀土，经灼烧得混合稀土氧化物。 <二>堆浸法

堆浸法是用机械或人工将采运来的矿土直接堆放在铺有水泥板或软塑的地面上，然后将配置好一定浓度的淋洗液连续从矿堆表面淋洗，经过渗透和离子交换，有选择地将矿石中的稀土离子淋出，淋出液底部收集、沉淀灼烧成氧化物。 <三>原地浸出法

原地浸出法是在含有离子型稀土的矿区或地段打井，通过地表注液井加入浸矿液，经过渗透和离子交换，有选择地将矿石中的稀土离子浸出并沉淀回收的工艺，浸出液的回收有负压抽液和水封堵漏法，关键取决于地形地貌和地质条件。其与池浸法和堆浸法相比，各有优缺点：池浸法和堆浸法工艺技术及设备条件简单，易操作，只需掌握好淋洗固液比，适当的料层厚度和淋洗时间，便能达到满意效果，因而迅速发展，遍地开花，其缺点是生产1T氧化稀土，需开采的地表面积达200～800m3,采剥矿量达1000M3，排放的尾砂量达800～1000m3，造成表土和植被严重破坏，水土流失，环境污染，资源浪费，稀土总回收率只有30%～40%。原地浸出法的优点是地貌，地表和植被不遭破坏，稀土浸取回收率达70%～75%，成本比池浸法和堆浸法低100～3000元/tREO,但其工艺技术要求高，需对地形地貌和地质条件作认真分析论证，否则血本无归。

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第四章 离子矿酸溶

离子矿酸溶实际上是转相工作（固相 液相），由于稀土氧化物具有弱碱性性质，故能与酸发生复分解反应生成稀土盐和水，一般利用盐酸（因为后面的萃取分离体系均为盐酸体系，方便衔接）进行溶解稀土氧化物，以生成适合于萃取分组分离用的稀土料液。

一、 化学反应式

RE2O3+6HCl═ 2RECl3+3H2O 2CeO2+8HCl═ 2CeCl3+ Cl2↑+4H2O

（4PrO2·Pr2O3）+22HCl═ 6PrCl3+ 2Cl2↑+11H2O (2TbO2·Tb2O3)+14HCl═ 4PrCl3+ Cl2↑+7H2O

Mn++nCl-═MCln (M为杂质) Fe2O3+6HCl═ 2FeCl3+3H2O Al2O3+6HCl═ 2AlCl3+3H2O CaO+2HCl═ CaCl2+H2O

二、 盐酸量计算

酸量＝RE2O3溶解耗酸+杂质溶解耗酸+挥发酸 1、

RE2O3溶解耗酸

1000?1000?TREO?62?m?(m为RE2O3配合当量) NHCl酸体积VHCl2、 杂质溶解耗酸

混合稀土中含有部分非稀土杂质，如铁、硅、铝、钙等，在酸溶时有些会一并溶出，适当掌握好酸溶料液PH值，能有效地控制非稀土杂质溶进的程度，得到更好的酸溶料液，此部分耗酸应视非稀土杂质含量和酸溶条件而定。

3、

挥发酸

在酸溶时，部分酸会挥发逸出及分解，此部分酸量要根据反应温度、反应时间和酸当量确定，无定量。

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实际生产中，一般取RE2O3∶HCl＝1∶2.1～2.3（重量体积比） 三、 操作规程

1、 首先检查系统设备是否完好，盐酸是否充足，低位贮存量是否足够，酸雾净化塔的

碱液位是否满足。 2、 秤取矿物并运至酸溶槽旁。

3、 调浆：在酸溶反应槽内加入RE2O3∶水＝1∶1（重量体积比）的水，然后启动搅拌

系统并将稀土慢慢投入缸内，继续搅拌10～20分钟调成浆状（调浆的目的是用水湿润矿物表面，因灼烧矿物表面有一层硬化层，不调浆酸溶难度大，渣量多且易结块）。

如果酸溶碳铵稀土则在反应缸内先放入RE2O3∶HCl=1∶1（重量体积比）的盐酸，不用水调浆的原因是防止酸溶料液浓度大低，致使增加后续过滤、贮存及萃取的工作量，

4、 调浆完成后，缓慢加入盐酸，同时启动抽风系统，包括风机和碱液淋洗循环泵，加

酸速度应根据反应情况掌握，防止冒槽或温升不够，并在整个溶料过程中控制PH≥3.5。

5、 至反应充分完成后，加入适量的氯化钡除杂，检测至料液无白色粒（絮）状沉淀为

止，再加入少量絮凝剂使其加速澄清，再搅拌5～10分钟后，将酸溶料液虹吸入澄清槽澄清。

6、 料液澄清24小时后，将上清液放入过滤槽经过滤布过滤，滤液用泵输送至料液贮

槽存放待用。

7、 料液澄清槽下部渣量一定量时，将渣用料浆泵压至箱式压滤机压滤，压滤液返回自

然过滤槽，待渣填满压滤机内腔时，将渣卸下，用编织袋（内带尼龙袋）装好送至临时渣库堆放保管。 四、 注意事项

1、 爱惜原料，原料洒落在地应立即回收，装过原矿的编织袋和尼龙袋用水洗一次，洗

水用来调浆，投料时尽量减少粉尘飘散和适当控制抽风阀门，杜绝料液跑冒滴漏。 2、 掌握加酸速度，以免引进冒槽，冒槽是由于过份激烈反应产生出来的水蒸汽来不及

逃逸而引起的，故发生冒槽时，可用水喷洒表面进行降温 …… 此处隐藏：1551字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……