[发明专利]一种稀土与锶共伴生多金属矿综合回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土与锶共伴生多金属矿综合回收工艺，特别是涉及一种氟碳铈矿与含锶矿物、萤石、钡等共伴生矿的综合分离回收利用。具体地说是以稀土与含锶多金属矿为原料，采用氧化焙烧、硫酸浸出得到稀土硫酸盐溶液，硫酸稀土溶液进行萃取分离或复盐沉淀—碱转化方法，达到稀土、钍、氟全部以产品的形式回收，浸出渣主要成分是以硫酸锶形式存在的锶矿物产品。

背景技术

稀土是我国的优势矿种，也是一种战略物资。我国稀土储量占世界80％以上。经过几十年来的勘采、开发，我国已形成三大稀土生产基地，即内蒙古包头、江西赣州、四川凉山。在凉山德昌县大陆乡旁侧山头上发现了大片稀土矿原生露头。大陆乡稀土矿床属氟碳铈矿稀土矿床。矿石的工艺性质与冕宁牦牛坪矿床对比，具有自身特点：.氟碳铈矿自然粒度小，一般在0.2mm以下，-200目约占30～40％；氟碳铈矿与含锶矿物、方解石等相互交生、相互包裹现象常见；脉石矿物含锶矿物及其它富锶矿物明显更高，角砾状矿石显著增多；其角砾组成极为复杂；稀土精矿含ThO₂为0.10～0.16wt％。

德昌稀土矿是含锶、钡的多金属矿中，稀土的赋存状态也与冕宁稀土矿有很大差别。若采用单一氟碳铈矿的牦牛坪稀土矿相同的选矿技术(方法)，将产生两大严重后果：一是选别指标将严重偏低，精矿品位低，稀土回收率低，将不能使宝贵的稀土资源得到充分的利用；二是含锶矿物作为尾矿弃之，将污染环境，挤占农田，影响生态平衡。

在现有的生产工艺中，人们通常考虑把氟碳铈矿与含锶矿物共生矿当作单一氟碳铈矿进行选矿分离，稀土精矿品位低，仅为50％左右，比单一氟碳铈矿生产的精矿品味低10～20％；稀土的回收率低，仅为60％左右，比单一氟碳铈矿的回收率低20～30％。此外，含锶矿物的回收率偏低，不到55％。近年来，在氟碳铈矿与含锶矿物共伴生矿的综合利用方面逐渐的引起关注。

混合精矿中稀土与锶等矿物的分离工艺，目前尚无人研究。

中国专利20071017771.3公开了一种氟碳铈矿与天青石共生矿的综合利用工艺，该工艺采用了羟肟酸或羟肟盐为捕集剂同步浮选生产混合精矿，再采用了氧化焙烧-盐酸浸出法得到混合氯化稀土溶液和天青石。该方法在氧化焙烧-盐酸浸出过程中，部分稀土将以氯化物溶液形式回收，可以直接衔接稀土萃取分离，但有一部分稀土以氟化合物或氟氧化物形式与天青石共同进入浸出渣中，且如果矿石中锶以碳酸锶或氧化锶形态存在时，锶将形成氯化锶进入浸出液中，导致锶分散在浸出液和渣中，难与稀土分离回收。

发明内容

本发明的目的是提供一种稀土与锶共伴生多金属矿综合回收工艺，该工艺流程简单，可有效分离稀土与锶矿物，稀土的浸出率≥95％，浸出渣中含锶矿物量得以富集，其品位可通过该方法达到70％以上。

为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明根据氟碳铈矿物与含锶矿物热分解产物在硫酸介质中的溶解性能的巨大差异，进行氧化焙烧-硫酸浸出，稀土元素得以高效浸出，和氟、Th共同进入硫酸浸出液中，而锶矿物以低溶解度的硫酸锶状态进入浸出渣中，从而实现稀土和含锶矿物的有效分离。

这种稀土与锶、钡、钙等多金属矿综合利用回收工艺，其分离回收的具体步骤为：

1)采用重选、磁选和浮选中的至少一种方法将稀土与锶共伴生多金属矿中的稀土和锶共选，得到含稀土和锶的混合精矿；

2)将含稀土与锶的混合精矿进行氧化焙烧；

3)焙烧后的焙砂用硫酸溶液浸出，过滤，得到含四价铈、氟和三价稀土的硫酸浸出液和含硫酸锶的浸出渣。

经过选矿得到的混合精矿中的稀土氧化物含量为10％-50wt％，氧化锶含量为20-50wt％。

含四价铈、氟和三价稀土的硫酸浸出液用基于P507或P204的协同萃取剂进行萃取分离，得到单一或者混合稀土化合物、钍产品、氟产品。见专利：“一种氟碳铈矿氧化焙烧-硫酸浸出-萃取后有机相除氟的方法(专利号：200410070199.1”，本发明对此部分不作说明。

其中步骤1)中的稀土与锶、钡、钙共伴生矿中的锶和其他非稀土矿中比例为：锶成分/(锶成分+非稀土矿物成分)大于70wt％，锶成分按照硫酸锶计算。步骤1)中的氧化焙烧温度为350～700℃，焙烧1～8小时，得到焙砂。