[发明专利]一种从固体废弃物中提取高纯稀土及锆化合物的生产工艺

权利要求书

1.一种从固体废弃物中提取高纯稀土及锆化合物的生产工艺，其特征是按照以含稀土和锆固体废弃物为原料回收提取稀土和锆的生产工艺，通过原料的预处理，碱性条件下高温焙烧转化，焙烧转化物经酸洗、酸溶的处理过程，得到含稀土及锆的溶液，经进一步处理获得洁净高纯锆化合物产品，同时将提取锆后的溶液用溶剂萃取分离等方法处理，制备高纯单一稀土化合物；制备步骤如下：

（1）首先将含稀土和锆固体废弃物粉碎制成粉体，按废料粉体、氢氧化钙和CC-助剂溶液质量比为100 ：70－100：1－15的比例进行混合，混合均匀后，进行焙烧，焙烧温度800－1250℃，反应时间为1－12h，反应完全后,得到焙烧转化物； 

(2) 将步骤(1)中所得到的焙烧转化物，用0.5-3mol/L的稀盐酸洗去过量的钙、可溶性硅和铁，然后用水洗涤，静置澄清，固液分离后，得到酸洗焙烧矿转化物； 

(3) 将步骤(2)中得到的酸洗焙烧转化物以盐酸进行溶解，过滤后得到稀土和锆混合氯化物溶液和酸溶渣，酸溶渣无害化处理后堆放；

(4) 步骤(3)中得到的稀土和锆混合氯化物溶液进行加热减压浓缩，冷却结晶，锆以ZrOCL₂·8 H₂O晶体形式析出，稀土留在母液中；经固液分离后得到氯氧化锆ZrOCL₂·8H₂O晶体和含稀土的氯化物母液； 

(5) 对步骤(4)中得到的氯氧化锆ZrOCL₂·8H₂O晶体，用酸度6－10mol/L的高纯盐酸淋洗晶体表面吸附的杂质，淋洗后的晶体用纯水纯化、净化，经离心甩干后得到高纯氯氧化锆ZrOCL₂·8H₂O晶体；

(6) 将步骤(5)中得到的高纯氧化锆ZrOCL₂·8H₂O晶体置于灼烧窑中灼烧，即可制得高纯ZrO₂产品； 

(7) 将步骤(4)得到的含稀土的氯化物母液用石灰水中和至pH=4.0-4.5，过滤，得到滤液和渣；稀土进入滤液中，滤液通过步骤（8）或步骤（9）制取混合氯化稀土溶液，渣回收或无害化处理后堆放；

(8) 将步骤(7)得到的滤液用氨水调节其pH≥8.0后，稀土以氢氧化物形式沉淀出来，过滤得到稀土氢氧化物，该稀土氢氧化物经盐酸溶解得到混合氯化稀土溶液，氯化稀土相当于REO：100-300 g/L；

(9) 将步骤(7)得到的滤液用皂化的P507-煤油溶液或环烷酸-异辛醇-煤油溶液在盐酸体系中进行萃取浓集得到混合氯化稀土溶液，氯化稀土相当于REO：100-300 g/L； 

(10) 将步骤(8)或(9)得到的REO：100-300 g/L的混合氯化稀土溶液为料液，利用溶剂萃取方法，以P507-煤油溶液或环烷酸-异辛醇-煤油溶液为萃取剂，在盐酸体系中进行萃取分离，制备高纯单一稀土化合物。

2.如权利要求1所述的从固体废弃物中提取高纯稀土及锆化合物的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中控制氢氧化钙中氧化钙含量≥70%；控制CC-助剂浓度为220－300g/L。

3.如权利要求1所述的从固体废弃物中提取高纯稀土及锆化合物的生产工艺，其特征在于，步骤(3)中盐酸的酸度为6－10mol/L，溶解温度25－100℃，反应时间1－12h，最终得到的稀土和锆混合氯化物溶液浓度为60～120g/L,酸度1-5 mol/L。

4.如权利要求1所述的一种从固体废弃物中提取高纯稀土及锆化合物的生产工艺，其特征在于，步骤(4) 控制浓缩料液锆浓度在135-150g/L范围内，在加热过程中产生的盐酸气体，经冷凝回收后得到浓度0.5-3mol/L的稀盐酸溶液，返至步骤(2)中用于酸洗。

5.如权利要求1所述的一种从固体废弃物中提取高纯稀土及锆化合物的生产工艺，其特征在于，步骤（5）淋洗后淋洗液返至步骤(3)中用于酸溶或步骤(2)中用于酸洗，经离心甩干后得到高纯氯氧化锆ZrOCL₂·8H₂O晶体中ZrO₂≥34%，Fe₂O₃≤0.0003%，此晶体可作为产品销售。