[发明专利]氟碳铈精矿的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体而言，本发明涉及氟碳铈精矿的处理方法。

背景技术

我国是世界稀土资源较丰富的国家，常用的稀土精矿主要有包头混合稀土精矿(氟碳矿和独居石)、四川稀土精矿(氟碳铈)、山东微山稀土精矿(氟碳铈)，离子吸附型精矿(南方七省如揭西、平远、寻乌、龙南、崇左等地精矿，其中REO(稀土氧化物)占92％)、广东及湖南独居石精矿。对于氟碳铈矿来说，由于矿物具体形态不同，不同地区的氟碳铈矿往往在物理化学性质上有重大差别。四川氟碳铈矿是我国第二大稀土资源，但其氟碳铈矿的物理化学形态与包头混合稀土精矿中的氟碳铈矿成分存在很大差别，因此无法采用处理包头矿的方法来处理四川氟碳铈矿，目前针对此类矿主要采用酸法或碱法进行冶炼。

酸法主要采用氧化焙烧-盐酸或硫酸浸出工艺。20世纪90年代氧化焙烧-硫酸浸出工艺技术被应用到一些氟碳铈矿的冶炼中，含氟四价铈的硫酸稀土溶液采用两次复盐沉淀、碱转化、酸溶来提取富铈和少铈氯化稀土。但该工艺存在流程冗长、固液分离工序多、稀土收率低、废水量大、钍氟等杂质在处理过程中散布于渣中，浪费了宝贵的氟钍资源、环境污染严重等缺点。此外，四川当地稀土企业开发出的氧化焙烧-盐酸浸出、氧化焙烧-盐酸浸出-碱分解-盐酸优溶-还原浸铈、氧化焙烧-硫酸浸出-两步复盐沉淀等方法也均存在环境污染等问题。

碱法采用浓NaOH分解法和碳酸盐分解法。其中NaOH分解法采用浓NaOH分解氟碳铈矿，此法虽分解率高且无有害废气，但要求精矿品味高、杂质少、废水量大。碳酸盐分解稀土分解率低且流程较长。

因此，针对四川氟碳铈矿及其同类稀土矿的处理还有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种工艺简单，又能够处理四川氟碳铈精矿的方法。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种氟碳铈精矿的处理方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将所述氟碳铈精矿进行球磨处理，以便得到氟碳铈精矿颗粒；

(2)将所述氟碳铈精矿颗粒与浓硫酸混合并熟化，以便得到熟化矿；

(3)将所述熟化矿进行焙烧，以便得到焙砂；

(4)将所述焙砂调浆并水浸和过滤，以便得到浸出液和浸出渣；

(5)将所述浸出液进行萃取处理，以便得到稀土和含钍萃取液；以及

(6)将所述含钍萃取液进行反萃处理，以便得到硝酸钍。

由此，根据本发明实施例的氟碳铈精矿的处理方法可以有效处理四川氟碳铈精矿，并且流程简单，REO浸出率高，能耗低，辅料消耗少，同时钍放射性含量大大降低在标准范围内，整个过程无氟和放射性钍排放，浸出渣经水洗后可直接排放，环境友好且能高效分离稀土并综合利用氟钍资源，是一种清洁的冶金处理氟碳铈精矿的生产新工艺。

另外，根据本发明上述实施例的分解氟碳铈精矿的前处理方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述氟碳铈精矿颗粒的平均粒径为200～280目。由此对氟碳铈精矿进行球磨处理有利于提高氟碳铈精矿的比表面积，有利于颗粒状氟碳铈精矿在浓硫酸中的均匀分散，进而有利于提高熟化效率。

在本发明的一些实施例中，所述氟碳铈精矿为四川氟碳铈矿。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述混合是将所述氟碳铈精矿颗粒与98重量％浓硫酸按照质量比(1:1.0)～(1:1.5)进行的。由此有利于氟碳铈精矿颗粒在浓硫酸中分散的更加均匀，提高氟碳铈精矿颗粒熟化效果。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述熟化是在130～210摄氏度下保温1～4小时。由此在低温下熟化，工艺简单，温度易于控制，能耗低；优选地，上述熟化温度为150-180摄氏度，由此可以进一步地提高熟化效果。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述焙烧是在210～280摄氏度下保温0.5～2小时。由此在该条件下焙烧可以有效避免硫酸分解，进而不会产生二氧化硫和三氧化硫气体，同时还可以使焙砂具有更好的水浸性能，从而可以进一步提高稀土元素和钍的浸出率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，将所述焙砂与水按照质量比(1:6)～(1:12)进行调浆，并浸出1～2小时。由此可以进一步提高钍的浸出率，使得浸出渣中含有的放射性钍的含量低于300ppm，进而可以直接进行堆存。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的氟碳铈精矿的处理方法的流程图。