[发明专利]一种旋转床处理稀土精矿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从稀土精矿中提取稀土的方法，并且更具体地，涉及一种利用旋转床焙烧的焙烧产物直接水洗提取稀土的方法。

背景技术

我国的稀土储量为世界首位，然而在已探明的稀土矿中，大多数都成分复杂、稀土含量少，不利于工业直接应用。目前用于工业生产的混合稀土精矿的稀土含量一般为50％-60％，而原矿的稀土含量则远低于此水准，故需将稀土原矿中的脉石矿物及有害杂质成分有效去除，即经选矿处理获得稀土精矿后，再提取稀土。但混合型稀土矿物中含有的稀土磷酸盐矿物(独居石)即使在高温条件下也十分稳定，在常温下更是难以用酸分解，虽然已有的硫酸焙烧和烧碱分解这两种方法技术成熟，并在工业上大量应用，但在环保、节能方面存在弊端。

稀土精矿浓硫酸高温焙烧时焙烧温度一般在600℃-800℃之间，会产生大量含氟化硅、氟化氢、二氧化硫、三氧化硫等的强酸性废气和高放废渣，目前还没有经济有效、为企业所能接受的处理方法，日积月累对环境产生的危害越来越不容忽视。

用烧碱分解稀土矿物是一种经典的分解方法，烧碱法分解混合型稀土精矿与独居石相同，也需要用高稀土含量的稀土精矿作原料。由于分解过程中无酸性有害气体产生，故无须庞大复杂的废气处理设备，因此这一工艺已经得到了较快推广。但是由于烧碱价格的上涨，且后续工艺需要大量的酸进行溶解，严重影响了生产厂家的经济效益。

氯化氨焙烧分解混合型稀土精矿提取稀土工艺，是一种通过NH₄Cl在一定温度条件下分解成HCl使矿物中的稀土氯化为稀土氯化物的方法。该方法需要采用两次焙烧，第一次，用碳酸钠与包头混合型稀土精矿混匀焙烧使混合型稀土精矿中的独居石和氟碳铈矿分解成稀土氧化物和氟化钠，水洗分离得到稀土氧化物进行第二次焙烧，用氯化氨将在第一次焙烧中生成的稀土氧化物氯化为稀土氯化物，再经水洗得到稀土氯化物。但是该工艺中需要两次焙烧、两次水洗，存在过程复杂，成本高等缺点。

发明内容

对于现有技术中存在的上述问题，为解决稀土精矿现有技术中存在“三废”严重、烧碱用量大成本高、后续工艺需要大量酸溶解等不足之处，提供一种旋转床处理稀土精矿方法。在本发明的方法中，本发明焙烧过程无需大量用碱，焙烧产物提取稀土可直接加水浸出，不用引入酸、碱，其成本低、经济效益好、环保指标良好。

根据本发明的一个方面，提供一种旋转床处理稀土精矿的方法，包括以下步骤：

1)将稀土精矿、碳酸钠、氯化剂、粘结剂按照重量比例进行配料、搅拌混匀，得到混合物料；

2)将混合物料进行球团成型，制得含水生球团；

3)将含水生球团烘干或晾干，得到稀土干球团；

4)将稀土干球团采用旋转床进行焙烧，得到热态球团；

5)将热态球团水淬，加入氯化钙进行湿式磨矿，得到矿浆；

6)将矿浆过滤或抽滤并淋洗洗涤，使固液分离，得到滤渣和氯化稀土溶液。

根据本发明的一个实施例，其中步骤1)中稀土精矿中稀土矿物包含磷酸盐、氟碳酸盐。

根据本发明的一个实施例，其中步骤1)中稀土精矿、碳酸钠、氯化剂、粘结剂的重量配料比例为100：5-35：30-100：3-15。

根据本发明的一个实施例，其中步骤1)中稀土精矿中REO的重量含量为20％-60％。

根据本发明的一个实施例，其中步骤2)中含水生球团的球团粒径为6mm-12mm。

根据本发明的一个实施例，其中步骤3)中稀土干球团含水量为0.5％-3％。

根据本发明的一个实施例，其中步骤4)中旋转床炉膛为密闭结构。

根据本发明的一个实施例，其中步骤4)进行密闭式无氧焙烧。

根据本发明的一个实施例，其中步骤4)中进行焙烧的温度为750℃-1000℃。

根据本发明的一个实施例，其中步骤5)中所述氯化钙的加入量为热态球团重量的1％-20％。

采用以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1)本发明中采用旋转床进行密闭式焙烧，能有效控制烟尘产生，对焙烧过程中产生的有害气体也能进行有效控制，防止外逸，具有重要的环保意义。

2)本发明中的旋转床采用蓄热式燃气热辐射管进行加热，一方面节能降耗，对助燃空气进行预热，使利用低燃值气体就可燃烧到较高温度，另一方面焙烧气氛与燃烧气体和外界空气隔离，减少了对焙烧气氛的稀释，更有利于反应的进行，可减少加入剂的加入量，降低成本。