[发明专利]稀土精矿的处理方法

说明书

本发明公开了一种稀土精矿的处理方法，包括如下步骤：(1)将镁的氯化物与稀土精矿混合，然后在空气条件下焙烧，从而形成焙烧产物；其中，镁的氯化物与稀土精矿的重量比为0.5～1.9:1，镁的氯化物中的MgCl₂与稀土精矿的重量比为0.23～0.9:1，焙烧温度为460～580℃，焙烧时间为30～200分钟；(2)将降温后的所述焙烧产物直接采用酸性溶液浸出，稀土金属浸出率为95％以上。本发明可以以较低的温度实现较高的浸出率，并且可以避免焙烧产物形成熔融体。

技术领域

本发明涉及一种稀土精矿的处理方法，尤其是一种氯化镁焙烧分解稀土精矿的方法。

背景技术

内蒙古包头的稀土资源得天独厚，占全国稀土储量的81％。包头稀土精矿占我国冶炼稀土精矿的60％以上。从稀土精矿中提取混合稀土的工艺主要包括浓硫酸焙烧分解工艺。该工艺的焙烧尾气含有大量硫和氟等酸性气体，采用水喷淋吸收的方法处理，但排放尾气难以达到国家相关排放标准。由于喷淋液为硫酸、氟硅酸和氢氟酸的混合酸，尚难以回收利用，只能采用石灰中和处理，不但中和渣量大，且容易造成二次污染。该工艺的钍元素集于浸出渣中，渣量大，占稀土精矿量的50％以上，且放射性强度超过国家低放射性渣标准，保存与处理相当困难。

稀土精矿提取混合稀土的公开还包括液碱分解工艺。该工艺用浓度为50～70％的液碱溶液分解稀土精矿，反应温度为140～160℃，然后水洗过量碱和生成的可溶盐，最后盐酸溶解得到氯化稀土溶液。工艺过程中不产生酸性废气、含氨氮的废水和放射性废渣。在该工艺中，精矿与氢氧化钠溶液混合后料浆粘稠度大，在反应釜中进行反应，由于分解反应消耗掉部分氢氧化钠后反应体系的沸点降低，容易导致反应体系过热而发生“爆沸”事故，生产操作不易控制，操作岗位具有较大的安全风险。例如，申请号为201010145840.9的中国专利申请公开了一种液碱焙烧分解稀土精矿的工艺，精矿与氢氧化钠浓溶液(浓度>60％)混合，在工业窑炉中150～550℃下焙烧分解，实现连续化生产。

总体而言，上述工艺在浓强酸(浓硫酸)或浓强碱(浓氢氧化钠溶液)体系中进行，设备腐蚀严重，操作条件差，安全风险大。因此，需要开发避免使用强酸强碱的稀土精矿分解工艺。例如，申请号为01128097.2的中国专利申请公开了用氧化钙和氯化钠分解稀土精矿的方法，在700℃以上的高温下焙烧稀土精矿。又如，CN102653820A公开了一种从白云鄂博尾矿中提取钪的方法，包括以下步骤：(1)把尾矿与氯化钙等活化剂按重量比1:0.3～1.3的比例混合；把步骤(1)的混合物焙烧0.5～4小时，焙烧温度700℃～1200℃；焙烧得到的焙烧矿用热水洗涤，形成焙烧矿和水洗液；水洗液浓缩回收活化剂，将回收的活化剂回用到步骤(1)；水洗后的焙烧矿用无机酸溶解，得到含钪溶液。上述方法仅针对单一钪元素进行提取。再如，CN102643992A公开了一种稀土废料的回收方法，该方法包括以下步骤：(1)向稀土废料中加入分解助剂和助熔剂粉末，混合均匀后得到混合料，其中分解助剂的用量为稀土废料总重量的20～200wt％，助熔剂的用量为稀土废料总重量的1～20wt％；所述稀土废料主要为稀土荧光粉废料和/或稀土铝酸盐废料；所述分解助剂选自菱镁矿、水镁石或氧化镁中的一种或多种；所述助熔剂选自硼酸、偏硼酸锂、四硼酸锂、四硼酸钠、碳酸锂、氯化锂、氯化镁、氟化钠、氟化镁或氟化铝中的一种或多种；(2)将步骤(1)得到的混合料在600～1400℃温度下焙烧1～6小时；(3)向步骤(2)得到焙烧产物中加入酸溶液进行酸溶，过滤分离得到主要含稀土元素的酸浸液以及酸浸渣；(4)分离酸浸液中的稀土元素和其他金属元素。上述方法的焙烧温度过高，焙烧矿容易形成坚硬的熔融体，从而导致焙烧矿需要球磨破碎才能进行后续浸出操作，否则导致浸出率降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种稀土精矿的处理方法，其可以以较低的温度实现较高的浸出率，并且可以避免焙烧产物形成熔融体。本发明发现，通过控制镁的氯化物与稀土精矿的配比，并调节焙烧温度，可以改善稀土金属浸出率，并且可以避免焙烧产物形成熔融体，从而完成本发明。

本发明提供一种稀土精矿的处理方法，包括如下步骤：