[发明专利]一种加铁低温浓硫酸焙烧分解高品位混合稀土精矿的方法

说明书

本发明涉及一种加铁低温浓硫酸焙烧分解高品位混合稀土精矿的方法，包括以下步骤，先将稀土精矿、浓硫酸、铁粉混合，进行预反应；再进行低温焙烧，制得焙烧矿；将焙烧矿与一定量的H₂O混合后浸出，过滤得到水浸液和水浸渣；水浸渣经水洗后得到水洗液和水洗渣，水洗液可返回至上一步水浸焙烧矿；水浸液中加入一定量的碳沉剂，反应后过滤得到碳酸稀土；碳酸稀土经酸分解得到第一氯化稀土溶液；再加入氨水和氯化钡，调节溶液pH值，可得到铁钍渣和第二氯化稀土溶液；铁钍渣可以被经济合理的提取，第二氯化稀土溶液可作为萃取稀土的原料；本发明大幅降低CaF₂等杂质含量，使资源合理利用，降低环境污染，稀土回收率可达98％以上。

技术领域

本发明涉及稀土矿分解技术领域，具体地说是一种加铁低温浓硫酸焙烧分解高品位混合稀土精矿的方法。

背景技术

稀土精矿分解是使矿物中的主要成分转化为易溶于水或酸的稀土化合物，同时进行某些稀土元素的分离或分组。常见的稀土精矿分为：碳酸盐及氟碳酸盐，如氟碳铈矿、碳锶铈矿等；磷酸盐，如独居石、磷钇矿等；氧化物，如褐钇铌矿、黑稀金矿、易解石等；硅酸盐，如硅铍钇矿、褐帘石、硅钛铈矿等；氟化物，如钇萤石、氟铈矿等。

自20世纪80年代浓硫酸焙烧法已成为冶炼处理稀土精矿的主导工业生产技术，投入使用以来，为我国北方矿稀土产业的发展做出了重要贡献，在此期间进行了两次优化改良，即第一代硫酸法：浓硫酸低温焙烧—水浸—复盐沉淀—碱转型—水洗—盐酸优溶—混合氯化稀土；第二代硫酸法：浓硫酸高温焙烧—水浸—石灰中和除杂—环烷酸萃取转型—混合氯化稀土；第三代硫酸法：浓硫酸高温焙烧—水浸—氧化镁中和除杂—P204萃取分离转型—混合氯化稀土或碳铵沉淀转型—混合碳酸稀土。

白云鄂博稀土矿物主要由氟碳铈矿和独居石组成，由于二者冶炼性能差异较大，因此多年来一直采用高温浓硫酸焙烧工艺来处理，此法虽然简单可行，也取得了一定的经济效益，但是此法却会产生许多难以解决的环保及资源浪费严重等问题，例如，①将P、Th、Fe烧死在渣中，不仅P、Fe资源得不到利用，而且放射性超标，严重威胁当地生态环境和居民安全；②采用高温焙烧，能耗较高；③采用MgO中和除钙，渣量较大。

如中国专利申请CN105568006A公开了一种浓硫酸清洁冶炼混合稀土精矿的方法，包括以下步骤，对混合稀土精矿用盐酸溶液与强化除杂剂化选富集、化选精矿与浓硫酸混合低温焙烧、焙烧矿水浸、对水浸液进行资源回收、尾气吸收、对化选废水资源回收及循环利用。中国专利申请CN109136590A公开了一种混合型稀土精矿分解处理工艺，包括以下步骤：步骤1、将包头混合型稀土精矿在350～600℃温度下进行活化焙烧，活化时间为1～6小时，得到活化焙烧矿；步骤2、活化焙烧矿用3～8mol/L盐酸溶液进行逆流优溶浸出，得到低酸度的少铈氯化稀土溶液和盐酸优浸渣；步骤3、盐酸优浸渣水洗脱水后得脱水浸出渣和水洗液；步骤4、脱水浸出渣和浓硫酸以质量按比例混合、焙烧，得到硫酸焙烧矿；步骤5、硫酸焙烧矿进行后续的水浸、中和除杂工序，得到硫酸稀土溶液。上述专利尽管实现了混合稀土精矿的分解，但均存在一定的问题，如杂质含量较大，能耗较大等。

因此，如何提供一种分解高品位混合稀土精矿的方法，以实现降低杂质，资源合理利用，降低环境污染，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种加铁低温浓硫酸焙烧分解高品位混合稀土精矿的方法，以实现降低杂质，资源合理利用，降低环境污染。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。

一种加铁低温浓硫酸焙烧分解高品位混合稀土精矿的方法，包括以下步骤：

101、先将稀土精矿与浓硫酸按一定重量比混合，并置于反应器中，再在反应器中加入铁粉，进行预反应；

102、步骤101后，置于马弗炉中进行低温焙烧，制得焙烧矿；