[发明专利]稀土金属矿石的处理方法

说明书

本发明涉及稀土金属矿石的处理方法，特别是采用碱金属氢氧化物处理稀土金属矿石以获得稀土金属氢氧化物的改进方法。

本发明特别针对用氢氧化钠进行上述矿石的处理。

一般地讲，以前的方法，主要是把稀土金属矿石，如独居石、利用干法或水磨加以破碎，然后在升高的温度下用浓氢氧化钠水溶液处理破碎了矿石，比如美国专利2811411描述的方法，在这种方法中，把矿石破碎到100%的颗粒通过网眼为74微米的筛子，95至98%的颗粒通过网眼为44微米的筛子。这项专利指出，如果矿石破碎得更为精细的话，用氢氧化钠进行分解更为圆满，反应时间则更短。破碎了的矿石然后用重量浓度为30至70%的氢氧化钠溶液加以处理，温度为135至220℃，反应时间1至3小时。氢氧化钠和矿石的重量比为2至3之间。

这些方法的缺点是需要对矿石进行精细的破碎，因此要消耗大量的能量。

另外，在干法破碎的情况下，细度破碎容易产生细微的粉尘，而且难以回收。损失是不可避免的，并且这些粉尘和矿石一样，其弊病是，具有放射性。因此，这些方法不能同时满足经济（粉尘，也就是说破碎了的矿石的损失）和生态（灰尘的放射性）方面的要求。

在水磨破碎的情况下，矿石浆在破碎机出口被稀释。所以以后用氢氧化钠进行分解要在浓的介质中进行。因此，必须让矿石浆沉降以便在破碎后尽可能地把水抽取出来。因此，必须要有一台沉降槽或者一台过滤器（投资更高）沉降后的矿石浆往往含有25至40%的水，这就需要在以后的阶段，使用大量价格昂贵的片碱以达到所需的碱浓度。

最后，在已知的方法中进行的细度破碎必须花费大量的破碎时间。

G·A·梅尔松（Meerson）和李芒开克（Li    Man    Khek）（苏联冶金术，1976，1.20）发表过处理独居石的实验研究报告，主要是在一台实验室球磨机里同时进行破碎和用氢氧化钠分解，温度为175至200℃，氢氧化钠溶液浓度为40%或50%，它的数量占化学计量的135至150%。用50%氢氧化钠，即占化学计量的150%进行处理的时间，175℃时需4.5至6小时，200℃时需3小时至3小时15分钟。这样的方法不能转换到工业化生产阶段。实际上，不具备可以长久经受得住这种条件的工业化破碎机。

本申请人发明了一种方法，可以纠正上述工业化方法的一些弊病，并且这种方法无论在生态方面还是在经济方面更具优越性，而且具有以后容易将稀土金属矿石加以分解的优点。

此外，和G.A.梅尔松和李芒开克介绍的技术不同，本发明方法借助于通用设备和材料，就可以实现工业化生产。

因此，本发明的目标是提出一种稀土金属矿石的处理方法，它包括由这种矿石的破碎构成的第一阶段，然后由在升高的温度下用浓碱金属氢氧化物的水溶液分解破碎了的矿石构成的第二阶段，其特点是，在浓碱金属氢氧化物水溶液存在下进行破碎，温度低于或者等于100℃。

根据本发明的方法，稀土金属矿石在碱金属氢氧化物如氢氧化钠，氢氧化钾或其混合物存在下被破碎。

优先使用钠碱。

在对本发明的说明中，所采用的钠碱的量和浓度，如被其它的碱金属氢氧化物所代替，对于熟悉本领域的人员来说，是可以很容易地换算出来的。

在本发明的方法中参与反应的稀土金属矿石是所有可以被碱金属氢氧化物处理的矿石。因此，特别将处理含有稀土金属的磷酸盐，尤其是独居石和磷钇石和含有稀土金属的氟碳酸盐，比如氟碳酸铈镧矿石及其混合物，如独居石和氟碳酸铈镧矿石。

根据本发明，人们想通过稀土矿得到元素周期表上原子序数从57到71的元素和原子序数为39的元素钇。用本发明所述的方法处理的稀土金属矿石中这些元素的含量可有极大的变化。

根据本发明方法，矿石在浓碱金属氢氧化物溶液中的破碎可以采取任何方法，比如使用旋转或振动杆式磨碎机或球磨机进行。

在本发明中，打算采用浓氢氧化钠水溶液，即氢氧化钠重量浓度为30至70%的水溶液。对于破碎阶段，这一重量浓度在35至60%时有利，并且优选在45～50%。工业用重量浓度为48至50%的钠碱液最为适宜。