[发明专利]一种混合稀土精矿碳还原焙烧生产氯化稀土的方法

摘要

本发明涉及一种混合稀土精矿碳还原焙烧生产氯化稀土的方法,属于稀土化工领域,工艺方法包括化学选矿,还原焙烧、固态活化、逆流洗涤、微酸水洗、盐酸全溶、中和除杂、浓缩结晶和苛化回收。焙烧中铈还原为低价状态,保证了盐酸全溶、化选液和洗涤出水实现了综合回收。本发明具有工艺过程中废气、废水零排放,工业废渣资源化,生产成本低,稀土回收率高的显著优点。

主权项

1、一种混合稀土精矿碳还原焙烧生产氯化稀土的方法，其特征在于，该工艺包括化学选矿、还原焙烧、固态活化、逆流洗涤、微酸水洗、盐酸全溶、中和除杂、浓缩结晶和苛化回收，具体工艺方法如下：(1)化学选矿针对混合型稀土精矿——氟碳铈矿物与独居石矿物的混合矿，在焙烧前有选择地施行化学选矿：品位≥60％精矿直接配料进行焙烧；品位50-60％的精矿选择本工序，后者具体步骤为：将稀土精矿按固液比1∶4-6加入到酸度2-3mol的稀盐酸化选液中，在液温30-50℃条件下搅拌反应1-1.5小时，使化选矿中CaO含量达到≤2％，进行固液分离，化选矿滤饼待用，滤液再加硫酸反应回收盐酸，所得有硫酸钙渣和回收液，回收液经调配做化选液返用，硫酸钙渣备用。(2)还原焙烧化选矿或精矿品位≥60％的稀土精矿与干矿重量的15-35％的Na2CO3和干矿重量的4-12％的碳质还原剂，充分混合均匀，装入焙烧钵中并加盖，置于窑炉中，在温度900-1000℃下进行碳还原，焙烧分解精矿，保温焙烧1-3小时，然后冷却至400℃以下卸料；(3)固态活化焙烧所得焙砂与其重量的5-15％的NaOH配成50-70％浓碱液使用，充分混合，装入焙烧钵中并加盖置工业炉中，在温度140-180℃下保温活化1-1.5小时；(4)逆流洗涤固态活化的焙砂倒入洗涤槽中，加水经4-5级逆流洗涤去除氟磷，控制条件为水温60-70℃，固液比1∶7-8，搅拌时间1-1.5小时，澄清时间0.5-2小时，洗涤终点出水PH值7-9；(5)微酸水洗不预化选的≥60％的稀土精矿焙砂进行该工序，具体步骤为：经洗涤的焙砂加入酸洗槽中，在固液比1∶5-7，水温40-60℃条件下，边搅拌边缓慢加入2-3mol的稀盐酸优溶钙，PH值控制3.5-5，加酸量以控制除钙率50％左右为宜；(6)盐酸全溶在酸洗槽中加入微酸水洗或逆流洗涤的焙砂，加水调浆后，边搅拌边加浓盐酸，当温度50-95℃时，溶解1-2小时，稀土则全部溶解，加氢氧化稀土或碳酸稀土或所用焙砂或其它碱中和0.2-0.3mol[H+]的剩余酸至PH1-1.5完毕，过滤；(7)中和除杂全溶稀土滤液加少量氧化剂、氧化Fe2+为Fe3+后再与中和料浆按比例喷淋或滴注入中和接受槽，搅拌反应，控制液温70-90℃，PH值3-4，加料完毕再用稀氯水或碳铵调PH值至4.5，同时加少量BaCl2除SO42-离子，澄清，过滤。该法为喷淋针铁矿除铁法。中和料浆为氢氧化稀土或稀氨水或二者搭配；(8)浓缩结晶合格料液打入搪瓷反应罐，按常规程序加热减压浓缩得混合氯化稀土；(9)苛化回收将逆流洗涤最终出水加入苛化槽中，加过量CaO苛化其中的Na2CO3、NaF、NaPO4并形成相应的钙盐沉淀，苛化温度80-90℃，搅拌时间1-1.5小时，反应完毕即过滤，滤液经浓缩至约50％NaOH浓碱液，滤渣收集待用；