稀土的酸法浸出和碱法浸出

1、稀土冶金学第三章 稀土矿物的浸出分解课题：稀土的酸法浸出和碱法浸出提问：提问：1. 什么是浸出过程？2. 浸出方法有哪些？一、概述概念概念用某种试剂使稀土矿物精矿或氧化物分解，并使被浸组分转入水溶用某种试剂使稀土矿物精矿或氧化物分解，并使被浸组分转入水溶液的过程称为浸出液的过程称为浸出效率衡量指标效率衡量指标被浸组分的浸出率、浸出过程的选择性、试剂耗量等浸出剂浸出剂无机酸碱盐硫酸、盐酸、氢氟酸苛性钠、碳酸钠硫酸铵、氯化铵、氯化钠浸出方法浸出方法搅拌浸出法渗滤浸出法稀土矿物精矿、混合稀土氧化物及稀土中间产物的浸出离子吸附型稀土矿的浸出浸出后矿浆需经固液分离、洗涤等作业，才能获得后续处理的澄清稀土

2、浸出液可得澄清的稀土浸出液二、稀土酸法浸出盐酸主要用于分解褐帘石、硅铍钇矿等硅酸盐矿物；硫酸用于分解独居石、磷钇矿等磷酸盐矿物和氟碳铈矿等氟碳酸盐矿物及含钛矿物；氢氟酸用于分解铌钽酸盐矿物。（一）浓硫酸焙烧- -水浸法稀土原料与浓硫酸混合加热至一定温度，稀土和钍转变为可溶性硫酸盐。浓硫酸焙烧时影响精矿分解率的主要因素：酸矿比、精矿品位、投料量、焙烧温度、窑内停留时间及窑尾负压等工艺条件工艺条件精矿品位（RExOy含量）酸矿比硫酸与RExOy之比焙烧温度窑内停留时间窑尾负压20% 35%1.5 1.7250 3003h30 50Pa此条件下效果：此条件下效果：精矿分解率精矿分解率95% 97%二

3、、稀土酸法浸出（一）浓硫酸焙烧- -水浸法焙烧矿用冷水浸出，实为稀硫酸浸出工艺条件工艺条件浸出液固比温度水浸液中RExOy含量浸渣稀土含量浸出时间7 8）：130 4030 35g/L1% 2%2 3h结束后加聚丙烯酰胺，澄清4 6h，吸去上清液，浸渣逆洗后排放此条件下此条件下水浸焙烧矿，稀土浸出率为水浸焙烧矿，稀土浸出率为96% 98%二、稀土酸法浸出（一）浓硫酸焙烧- -水浸法浓硫酸低温焙烧低品位混合精矿整个工艺流程的稀土回收率约80%。缺点缺点：流程冗长，固-液转换多，试剂和能量消耗大，稀土损失较大。处理范围：处理范围：可处理氟碳铈矿精矿、独居石精矿、磷钇矿精矿、易解石精矿、含钨磷钇矿精

4、矿，硅酸盐稀土矿及低品位稀土氧化物等稀土原料。二、稀土酸法浸出（二）氧化焙烧- -稀硫酸浸出法氧化焙烧时，氟碳铈矿分解放出CO2，Ce3+被氧化为Ce4+。碱转化盐酸溶解稀硫酸浸出氧化焙烧氟碳铈矿氟碳铈矿焙烧矿焙烧矿非铈稀土的非铈稀土的硫酸钠复盐硫酸钠复盐RE(OH)3氧化铈产品氧化铈产品500，1h过滤过滤滤液滤液硫酸钠母液母液Ce4+富镧富镧稀土稀土氯化氯化物产物产品品氯化稀氯化稀土溶液土溶液除杂结晶 浓缩还原剂硫酸硫酸铈复铈复盐沉淀盐沉淀Ce3+过滤碱转化Ce(OH)3过滤滤饼滤饼盐酸溶解除杂过滤滤液滤液草酸沉淀铈干燥过滤灼烧二、稀土酸法浸出盐酸浸出碱转化过滤、水洗后，用盐酸浸出液中的过

5、量盐酸溶解RE(OH)3，获得稀土氯化物溶液，溶液pH值约3左右。除杂后浓缩结晶得混合稀土氯化物。适用范围：适用范围：可用于分解氟碳铈矿精矿缺点：缺点：浓盐酸浸出温度高、时间长、酸雾大，劳动条件差，设备易腐蚀、应从废气中回收盐酸。（三）盐酸浸出- -碱转化- -盐酸浸出法二、稀土酸法浸出将硅铍钇矿精矿研磨至小于100目，加入热浓盐酸中，反应为酸矿比约2.6（重量比）。反应完后，加热使大部分过量盐酸蒸发，用水浸出氯化稀土。过滤除去残渣，滤液用草酸沉淀法回收稀土。使稀土与费稀土杂质分离。（四）浓盐酸浸出法二、稀土酸法浸出磷灰石可用硝酸、盐酸或硫酸分解。在60条件下，磷灰石易溶于50% 60%的硝酸

6、中，反应式为：过滤后的滤液可用萃取法或结晶法处理。为有利于稀土萃取，滤液先脱氟：萃取法处理是过滤后用氨中和滤液，使pH=0.2，经4 5级萃取，8 10级和8级反萃后，用氨沉淀反萃液中的稀土，稀土富集物中RExOy含量为50% 80%。（五）硝酸浸出法二、稀土酸法浸出褐钇铌矿的有价组分为铌（钽）（约30%(Ta、Nd)2O5）和稀土元素（约30%RExOy）。（五）硝酸浸出法水洗TBP萃取硝酸溶解钡盐除镭草酸沉淀干燥过滤苛性钠转化氢氟酸浸出褐钇铌矿褐钇铌矿浸渣浸渣滤饼滤饼滤液滤液萃余液萃余液稀土氧化物稀土氧化物固液分离过滤灼烧过滤三、稀土碱法浸出用于处理RExOy含量为20% 30%的氟碳铈矿

7、和独居石混合精矿（一）苏打焙烧- -稀硫酸浸出法60-70P204-TBP萃取稀硫酸浸出硫酸钠硫酸复盐沉淀碱转化球磨苏打焙烧混合精矿混合精矿焙烧矿焙烧矿滤饼滤饼浸出液浸出液稀土氯化产品稀土氯化产品水洗盐酸优溶600 700过滤稀酸洗过滤三、稀土碱法浸出1. 常压碱液浸出法工业上常用常压碱液浸出法分解独居石苛性钠溶液浸出后，先用热水稀释，并在70条件下保温陈化，以利于氢氧化物的凝聚和沉降。陈化中止后，用倾析法将上层清液排出，再以热水充分洗涤底流，可用错流洗涤或逆流洗涤的方法进行水洗。水洗后的氢氧化物中碱和磷的含量低，不必过滤，可直接送去酸溶。（二）苛性钠溶液浸出三、稀土碱法浸出2. 浓苛性钠溶液

8、电加热浸出法混合精矿中氟碳铈矿与独居石中的RExOy的比例为6:4，为降低苛性钠用量，混合精矿先用盐酸浸出氟碳铈矿中的碳酸稀土。分解作业在电加热反应槽中进行，通电40min可完成分解。碱滤饼水洗后用开始的盐酸浸出液中过量酸溶解，稀土、钍、铁进入溶液，溶液最终pH值为0.5 1.0，用氨水中和后过滤可得氯化稀土溶液和铁钍渣。与常压苛性钠溶液分与常压苛性钠溶液分解法解法相比：相比：碱耗量低、分解速度高、分解时间短、能耗低，但Ce3+易氧化为Ce4+，致使盐酸优溶碱滤饼所得氯化稀土溶液中的CeO2：RExOy比值下降。（二）苛性钠溶液浸出三、稀土碱法浸出3. 浓苛性钠溶液热压热压浸出法苛性钠溶液热压分解含钨磷钇矿精矿时，精矿磨至95%-325目，常压下，50%苛性钠溶液在液固比为2.5:1，温度为140条件下浸出5h，分解率仅60%。若用50%苛性钠溶液，在液固比为2.5:1，温度为温度为250，釜内压力为2MPa的条件下浸出5h，分解率可达95%。（二）苛性钠溶液浸出三、稀土碱法浸出3. 浓苛性钠液热压浸出法酸溶解滤饼中的稀土、钍、铀，使其与铌、钽分离。滤液中的稀土可用相应的方法回收。此法除可用于处理稀土矿物精矿外，还可用于处理低品位稀土氧化物，以除去非稀土杂质，提高混合稀土氧化物的质量。该工艺劳动强