CN101597688A - 从磷石膏中回收稀土的一种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用含稀土磷矿经硫酸分解后,从分离了磷酸的磷石膏中提取稀土的方法。本发明通过对磷石膏采用15-30%硫酸再浆浸取,使磷石膏中稀土转入溶液相,分离硫酸钙后,在滤液中再加入硫酸稀土晶种,在保持溶液硫酸浓度不低于30%的条件下结晶得到稀土富集物,用硝酸钙盐溶液与稀土富集物反应,得到硝酸稀土,供进一步提纯精制。本发明工艺简单,稀土富集物含量较高,能耗较低。
Description
技术领域:
本发明涉及用含稀土磷矿在磷酸生产过程中,从分离了磷酸的磷石膏中提取稀土的方法,本方法进一步提高了稀土富集物中稀土的含量,降低了能耗,稀土提取率也有提高。粗产品供进一步提纯精制。
背景技术:
用含稀土磷矿在磷酸生产过程中回收稀土,一般在磷石膏中回收,约占稀土总量的60-70%,从磷酸中回收约占稀土总量的5-20%。近年来,我国加快了含稀土磷矿的综合利用开发。在文献中已有报道,如贵州光大能源发展有限公司开发了名称为“从磷石膏中提取稀土的方法”采取稀硫酸溶液或稀硫酸-可溶性铵盐混合溶液浸取磷石膏的方法,从磷石膏中提取稀土,使70%以上稀土以稀土沉淀物方式回收。本方法进一步提高了稀土富集物中稀土的含量和稀土提取率,降低了能耗。因此开发本方法具有现实意义。
发明内容:
本发明的目的是提供一种能耗较低,富集物稀土含量较高,稀土提取率也有提高的从磷石膏中提取稀土的方法。
本发明是这样实现的:含稀土磷石膏用硫酸溶液再浆浸取。硫酸溶液浓度为15-30%,最佳范围20-25%.液固比为1.2-4.0∶1,反应温度为20-90℃,反应时间为0.5-3.0小时。浸取反应后滤去硫酸钙固体物。使浸取液在15-80℃下,溶液中硫酸浓度不低于30%的条件下加入硫酸稀土晶种使液固比小于100,结晶得到稀土富集物,向稀土富集物中加入硝酸钙溶液,得到硝酸稀土富集物。采用硝酸钙时,其溶液浓度为1-78%。反应温度为10-90℃.反应时间为0.5-10.0小时。稀土粗产品供进一步提纯精制。
经研究发现,保持结晶时硫酸浓度对过程影响较大,硫酸浓度过低对提高稀土富集物含量有影响。硫酸浓度过高也增加了生产成本和处理费用。结晶时须加入硫酸稀土晶种。提取稀土后过滤出的酸性滤液可返回系统多次循环使用,用于再浸取磷石膏。循环使用一定时间后,可用作其它用途。
本发明不仅有效地从磷石膏中提取稀土,而且将稀土富集物中稀土的含量提高至40%左右,稀土提取率也有所提高。
具体实施方式:
本发明中含稀土磷石膏来自湿法磷酸磷石膏过滤装置,当采用浸取工艺时,再浆用硫酸溶液从储槽送入带搅拌浸取槽,与磷石膏滤饼以一定液固比再浆,充分提取稀土后,经离心机滤出硫酸钙固体物。滤液在适宜的条件下结晶得到稀土富集物。然后送入硝酸钙溶液,将稀土富集物转化为硝酸稀土。稀土粗产品供进一步提纯精制。提取稀土后过滤出的酸性滤液可返回系统多次循环使用。循环使用一定时间后,可用作其它用途。
实例1
含稀土磷石膏REO 0.35%,P2O51.2%与25%硫酸溶液浸取反应,连续二次浸取,液固比2.0∶1,反应温度80℃,反应时间100分钟。反应后将料浆过滤,滤液中加入95%硫酸,使溶液中硫酸含量达到40%,在有硫酸稀土晶种的条件下反应2.5小时,液固比95,结晶温度25℃过滤分离得到稀土富集物,稀土含量REO 43.2%,将其与硝酸钙20%溶液反应,硝酸钙加入量为理论量103%,反应温度25℃,反应时间60分钟,将稀土富集物转为硝酸稀土,稀土提取率89.4%.粗产品供进一步提纯精制。
实例2
含稀土磷石膏REO 0.35%,P2O51.2%与20%硫酸溶液浸取反应,连续二次浸取,液固比2.5∶1,反应温度80℃,反应时间60分钟。反应后将料浆过滤,滤液中加入95%硫酸,使溶液中硫酸含量达到35%,在有硫酸稀土晶种的条件下反应4小时,液固比80,过滤分离得到稀土富集物,稀土含量REO 39.1%,将其与硝酸钙20%溶液反应,反应温度20℃反应时间60分钟,将稀土富集物转为硝酸稀土,稀土提取率82.6%,粗产品供进一步提纯精制。
实例3
含稀土磷石膏REO 0.35%,P2O51.2%与20%硫酸溶液浸取反应,连续三次浸取,液固比3.0∶1,反应温度25℃,反应时间180分钟。反应后将料浆过滤,滤液中加入95%硫酸,使溶液中硫酸含量达到30%,在有硫酸稀土晶种的条件下反应10小时,液固比100,过滤分离得到稀土富集物,稀土含量REO 30.3%。将其与硝酸钙20%溶液反应,硝酸钙加入量为理论量105%,将稀土富集物转化为硝酸稀土,稀土提取率80.1%,粗产品供进一步提纯精制。
Claims (6)
1、一种利用含稀土磷矿经硫酸分解后,从磷石膏中提取稀土的方法。其特征在于:分离了磷酸的磷石膏用硫酸溶液浸取,使磷石膏中稀土转入溶液相,再将浸取液结晶得到稀土富集物晶体。最后用硝酸钙溶液将稀土富集物转化为硝酸稀土,供进一步提纯精制。分离稀土后的酸性母液可再用于磷石膏浸取。
2、权利1中的磷石膏指磷矿采用二水法或半水法流程,分离了磷酸的二水或半水磷石膏。
3、权利1中的磷石膏指磷矿采用半水-二水物流程一段过滤,半水-二水物流程二段过滤或二水-半水物二段过滤流程,分离的混合磷石膏。
4、根据权利要求1所述的方法,其特征在于:用硫酸溶液再浆浸取,其浓度为15%-30%最佳范围为20-25%。液固比1.2-4.0。反应温度为20-90℃.反应时间0.5-3.0小时。
5、根据权利要求1所述的方法,浸取液结晶是在有硫酸稀土晶种的条件下,液固比小于100时进行。结晶须保持浸取液硫酸含量大于30%,反应时间0.5-10.0小时,反应温度15-80℃。
6、权利要求1中,硝酸钙溶液其溶液浓度为1-78%,加入量为理论值的100-150%。反应温度10-90℃,反应时间0.5-10.0小时。可将稀土富集物转化为硝酸稀土。
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