CN107699717A

CN107699717A - 一种锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法

Info

Publication number: CN107699717A
Application number: CN201710904438.6A
Authority: CN
Inventors: 唐玉宝; 唐鹏; 唐嵘
Original assignee: Yongzhou Linglingyuanda New Materials Co Ltd
Current assignee: Yongzhou Linglingyuanda New Materials Co Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2018-02-16

Abstract

本发明公开了一种锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，采用永磁选矿机对锆英砂伴生独居石矿进行选矿，再通过负压风送至超细环辊磨粉设备磨粉，按氢氧化钠：超细独居石粉末为0.55:1‑1.5的质量比，利用负压风送至含有回收碱液的反应釜中进行高温分解，制得独居石料液；将独居石料液放料经两次洗水、静置沉淀，将沉淀经过三次压滤澄清，除渣后，将氯化钡与硫酸铵混入氢氧化稀土料液中，在50‑70℃温度中进行搅拌，边搅拌边加入盐酸溶液，调pH值制得氢氧化稀土溶液，再将氢氧化稀土溶液输送至石墨蒸发器进行蒸发浓缩6‑10h，制得氯化稀土。本发明使伴生独居石矿回收率高，提高副产品磷酸三钠产量，结晶时间极大缩短，氯化稀土收率提高。

Description

一种锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法

技术领域

本发明涉及稀土冶炼加工领域，具体是一种锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法。

背景技术

锆英砂以及伴生独居石矿属于国家重要的战略资源，是国家鼓励进口的重要原料，中国95%以上的锆英砂依赖于国外进口，由于锆英砂具有多品种伴生矿的特性，其伴生的原矿成分为，锆75%，钛铁矿10%，金红石矿10%，独居石矿5%。目前，在传统浮选工艺中，独居石矿回收和利用率低，生产工艺采用碱分解夹层蒸汽加热处理独居石导致分解不完全，造成资源浪费。粉碎磨粉过程产生放射性粉尘污染，过剩碱液无法处置，造成资源浪费和环境污染。稀土料液在浓缩反应釜结晶时间长，有价元素回收率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，包括以下步骤：

1）采用永磁选矿机对锆英砂伴生独居石矿进行选矿，制得粒径80-100目的独居石精矿；

2）将磁选好的独居石精矿通过负压风送至超细环辊磨粉设备磨粉，制得细度达到350目-450目的超细独居石粉末；

3）将超细独居石粉末按氢氧化钠：超细独居石粉末为0.55:1-1.5的质量比，利用负压风送至含有回收碱液的反应釜中进行高温分解，制得独居石料液；

4）将独居石料液放料至洗水槽进行两次洗水，独居石料液与水的质量比为1:2-4，然后静置沉淀2-4h，将沉淀于洗水槽底部的氢氧化稀土料液，经过三次压滤澄清，除渣后，将氯化钡与硫酸铵混入氢氧化稀土料液中，在50-70℃温度中进行搅拌，边搅拌边加入盐酸溶液，初调pH值为2.0，回调pH值为4.0，氢氧化稀土料液与盐酸溶液的质量比为1:1-2，制得氢氧化稀土溶液，再将氢氧化稀土溶液输送至石墨蒸发器进行蒸发浓缩6-10h，制得氯化稀土。

作为本发明进一步的方案：步骤3）中，反应釜为远红外电加热反应釜。

作为本发明进一步的方案：步骤3）中，回收碱液为35波美度回收碱液。

作为本发明进一步的方案：步骤3）中，反应釜顶部安装减速机，该减速机速率控制在35r/min。

作为本发明进一步的方案：步骤3）中，氢氧化钠：超细独居石粉末的质量比为0.55:1.2。

作为本发明进一步的方案：步骤3）中，高温分解的温度为80-300℃，时间为10-15h。

作为本发明进一步的方案：步骤4）中，静置沉淀后，将悬浮的碱液进行回收制作磷酸三钠；剩余的碱液经蒸发处理使碱液由15波美度达到40波美度进行循环利用。

作为本发明进一步的方案：步骤4）中，氢氧化稀土料液、氯化钡与硫酸铵的质量比为1000：8-12：10-20。

作为本发明进一步的方案：步骤4）中，氢氧化稀土料液、氯化钡与硫酸铵的质量比为1000：10：15。

作为本发明进一步的方案：步骤4）中，独居石料液与水的质量比为1:3。

作为本发明进一步的方案：步骤4）中，氢氧化稀土料液与盐酸溶液的质量比为1:1.5。

作为本发明进一步的方案：步骤4）中，盐酸溶液的质量浓度≥31%。

作为本发明进一步的方案：步骤4）中，氢氧化稀土溶液的浓度为230-250g/L。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过选矿设备将锆英砂原矿及伴生独居石矿进行分选，再经过磁选提升伴生独居石矿品位，经过超细环辊磨粉设备磨粉，负压输送至远红外电加热反应釜进行碱分解，分解后的混合料液进行压滤澄清，废碱部分经过自动化多效强制循环蒸发设备回收制作磷酸三钠，氢氧化稀土料液通过石墨蒸发器进行结晶，形成块状氯化稀土。其中选矿磨粉全程PLC智能自动化控制，设备密封无粉尘，伴生独居石矿回收率高。碱液自动化循环蒸发浓缩回收，提高副产品磷酸三钠产量，降低辅助材料片碱消耗。氢氧化稀土溶液经过石墨蒸发器结晶，结晶时间极大缩短，氯化稀土收率提高了4个百分点，有价元素也能完整的保留，提升产品价值。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例中，一种锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，具体包括以下步骤：

1）采用30000GS永磁选矿机对锆英砂伴生独居石矿进行选矿，自动皮带输送机将物料输送至进料口，设备会将锆英砂多品种伴生矿物料进行自动分选，并按照物料的磁场大小从不同的下料口流入对应储罐。锆英砂及金红矿不具有磁场反应，钛铁矿的磁场在4000GS，磷钇矿的磁场在6000GS，独居石的磁场在7000GS，设备分选能力为30吨/小时，所磁选的独居石为1.5吨/小时，TREO为60%，颗粒在80-100目。

2）将磁选好的独居石精矿通过负压风送至超细环辊磨粉设备磨粉提高独居石矿细度，磨圈采用特殊耐磨钢材制造，在耐冲击、耐挤压、耐破碎的工作状态下，颗粒均匀、精细，独居石颗粒细度达到350目-450目之间任意调节，产能为3吨/小时，通过PLC全自动智能控制，自动计量、混料、输送，配套7.5kw脉冲除尘设备，生产过程全自动全密封，杜绝粉尘污染，降低噪音，节能环保。

3）将350目-450目的超细独居石粉末通过自动计量、配料按氢氧化钠（含量99%）：超细独居石粉末（TREO60%）为0.55:1.2，负压风送至5立方远红外电加热反应釜进行高温分解，其中每吨超细独居石粉末消耗35波美度回收碱液0.7吨，反应釜顶部安装5.5kw减速机，速率控制在35r/min，以防止加热分解过程遇热膨胀、遇冷冻结的安全隐患。远红外电加热反应釜具有加热反应快，受热分解面积均匀、温差小、升降温控制方便的优点。相比蒸汽加热节约燃料40%，分解时间由传统的22小时缩短为12小时，分解率由传统的95%提高到99.5%，分解温度在80℃-300℃之间任意调节，提高了产品收率，降低了产品成本。

4）将完全分解的独居石料液放料至洗水槽（10立方）进行一、二次洗水，浆水比为1:3，沉淀3小时后，将悬浮的碱液进行回收制作磷酸三钠。剩余的碱液进行全自动多效蒸发，由碱液15波美度经多效蒸发后达到40波美度进行循环利用。沉淀于洗水槽底部的料液形成了氢氧化稀土，经过三次压滤澄清，进行除渣（放射性钍、铀），添加10kg氯化钡及15kg硫酸铵混入每吨氢氧化稀土料液中，在50℃-70℃温度中进行搅拌，边搅拌边加入盐酸溶液，初调pH值为2.0，回调pH值为4.0，盐酸溶液的质量浓度≥31%，氢氧化稀土料液、盐酸溶液的质量比例为1:1.5，所获得的氢氧化稀土溶液浓度为230-250g/L，再将氢氧化稀土溶液输送至石墨蒸发器进行蒸发浓缩，高压浓缩罐为5立方，常压7公斤，结晶氯化稀土产品TREO45%，产量为6吨/罐。蒸发结晶时间为8小时，相比传统结晶浓缩时间24小时，减少了16个小时，提高了产量，降低了消耗。

实施例2

本发明实施例中，一种锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，具体步骤与实施例1相同。不同的是步骤3）中氢氧化钠：超细独居石粉末的质量比为0.55:1。

步骤4）中，将独居石料液放料至洗水槽进行两次洗水，独居石料液与水的质量比为1:2。氢氧化稀土料液与盐酸溶液的质量比为1:1，制得氢氧化稀土溶液，再将氢氧化稀土溶液输送至石墨蒸发器进行蒸发浓缩6h，制得氯化稀土。

实施例3

本发明实施例中，一种锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，具体步骤与实施例1相同。不同的是步骤3）中氢氧化钠：超细独居石粉末的质量比为0.55:1.5。

步骤4）中，将独居石料液放料至洗水槽进行两次洗水，独居石料液与水的质量比为1:4。氢氧化稀土料液与盐酸溶液的质量比为1:2，制得氢氧化稀土溶液，再将氢氧化稀土溶液输送至石墨蒸发器进行蒸发浓缩10h，制得氯化稀土。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，其特征在于，步骤3）中，回收碱液为35波美度回收碱液。

3.根据权利要求1所述的锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，其特征在于，步骤3）中，反应釜顶部安装减速机，该减速机速率控制在35r/min。

4.根据权利要求1所述的锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，其特征在于，步骤3）中，氢氧化钠：超细独居石粉末的质量比为0.55:1.2。

5.根据权利要求1所述的锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，其特征在于，步骤3）中，高温分解的温度为80-300℃，时间为10-15h。

6.根据权利要求1所述的锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，其特征在于，步骤4）中，氢氧化稀土料液、氯化钡与硫酸铵的质量比为1000：8-12：10-20。

7.根据权利要求6所述的锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，其特征在于，步骤4）中，氢氧化稀土料液、氯化钡与硫酸铵的质量比为1000：10：15。

8.根据权利要求1所述的锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，其特征在于，步骤4）中，独居石料液与水的质量比为1:3。

9.根据权利要求1所述的锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，其特征在于，步骤4）中，氢氧化稀土料液与盐酸溶液的质量比为1:1.5。

10.根据权利要求1所述的锆英砂伴生独居石矿加工成氯化稀土的方法，其特征在于，步骤4）中，盐酸溶液的质量浓度≥31%。