CN110196289B - 磷矿石中稀土元素诊断方法 - Google Patents

磷矿石中稀土元素诊断方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110196289B
CN110196289B CN201910111368.8A CN201910111368A CN110196289B CN 110196289 B CN110196289 B CN 110196289B CN 201910111368 A CN201910111368 A CN 201910111368A CN 110196289 B CN110196289 B CN 110196289B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rare earth
measuring
phosphate
residue
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910111368.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110196289A (zh
Inventor
苏秀珠
黄志华
衷水平
池荷婷
苏妤芸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zijin Mining Group Co Ltd
Original Assignee
Zijin Mining Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zijin Mining Group Co Ltd filed Critical Zijin Mining Group Co Ltd
Priority to CN201910111368.8A priority Critical patent/CN110196289B/zh
Publication of CN110196289A publication Critical patent/CN110196289A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110196289B publication Critical patent/CN110196289B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/06—Preparation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/06—Preparation
    • G01N2030/062—Preparation extracting sample from raw material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/06—Preparation
    • G01N2030/065—Preparation using different phases to separate parts of sample

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种一种磷矿石中稀土元素诊断方法，顺序进行：分解测定碳酸盐，向磷矿石物料加入乙酸溶液，水浴浸取，从滤液A中测定稀土及磷、硅含量；分解测定磷酸盐，向残渣A加入硝酸、硫酸中任一种溶液，浸取过滤，从滤液B中测定稀土及镁、硅含量；分解测定硅酸盐，先将残渣B灰化，再用硝酸、氢氟酸、硫酸中任一种溶液完全溶解后，从滤液C中测定稀土及磷、镁含量。它可快速查清稀土元素在磷矿中的存在情况，提高磷矿石中稀土资源综合利用率，具有数据完整、诊断流程简单、易于操作等优点，适于冶金行业应用。

Description

磷矿石中稀土元素诊断方法
技术领域
本发明涉及一种磷矿石中稀土元素诊断方法，适于冶金行业应用。
背景技术
独立稀土矿物在磷矿中含量很少，稀土元素像类质同象存在于某些矿物中、呈离子、分子吸附于某些矿物或整个矿石中及呈显微和次显微包裹体状态等形式存在。
典型的磷矿，包括海相沉积型矿床和岩浆型矿床，根据这两种都含有稀土的矿床组成特点，可将磷矿物分为三相，即碳酸盐相、磷酸盐相、硅氧盐相(二氧化硅及硅酸盐相)，其中碳酸盐相代表白云石类矿物，包括白云石(沉积型)、方解石(岩浆型)等与白云石性质类似的矿物，磷酸盐相代表磷灰石及其性质类似矿物，硅酸盐相包括石英、水云母、钾长石、黑云母、闪石、辉石、绿泥石等矿物。
如何有效地分解三相就成为困扰业内人士的首要问题和焦点，申请人设想先溶解碳酸盐，保留磷酸盐，再溶解磷酸盐，保留硅酸盐，从而从各溶解相中准确测定稀土含量，现经申请人检索未检到涉及磷矿石中稀土元素诊断浸出方法的文献报道。
为此研发一种磷矿石中稀土元素诊断方法就显得尤为迫切且意义重大。
发明内容
本发明的任务是为了克服现有工艺的不足，提供一种磷矿石中稀土元素诊断浸出方法，它能根据磷矿矿物组成特点，将三相选择性溶出，诊断此类矿物中稀土含量及赋存状态，从而为提高磷矿石中稀土资源综合利用提供科学依据。
本发明的任务是通过以下技术方案来完成的：
磷矿石中稀土元素诊断方法，其顺序操作步骤和条件如下：
(1)分解测定碳酸盐，称取2～4g磷矿石物料置于烧杯中，加入100～300mL 0.1～0.6％乙酸溶液，在50～80℃温度条件下水浴浸取1～2h，过滤，从滤液A中测定稀土及磷、硅含量，残渣A待用；
(2)分解测定磷酸盐，向烧杯中残渣A加入100～200mL 5～20％无机酸硝酸、硫酸中任一种溶液，在30～70℃温度条件下浸取1～3h，过滤，从滤液B中测定稀土及镁、硅含量，残渣B待用；
(3)分解测定硅酸盐，先将残渣B在580℃温度条件下灰化1h，再用硝酸、氢氟酸、硫酸中任一种溶液完全溶解后，从滤液C中测定稀土及磷、镁含量。
说明书中涉及的百分比均为质量百分比。
本发明具有以下优点或效果：
(1)可快速查清稀土元素在磷矿中的存在情况，提高磷矿石中稀土资源综合利用率。
(2)解决了含稀土磷矿石中磷灰石与方解石和白云石的高效分离。
(3)诊断流程短、操作简便、易于行业推广应用。
附图说明
图1是根据本发明提出的一种磷矿石中稀土元素诊断方法的工艺流程图。
以下结合附图对说明作进一步详细地描述。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种磷矿石中稀土元素诊断方法，其顺序操作步骤和条件如下：
(1)分解测定碳酸盐，称取2～4g磷矿石物料置于烧杯中，加入100～300mL 0.1～0.6％乙酸溶液，在50～80℃温度条件下水浴浸取1～2h，过滤，从滤液A中测定稀土及磷、硅含量，残渣A待用；
(2)分解测定磷酸盐，向烧杯中残渣A加入100～200mL 5～20％无机酸硝酸、硫酸中任一种溶液，在30～70℃温度条件下浸取1～3h，过滤，从滤液B中测定稀土及镁、硅含量，残渣B待用；
(3)分解测定硅酸盐，先将残渣B在580℃温度条件下灰化1h，再用硝酸、氢氟酸、硫酸中任一种溶液完全溶解后，从滤液C中测定稀土及磷、镁含量。
本发明的工艺可以进一步是：
所述物料粒度小于0.074mm，充分混匀后，在100℃烘1～2h，置于干燥器中冷至室温。
所述磷矿石主要相包括碳酸盐相、磷酸盐相、硅氧盐相(二氧化硅及硅酸盐相)。
所述碳酸盐相代表白云石类矿物，包括白云石(沉积型)、方解石(岩浆型)及与白云石性质类似的矿物。
所述磷酸盐相代表磷灰石及其性质类似矿物。
所述硅酸盐相包括石英、水云母、钾长石、黑云母、闪石、辉石、绿泥石等矿物。
所述诊断测定基于ICP-MS电感耦合等离子质谱仪与ICP电感耦合离子光谱仪应用。
下面结合具体实施例对本发明具体实施方式进一步说明。
实施例1
本实施例中涉及矾山磷精矿主要相组成为磷灰石(93.7％)、方解石(2％)、硅酸盐(黑云母、辉石，3％)；重要元素含量：P2O5，36.09％，MgO，0.66％，SiO2，2.45％，CaO，51.25％。
处理过程和分析结果如下：
物料粒度小于0.074mm，充分混匀后，在100℃烘1～2h，置于干燥器中冷至室温，随同物料做空白试验，选择性溶解碳酸盐：称取4g物料于500mL烧杯中，加入100mL 0.1％乙酸溶液，50℃水浴浸取1.5h，过滤，渣待用。测定滤液A关键元素含量：∑REE＜0.1mg/L；P＜0.1mg/L；Si＜0.2mg/L，表明在碳酸盐浸出过程中，磷酸盐和硅酸盐未被浸出；溶液中测出稀土含量极低，可见碳酸盐中几乎不含稀土元素，向残渣A加入100mL 20％硝酸、硫酸中任一种溶液，50℃浸取2h，过滤，测定滤液关键元素含量：∑REE＝1930.9mg/L；Mg＜5mg/L；Si＜0.2mg/L，表明碳酸盐浸出完全，磷酸盐浸出过程中，硅酸盐未被浸出；溶液中测出稀土为磷酸盐赋存的稀土含量。将残渣B于580℃灰化1h；用硝酸、氢氟酸、硫酸中任一种将其完全溶解后，定容250mL，测定滤液关键元素含量：∑REE＝4.12mg/L；P＜0.1mg/L；Mg＜5mg/L，表明磷酸盐和碳酸盐浸出时非常彻底，溶液中测出稀土含量极低，99.8％稀土元素伴生于磷酸盐中。
实施例2
本实施例中涉及承德磷精矿混合样主要相组成为磷灰石(93.1％)、方解石、白云石(2％)、硅酸盐(黑云母、辉石，3.1％)；重要元素含量：P2O5，35.84％，MgO，0.98％，SiO2，2.85％，CaO，51.15％。
处理过程和分析结果如下：
物料粒度小于0.074mm，充分混匀后，在100℃烘1～2h，置于干燥器中冷至室温待用，随同物料做空白试验，选择性溶解碳酸盐：称取4g物料于500mL烧杯中，加入100mL0.2％乙酸溶液，70℃水浴浸取1h，过滤，测定滤液A关键元素含量：∑REE＜0.1mg/L；P＜0.1mg/L；Si＜0.2mg/L，表明在碳酸盐浸出过程中，磷酸盐和硅酸盐未被浸出；溶液中测出稀土含量极低，可见碳酸盐中几乎不含稀土元素。向残渣A加入100mL10％硝酸、硫酸中任一种，60℃浸取1.5h，过滤，渣待用。测定滤液关键元素含量：∑REE＝696.58mg/L；Mg＜5mg/L；Si＜0.2mg/L。表明碳酸盐浸出完全，磷酸盐浸出过程中，硅酸盐未被浸出；溶液中测出稀土为磷酸盐赋存的稀土含量。将残渣B于580℃灰化1h；用硝酸、氢氟酸、硫酸中任一种将其完全溶解后，定容250mL，测定滤液关键元素含量：∑REE＝9.6mg/L；P＜0.1mg/L；Mg＜5mg/L。表明磷酸盐和碳酸盐浸出时非常彻底，溶液中测出稀土含量极低，98.6％稀土元素伴生于磷酸盐中。
实施例3
本实施例中涉及晋宁混合样主要相组成为磷灰石(54％)、方解石、白云石(2％)、石英(42％)；重要元素含量：P2O5，23.38％，MgO，3.19％，SiO2，20.05％，CaO，36.88％。
处理过程和分析结果如下：
物料粒度小于0.074mm，充分混匀后，在100℃烘1～2h，置于干燥器中冷至室温待用，随同物料做空白试验，选择性溶解碳酸盐：称取2g物料于500mL烧杯中，加入100mL0.3％乙酸溶液，80℃水浴浸取1.5h，过滤，测定滤液A关键元素含量：∑REE＜0.1mg/L；P＜0.1mg/L；Si＜0.2mg/L，表明在碳酸盐浸出过程中，磷酸盐和硅酸盐未被浸出；滤液A中测出稀土含量极低，可见碳酸盐中几乎不含稀土元素，向残渣A加入100mL15％硝酸、硫酸中任一种溶液，30℃浸取3h，过滤测定滤液B关键元素含量：∑REE＝82.58mg/L；Mg＜5mg/L；Si＜0.2mg/L，表明磷酸盐浸出完全，磷酸盐浸出过程中，硅酸盐未被浸出；溶液中测出稀土为磷酸盐赋存的稀土含量，将残渣B于580℃灰化1h；用硝酸、氢氟酸、硫酸中任一种将其完全溶解后，定容250mL，测定滤液B关键元素含量：∑REE＝0.84mg/L；P＜0.1mg/L；Mg＜5mg/L，表明磷酸盐和碳酸盐浸出时非常彻底，溶液中测出稀土含量极低，98.99％稀土元素伴生于磷酸盐中。
如上所述，便可较好地实现本发明。上述实施例仅为本发明最佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替换、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.磷矿石中稀土元素诊断方法，其特征在于其顺序操作步骤和条件如下：
（1）分解测定碳酸盐，称取2~4g磷矿石物料置于烧杯中，加入100~300mL 0.1~0.6%乙酸溶液，在50~80℃温度条件下水浴浸取1~2h，过滤，从滤液A中测定稀土及磷、硅含量，残渣A待用；
（2）分解测定磷酸盐，向烧杯中残渣A加入100~200mL 5~20%无机酸硝酸、硫酸中任一种溶液，在30~70℃温度条件下浸取1~3h，过滤，从滤液B中测定稀土及镁、硅含量，残渣B待用；
（3）分解测定硅酸盐，先将残渣B在580℃温度条件下灰化1h，再用硝酸、氢氟酸、硫酸中任一种溶液完全溶解后，从滤液C中测定稀土及磷、镁含量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述物料粒度小于0.074mm，充分混匀后，在100℃烘1~2h，置于干燥器中冷至室温。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是所述磷矿石主要相包括碳酸盐相、磷酸盐相、硅氧盐相，所述硅氧盐相包括二氧化硅及硅酸盐相。
4.如权利要求3所述的方法，其特征是所述碳酸盐相代表白云石类矿物，包括沉积型白云石、岩浆型方解石。
5.如权利要求3所述的方法，其特征是所述硅氧盐相中磷酸盐相代表磷灰石。
6.如权利要求3所述的方法，其特征是所述硅酸盐相包括石英、水云母、钾长石、黑云母、闪石、辉石、绿泥石。
7.如权利要求1~6中任意一项所述的方法，其特征是所述诊断方法基于ICP-MS电感耦合等离子质谱仪与ICP电感耦合离子光谱仪应用。
CN201910111368.8A 2019-02-12 2019-02-12 磷矿石中稀土元素诊断方法 Active CN110196289B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910111368.8A CN110196289B (zh) 2019-02-12 2019-02-12 磷矿石中稀土元素诊断方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910111368.8A CN110196289B (zh) 2019-02-12 2019-02-12 磷矿石中稀土元素诊断方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110196289A CN110196289A (zh) 2019-09-03
CN110196289B true CN110196289B (zh) 2021-08-24

Family

ID=67751444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910111368.8A Active CN110196289B (zh) 2019-02-12 2019-02-12 磷矿石中稀土元素诊断方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110196289B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112816459A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 上海微谱化工技术服务有限公司 一种红磷母粒中红磷的定量检测方法
CN113405868A (zh) * 2021-05-25 2021-09-17 中国地质大学（武汉） 一种碳酸盐晶格磷酸盐的提取测试方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101525250A (zh) * 2009-04-17 2009-09-09 高英林 磷酸作为磷肥的应用
CN103864037A (zh) * 2014-03-21 2014-06-18 昆明理工大学 利用工业烟气进行磷矿脱镁和回收磷矿中稀土元素的方法
CN104884392A (zh) * 2012-10-22 2015-09-02 佐治亚-太平洋化工品有限公司 用于矿石分离的方法
CN104907183A (zh) * 2015-07-03 2015-09-16 武汉工程大学 一种硅钙质低品位胶磷矿正反浮选工艺
CN105793447A (zh) * 2014-02-17 2016-07-20 学校法人关西大学 钪的分离方法
CN105886798B (zh) * 2015-02-13 2018-11-06 有研稀土新材料股份有限公司 从含稀土磷矿中回收磷和稀土的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110091366A1 (en) * 2008-12-24 2011-04-21 Treavor Kendall Neutralization of acid and production of carbonate-containing compositions

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101525250A (zh) * 2009-04-17 2009-09-09 高英林 磷酸作为磷肥的应用
CN104884392A (zh) * 2012-10-22 2015-09-02 佐治亚-太平洋化工品有限公司 用于矿石分离的方法
CN105793447A (zh) * 2014-02-17 2016-07-20 学校法人关西大学 钪的分离方法
CN103864037A (zh) * 2014-03-21 2014-06-18 昆明理工大学 利用工业烟气进行磷矿脱镁和回收磷矿中稀土元素的方法
CN105886798B (zh) * 2015-02-13 2018-11-06 有研稀土新材料股份有限公司 从含稀土磷矿中回收磷和稀土的方法
CN104907183A (zh) * 2015-07-03 2015-09-16 武汉工程大学 一种硅钙质低品位胶磷矿正反浮选工艺

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Beneficiation of Mardin-Mazidagi(Turkey) calcareous phosphate rock using dilute acetic acid solutions;Sengul, Hikmet 等;《Chemical Engineering Journal》;20060915;第122卷(第3期);第135-140页 *
昆阳磷矿中稀土元素赋存状态研究;梁永忠 等;《岩石矿物杂志》;20181231;第37卷(第6期);第959-966页 *
电感耦合等离子体发射光谱法测定磷矿石中磷镁铝铁;吴迎春 等;《岩矿测试》;20140831;第33卷(第4期);第497-500页 *
贵州织金含稀土磷块岩中稀土元素赋存状态研究;王安琪 等;《稀土》;20181224;第40卷(第1期);第1-7页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110196289A (zh) 2019-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu et al. Recovery of gallium from Bayer red mud through acidic-leaching-ion-exchange process under normal atmospheric pressure
CN110196289B (zh) 磷矿石中稀土元素诊断方法
Talvitie Radiochemical determination of plutonium in environmental and biological samples by ion exchange
Connelly et al. A method for purifying Lu and Hf for analyses by MC-ICP-MS using TODGA resin
CN105483383B (zh) 一种拜耳法赤泥粉末回收铝、铁、钪的工艺
Ragipani et al. Kinetics of steel slag dissolution: from experiments to modelling
Jackson Free oxides, hydroxides, and amorphous aluminosilicates
CN114174227B (zh) 从铁矿石选矿过程中产生的砂性尾矿获取粉状硅酸钠的方法
Li et al. Single-step separation scheme and high-precision isotopic ratios analysis of Sr–Nd–Hf in silicate materials
KR20170007423A (ko) 황 회수를 통한 선택적 희토류 추출 시스템 및 공정
Botelho Junior et al. Characterization of bauxite residue from a press filter system: comparative study and challenges for scandium extraction
Rosita et al. Recovery of rare earth elements and Yttrium from Indonesia coal fly ash using sulphuric acid leaching
Recio et al. Characterization of multiple fluid-granite interaction processes in the episyenites of Avila-Béjar, Central Iberian Massif, Spain
Dong et al. Determination of trace elements in high-purity quartz samples by ICP-OES and ICP-MS: A normal-pressure digestion pretreatment method for eliminating unfavorable substrate Si
CN117448582B (zh) 一种基于分布赋存的粉煤灰中关键金属高效提取的方法
Pan et al. The mechanism study on the integrated process of NaOH treatment and citric acid leaching for rare earth elements recovery from coal fly ash
Soltani et al. Selection of an appropriate leaching method for light REEs from Esfordi flotation concentrate based on mineral characterization
Bhima Rao et al. Preparation of high pure graphite by alkali digestion method
Lim et al. Leaching of rare earths from fine-grained zirconosilicate ore
Lin et al. Trace muscovite dissolution separation from vein quartz by elevated temperature and pressure acid leaching using sulphuric acid and ammonia chloride solutions
Zhang et al. Recovery of rare earth elements from deep-sea mud using acid leaching followed by selective solvent extraction with N1923 and TBP
Zhang et al. Experimental Research on preparation technics of high-purity quartz material
CN113960088B (zh) 一种针对进口散装铁矿卸货前固体废物属性快速筛查方法
JP2015098431A (ja) 銅製錬スラグを原料とする高純度ケイ酸質材料及びその製造方法
Yingsamphancharoen et al. The influence of aluminum dross on mechanical and corrosion properties of cement paste: PART I

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant