CN110382109A - 用于加工包含镧系元素的矿物和生产稀土氧化物的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于加工包含镧系元素矿物质和稀土氧化物生产的方法和系统，以允许加工过程中不同材料和解吸剂的完全封闭和持续的处理，因此提高提取效率和降低环境危险。所述方法包括步骤：原材料的接收和处理；通过多个混合和反应阶段解吸重要产物，其中原材料与解吸剂溶液流逆流接触；微细固体物的分离；通过使用第一反应溶液沉淀次级矿物质；通过使用第二反应溶液沉淀稀土碳酸盐；干燥和煅烧稀土碳酸盐以获得稀土氧化物；其中，所述方法包括次级过程以允许进一步加工残留矿物质；和脱水和清洗步骤，其中清洗来自解吸步骤的残留矿物质和回收包含镧系元素的溶液。

Description

用于加工包含镧系元素的矿物和生产稀土氧化物的系统和 方法

技术领域

本发明涉及镧系元素的提取和加工工业。特别地，本申请涉及用于镧系元素氧化物的提取、纯化和生产的完全封闭的、持续加工方法，其目的是提高矿石回收率和减少生产区域的环境影响。

背景技术

近年来，对于稀土的兴趣，尤其是镧系元素，大幅增加，主要因为其与技术进步相关的用途。这些元素可以用于多种用途，例如用于车辆、风力涡轮发电机、电子设备的催化转换器，甚至用于通过紫外线辐射检测伪造的钞票上。

然而，这些元素的提取是相对复杂的，因为矿石储层中，这些元素通常与其他地质材料相混合，导致难以单独提取这些元素。因为这个原因，需要利用多种化学物；这些化学物在矿场周围成为污染源并产生酸性或放射性物质。

这主要是取决于处理矿物质通常加工的方法，因为主要通过两种方式进行：通过原位解吸法和堆浸法。原位解吸法中，一系列孔直接钻入储层中，解吸剂通过这些孔注入并随后在孔的基底处被捕获。另一方面，在堆浸法中，桩利用目标材料制成，并用解吸剂浇灌，然后解吸剂渗透并在桩基底处被捕获。

正如所见，此两个加工方法都在“开放”的环境中使用化学品，能在靠近矿场区域构成潜在危险，例如会影响附近植物或水源。

另外地，尽管用于生产稀土或镧系浓缩物的传统方法便宜，但这些方法具有低回收率和环境危险的问题。针对原位解吸法，最大的危险是地下水污染，这是由于解吸剂直接注射入土壤，而第二种方法中由于建造桩的土壤的防水性而避免此危险。关于堆浸法，必须建造大型桩以使得矿物质生产变得有吸引力，这表明会影响大片表层，生产地域地形会产生变化。这两个方法都在储层中有75％的矿物质回收率。

基于如上情况，现有技术中，需要用于提取和加工镧系元素的技术，能够在封闭和持续的环境中处理不同材料和解吸剂，由此能够改善矿石提取和加工的效率并且避免相关的环境危险。

专利文件CN102277493公开了一个现有技术的示例，其描述了用于稀土提取的系统，公开了利用提取罐以此在封闭环境中进行此加工过程。此文件公开方法，包括：将一定量的作为重液的稀土水溶液从提取罐的顶部的重液入口填充到提取罐中；开始搅拌轴；允许作为轻液的提取剂均匀进入提取罐，搅拌以使得轻液和重液混合和传质，在澄清罐中澄清轻相液体；从澄清罐排出的轻组分溶液中检测所需稀土元素的浓度，判断提取或萃取是否完成。提取或萃取完成后，停止输入轻液，开启澄清罐下方的排空阀以排空澄清罐；和从提取罐下方的重液出口排出提取罐中的重液。

可以看出，如上文献公开了用于提取稀土的系统，其中浸取过程不是发生在桩位或原位，而此过程是在提取罐和澄清罐中进行。然而，所描述的系统和方法非常基础，缺少用于高效的和持续加工过程的不同元件和操作步骤。特别地，所述系统和方法基于使用用于稀土加工的单个提取罐和单个澄清罐。另外，此文件公开的发明为分批式生产过程，这不同于连续和高效的提取过程。

基于如上问题，现有技术中需要提供一个用于提取、纯化和生产稀土氧化物的完全封闭和连续的系统，以用于改善矿石回收率和减少生产区域的环境影响。

发明内容

为解决所提到的问题，提供了从特定类型的矿石-离子-黏土中加工和回收镧系元素的系统和方法，其允许加工过程中加入不同材料和解吸剂的完全封闭和持续的处理，以提高提取效率和降低环境危险。

具体地，本发明的方法包括如下步骤：

原材料的接收和处理；

通过一系列的混合和反应阶段解吸重要产物，其中原材料与解吸剂流逆流接触；

分离微细固体物；

通过使用第一反应溶液沉淀次级矿物质；

通过使用第二反应溶液沉淀稀土碳酸盐；

干燥和煅烧稀土碳酸盐以获得稀土氧化物；

另外，本方法包括次级步骤，其允许从前一步骤进一步加工残留矿物质，也包括脱水和清洗步骤，其中清洗贫化矿石和回收包含稀土成分的溶液。

因此，利用上述描述的方法，使减少设备体积和利用新鲜水清洗黏土成为可能，因此减少硫酸盐和解吸土壤的损失，并且能够在加工过程的多个步骤中实现解吸剂溶液的再循环。本发明优选实施方式中，再循环进入混合部分的流相当于在混合部分出口处的粗固体分离阶段的流出流的75-90％范围部分。

为了避免环境影响，贫化矿物质在逆流中清洗，以此位置固体物最终返回矿场并得到包含稀土和铵的液体流，此液体流较主(加工)过程更稀，会被发送到平行运行并且包含微细固体物的分离、次级矿物质的沉淀和稀土碳酸盐的沉淀和过滤步骤的次级加工过程。从次级加工过程中过滤得到次级矿物质流和碳酸盐会发送到主加工过程以分别过滤和煅烧。次级加工过程得到的液体运输到反渗透工厂以得到浓缩的铵液体流和包含稀释元素的液体流(或“纯水”)，其中铵液体流返回主液体流，包含稀释元素的液体流用于清洗贫化矿石。

本发明进一步包含运行如上描述方法的步骤的系统，包括：接收和处理原材料的部件；用于解吸重要产物的部件，其包括多个混合和反应部件，其中原材料与解吸剂流逆流接触；用于分离微细固体物的部件；用于利用硫化钠或碳酸氢铵沉淀次级矿物质的部件；用于利用碳酸氢铵沉淀稀土碳酸盐的部件；用于获得稀土氧化物的煅烧部件。另外，所述系统也包括次级系统，其允许进一步加工来自主系统的残留矿物质；和脱水和清洗部件，其中从来自解吸部件的残留矿物质中回收包含稀土成分的液体。

接收和处理原材料的部件包括运输原材料的部件，其可以提供原材料到进料斗；所述进料斗包含过滤介质，例如金属网格，以防止不需要物质进入，例如石头、树枝或其他物体。进料斗又将原材料供应到混合室。

所述解吸部件包括多个反应器，这些反应器可以串联和\或并联，在其中原料在不同阶段解吸，和硫酸铵溶液逆流，因此在多个阶段来自原材料接收和处理步骤的粗固体能接触到解吸剂溶液。回收的粗固体运输到脱水台，然而澄清液的液体流流入再循环室。

微细固体物分离部件包括细颗粒沉降器，其由来自再循环室的澄清液供给，其中借助絮凝剂分离小颗粒。这些设备中获得的澄清液会送到装载室和能够实施次级矿物质的沉淀。

次级矿物质沉淀部件，包括室，所述室接收来自微细固体物沉降器的澄清流，在其中与碳酸氢铵溶液接触以沉淀液体溶液中存在的次级矿物质。以此方法，不需要金属，如铵、铁、铅等，以氢氧化物的形式沉淀。此系统进一步包括次级矿物质沉降器，其接收来自之前所述室的液体流，在其中获得含有次级矿物质沉淀的湿固体和继续所述加工过程的澄清液。

所述稀土碳酸盐沉淀部件包括室，其接收来自次级矿物质沉淀部件的澄清流，在其中与碳酸氢铵溶液接触以沉淀稀土碳酸盐。从此室中，液体流流向稀土碳酸盐沉降器以能够沉淀稀土碳酸盐。

煅烧部件包括干燥炉，其接收湿稀土碳酸盐，其优选加热到105℃。然后，冷却后的碳酸盐输送到煅烧炉中，将碳酸盐转换为稀土氧化物。优选地，煅烧过程在950℃下进行大约6小时。

附图说明

图1显示根据本发明的稀土氧化物加工方法的各步骤的流程图；

图2显示图1所示方法中原材料混合和反应的不同部件的示意图；

图3显示图1方法中，用于微细固体物分离、次级矿物质沉淀和稀土碳酸盐沉淀步骤的不同部件的示意图；

图4显示图1方法中用于脱水和清洗步骤的不同部件的示意图；

图5显示图1方法中用于稀土氧化物制备的碳酸盐的干燥和煅烧步骤的不同部件示意图。

具体实施方式

如图1-图5所示，本发明涉及用于加工镧系元素矿物质和稀土氧化物生产的系统和方法，其允许对涉及该过程的不同材料和解吸剂进行完全封闭和连续处理，因此提高提取效率和避免环境危险。

本发明的方法包括步骤：

a)原材料(110)的接收和处理；

b)通过多个混合和反应阶段解吸重要产物(120)，其中原材料与解吸剂溶液流逆流接触；

c)分离微细固体物(130)；

d)通过使用第一反应溶液沉淀次级矿物质(140)；

e)通过使用第二反应溶液沉淀稀土碳酸盐(150)；和

f)干燥和煅烧所述碳酸盐以获得稀土氧化物；

其中，所述方法进一步包括次级过程(300)，以从前一步步骤进一步加工残留矿物质，也包括脱水(230)和清洗步骤(220)，其中清洗贫化矿石和回收包含镧系元素的液体。

优选地，用于重要产物解吸步骤的解吸剂溶液流(120)相当于硫酸铵溶液。另外，用于次级矿物质沉淀步骤(140)的第一反应溶液优选相当于碳酸氢铵，同时用于稀土碳酸盐沉淀步骤的第二反应溶液(150)也相当于碳酸氢铵。

原材料(110)的接收和处理步骤包括，在平行运行的一个或多个进料室或进料斗(110)中接收来自提取区的材料，并且进一步包括利用在各所述进料斗中过滤部件处理所述材料。所述过滤部件优选相当于金属网格或其他过滤部件，优选网眼100mm，以防止不需要的石头、树枝或其他物体进入。所述材料从进料斗底部排出进入能够将这些材料运输到多个反应器(121)的部件中，其可以在其上端具有其他过滤部件，例如25mm网格，以防止不需要材料进入。所述材料进入多个反应器时开启重要产物解吸(120)步骤。

重要产物(120)解吸步骤中，所述反应器接收来自进料室(111)的矿石，开启串联排列的解吸连续步骤，其中所述材料与硫酸铵溶液逆流接触。优选地，重要产物解吸步骤通过与多个次级反应器串联的多个初级反应器来以两个连续阶段运行。

图2所示，解吸步骤在所述材料流入初级反应器(121)时开启，其中与来自次级砂砾分离器(124)的解吸剂溶液混合以运行初级解吸步骤。然后，所述材料从初级反应器(121)排出到初级砂砾分离器(122)，其中初级解吸后，所述澄清液和所述固体材料分离。然后，所述材料从初级砂砾分离器(122)排出到次级反应器(123)中，运行次级解吸步骤，将所述材料与新鲜解吸剂溶液接触。

优选地，在重要产物解吸步骤中，进入所述系统的固体和解吸剂溶液的重量比例为1:3。

如图1所示，用于解吸的硫酸铵溶液来自解吸剂回收罐(440)。

所述初级和次级反应器设计为具有可用容积以确保分散所述固体材料和开始解吸的停留时间。在本发明优选实施方式中，此阶段的停留时间为30min。另外，为确保解吸步骤的pH条件，可选择地加入硫酸或氢氧化铵至合适。

次级砂砾分离器(124)出口处的相当于残留材料的粗固体通过任何传输器部件，例如传送带，运输到在脱水(230)和清洗(220)步骤的脱水台(221)。所述澄清液体流在其上端离开反应器并流入再循环室(155)。

微细固体物分离(130)步骤中，来自重要产物(120)解吸步骤的澄清液从所述再循环室(155)分散到两个或多个微细固体物沉降器(131)中，其中借助絮凝剂分离小颗粒。可以使用一个或多个并联的沉降器，以具有更大体积(如图3所示)。本发明优选实施方式中，此阶段的最小停留时间为大约60min。

另一方面，如图3的示意图所示，沉降器(131)获得的澄清液发送到装载室(141)以开启次级矿物质(140)的沉淀。

如图3和图4所示，在每个微细固体物沉降器的底部聚集的材料发送到的电动浓缩机(221)，以获得更低湿度的材料流，其发送到脱水(230)和清洗步骤(220)中的第一脱水台(221)。在此脱水台，湿度进一步降低，所得到的微细固体流导向于于第一脱水台串联的第二脱水台(222)。如图2和4所示，来自所述脱水台的液体被再吸收入解吸步骤中。

在次级矿物质(140)的沉淀步骤中，来自所述微细固体物沉降器(131)的澄清液输送到装载室(141)中，其与反应溶液接触，其中所述反应溶液优选对应为碳酸氢铵，以能够沉淀液体溶液中的次级矿物质。因为使用此反应溶液，不需要金属，如铝、铁、铅或其他，以氢氧化物的形式沉淀。在另外阶段中，通过加入硫酸或氢氧化铵进行pH调节至适合，pH范围为大约5.0。可选地，以获得更好的混合物，所述室包含搅拌器。

两股液体流从所述室发送到次级矿物质沉降器(142)。优选地，在这些次级矿物质沉降器中，停留时间为大约60min以沉淀颗粒。另外，次级矿物质沉降器和微细固体物沉降器优选相当于片状沉降器。

在每个次级矿物质沉降器(142)的快速搅拌区域，通过相应的计量泵添加絮凝剂。

包含从每个沉降器(142)的沉积区获得的次级矿物质浓缩物的底部发送到电动浓缩机(143)，在此完成沉淀。次级过程(322)的次级矿物质的沉降器底部也会送到电动浓缩机。电动浓缩机(143)得到的液体发送到再加工罐(400)中，同时在所述浓缩机中聚集的固体材料泵入过滤器(144)，以此获得发送到再加工罐的液体流和包含次级矿物质(145)的湿固体。

次级矿物质沉降器(142)的澄清产物导向相应的加载罐(146)，从此位置其会供给到抛光过滤器(147)，以去除通过沉降器带走的固体和确保液体不含颗粒。以此方法，终于获得液体流，其会发送到装载室(151)以继续进行加工过程。湿固体也通过第二矿物质沉淀(145)获得。如图1所示，第二矿物质沉淀纳入到贫化矿物质(510)中。

此加工方法的阶段，可选择提供工业用水管线，考虑在每个过滤器中在排出之前清洗固体。

在稀土碳酸盐(150)沉淀的步骤中，来自次级矿物质过滤器(147)的澄清液在室(151)中接收，其中，其与碳酸氢铵溶液接触以沉淀稀土碳酸盐。添加硫酸或氢氧化铵以调节pH至合适，pH调节在6.5-7.5范围内。可选地，所述室包含搅拌器以获得更好的混合物。

液体流从此室流出并流入稀土碳酸盐沉降器(152)，其优选具有大约1小时的停留时间以沉淀稀土碳酸盐。

如图3所示，每个沉降器(152)的底部的沉积区包含稀土碳酸盐浓缩物，其发送到过滤器(153)，以此获得稀土碳酸盐(156)和液体流，其会发送到再加工罐(400)中。另一方面，沉降器(152)的澄清液发送到微细固体物过滤器(154)以去除可以被沉降器带走的固体以确保液体不含颗粒。以此方法，稀土碳酸盐浓缩物(156)能够在微细固体物过滤器(154)中回收，同时所得到的液体供给到再加工罐(400)。过滤器(153,154)都可以选择与次级加工方法(300)共享液体流，这会在后续介绍。

在干燥和煅烧步骤(160)，如图5所示，来自之前步骤(150)的湿碳酸盐，和来自次级过程(300)的碳酸盐，导向到干燥炉(161)，优选电炉，其中碳酸盐加热到大约105℃。此后，碳酸盐冷却，优选地在耐火砖坩埚中转移到煅烧炉(162)中将碳酸盐转化为稀土氧化物。优选地，煅烧过程在950℃运行大约6小时。

为完成镧系元素的加工，可选用包装系统，其包括运输部件以能够在筒上或任何合适贮存部件上提供稀土氧化物。

在清洗(220)和脱水(230)步骤中，解吸步骤(120)得到的贫化矿石放置在可变数量的串联的脱水台(221,222,223,224,226)上，其与清洗水流(231)逆流接触，以能够运行清洗过程(230)，如图1和图4所示。在第一脱水台(221)中，可能将湿度降低到30％。

优选地，第一脱水台(221)获得的液体被聚集在室内，其能泵入再循环罐(155)。

如图4所示，从第一台排出的材料发送到下一脱水台(222)，其中其与来自第三脱水台(223)的液体逆流清洗，并且贯穿后续脱水台以继续其清洗过程并最终在矿物质堆(510)聚集，其会发回到矿场(520)。另一方面，由于逆流布置，每个台的液体在各自室中聚集，并泵入下一清洗阶段。

从脱水台得到的液体包含镧系元素和铵，这是在室聚集并发送到次级过程(300)以回收镧系元素(图1和3)的原因。

图3所示，次级过程(300)类似于已经描述的主过程。来自清洗步骤(220)的最终室的所述材料发送到次级过程(310)的微细固体物的分离步骤，其包括微细固体物沉降器(311)，等同于主过程的沉降器。在将材料加入这些设备后，利用计量泵加入絮凝剂。在这些沉降器中聚集的泥发送到电动浓缩机(210)。

所述澄清液发送到装载室，调整pH，添加碳酸氢铵，开启次级过程(320)的次级矿物质沉淀，如图1所示。可选地，为得到更好的混合物，所述室包含搅拌器。

来自装载室的两股液体流发送到次级过程的次级矿物质沉降器(322)，这等同于主过程的沉降器，其中加入絮凝剂。

这些含有次级矿物质浓缩物的沉降器(322)的沉积区发送到电动浓缩机(143)。来自沉降器的澄清液发送到装载罐(323)，并从装载罐中导向过滤器(324)，因此获得澄清液体流和包含次级矿物质沉淀(145)的湿固体。

后续地，稀土碳酸盐沉淀步骤在次级过程(330)进行，其中来自过滤器的澄清液被室(331)接收，调节pH和添加碳酸氢铵。为得到更好的混合物，所述室能包含搅拌器。优选地，来自此罐的三股液体流流到稀土碳酸盐沉降器(332)，等同于主过程的沉降器，其中加入絮凝剂。

这些碳酸盐沉降器的底部的沉积区包含稀土碳酸盐的浓缩物，其导向过滤器(333)，从过滤器，获得包含稀土碳酸盐的湿固体。液体流依次导向于水处理厂(410)，从水处理厂中能够回收返回主流铵-浓缩流和用于黏土的清洗(220)步骤的稀释元素的液体流(或“纯水”)。所述碳酸盐导向所述初级过程的干燥和煅烧(160)步骤。

另外，本发明也构思了用于加工稀土氧化物的系统，其运行如上描述的方法，其包括如下元件：

接收和处理原材料的部件；

用于解吸重要产物的部件，其包括多个混合和反应部件，其中原材料与解吸剂流逆流接触；

用于分离微细固体物的部件；

用于利用第一反应溶液沉淀次级矿物质的部件；

用于利用第二反应溶液沉淀稀土碳酸盐的部件；和，

用于获得稀土氧化物的干燥和煅烧稀土碳酸盐的部件。

其中，所述系统进一步包括次级系统，其允许进一步加工来自主系统的残留矿物质；和脱水和清洗部件，其中清洗残留矿物质和从来自解吸重要产物的部件的中回收包含稀土组分的液体。

接收和处理原材料的部件包括材料运输部件(112)，供给原料到已经描述的进料斗(111)中，所述进料斗平行运行并且包括过滤介质，例如金属网格，以防止不需要的石头、树枝或其他物体进入。

所述解吸部件，包含初级和次级反应器(121,123)，其中所述材料在多个串联的阶段被解吸并且与硫酸铵溶液流逆流。初级和次级反应器(121,123)分别连接初级和次级砂砾分离器(122,124)，在其中完成解吸和发生粗固体的沉积。所述回收的粗固体运输到脱水台(221)，同时澄清液体流流入再循环罐(155)。

所述微细固体物分离部件，包括微细颗粒沉降器(131)，连接再循环室(155)以接收澄清液。在这些沉降器中，小颗粒在絮凝剂的帮助下分离，并进一步连接发送所获得澄清液的装载室(144)。

用于次级矿物质沉淀的部件，包括装载室(141)，其中来自微细固体物沉降器的澄清液体与反应溶液接触，例如硫化钠或碳酸氢铵，以能够沉淀次级矿物质。这些沉淀部件进一步包括次级矿物质沉降器(142)，其可以接受来自装载室(141)的液体流，并在其中获得包含次级矿物质沉淀的湿固体和继续此过程的澄清液。

用于沉淀稀土碳酸盐的部件，包括室(151)，其接收来自次级矿物质过滤器的澄清液，在其中与碳酸氢铵接触以能够沉淀稀土碳酸盐。从此室中，液体流能流到所述稀土碳酸盐沉降器(152)，并能够沉淀稀土碳酸盐。

所述干燥和煅烧部件包括干燥炉(161)，其接收湿稀土碳酸盐，然后连接煅烧炉(162)，以能够将碳酸盐转化为稀土氧化物，

所述清洗和脱水部件(220,230)包括可变数量的脱水台，在图4所示的配置中，其相当于6(221,222,223,224,225,226)，所有串联连接并与回洗水流接触。

在第一脱水台(221)获得的液体，其通过之前所述台，在一个室中富集并从此地方泵入再循环罐(155)。如图4所示，下一个脱水台(222)排出的矿物质与来自第三台(223)的液体流逆流冲洗，通过后续台继续其清洗过程以最终在贫化矿石区聚集以发送到处理区。

所述次级系统(300)类似主系统。如图1和3所示，此系统包括用于分离次级系统的微细固体物的部件(310)，其包括微细固体物沉降器(311)，等同于主系统的部件。所述澄清物发送到装载室，从此位置液体流发送到次级系统的次级矿物质沉降器(322)，等同于主系统部件。

用于沉淀次级系统稀土碳酸盐的部件，包括室，接收清洁的澄清物，从此位置液体流流向次级系统的稀土碳酸盐沉降器(332)，等同于主系统部件。

所述碳酸盐沉降器底部的沉积区，其包含稀土碳酸盐浓缩物，连接过滤器，从此位置获得包含稀土碳酸盐的湿固体。另一方面，液体流发送到水处理厂(410)，如下详细描述。

在本发明的优选实施方式中，所述系统包括水处理厂(410)，其中处理在次级过程中稀土碳酸盐沉淀后获得的液体溶液。优选地，此工厂相当于反渗透厂，其目的为了获得用于在最后脱水台位置清洗贫化矿物质的水流，也为获得铵-浓缩流用作解吸剂溶液，并发送到用于后续再循环的解吸或再处理回收罐(400)。

后续描述设计所述图示的具体实施方式，其相当于本发明一个优选实施方式，然而，重要的是需要考虑不同方面会变化。例如，所用的反应器的数量，例如图2所示，不应仅限于串联的3个反应器组，和反应器和砂砾分离器的并联过程(图2下部分)。相似地，微细固体物分离阶段的沉降器的数量，次级矿物质沉淀，和稀土碳酸盐沉淀是等同可变的，所有取决于待加工原材料的体积。

最后，应该注意的是，尺寸、材料选择和上述优选实施方式的特殊方便可以根据设计要求而改变。相应地，上述描述的特殊配置的描述不是意于用于限制，可能变形和\或修改落入本发明的精神和范围。

Claims (40)

1.用于加工包含镧系元素的矿物质和生产稀土氧化物的方法，包括如下步骤：

a)原材料的接收和处理；

b)通过多个混合和反应阶段解吸重要产物，其中原材料与解吸剂溶液流逆流接触；

c)微细固体物的分离；

d)通过使用第一反应溶液沉淀次级矿物质；

e)通过使用第二反应溶液沉淀稀土碳酸盐；

f)干燥和煅烧稀土碳酸盐以获得稀土氧化物；

其中，所述方法包括次级过程，以进一步加工残留矿物质；和脱水和清洗步骤，其中清洗来自解吸步骤的残留矿物质和回收包含镧系元素的溶液。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述用于重要产物解吸步骤的解吸剂溶液流相当于硫酸铵溶液，和所述用于次级矿物质和稀土碳酸盐沉淀的第一和第二反应溶液相当于碳酸氢铵。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述解吸步骤的混合和反应阶段包括串联的连续解吸步骤，其中所述材料与与硫酸铵溶液逆流接触。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述解吸步骤通过与一个或多个次级反应器串联的一个或多个初级反应器的部件，以两个连续阶段运行。

5.如权利要求4所述的方法，其中，在一个或多个初级反应器中，所述材料与来自次级砂砾分离器的解吸剂溶液混合以运行初级解吸；然后所述材料排出到初级砂砾分离器，其中澄清液从所述固体材料分离。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述次级反应器接收来自初级砂砾分离器的所述材料以运行次级解吸，将所述材料与新鲜解吸剂溶液接触。

7.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，在解吸重要产物的步骤中，所述固体物和解吸剂溶液的比例为1:3。

8.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述解吸步骤的最小停留时间优选为30分钟。

9.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，微细固体物分离的步骤包括一个或多个微细固体物沉降器，其中分离大约100微米及以下的颗粒。

10.如权利要求9所述的方法，其中，微细固体物的分离步骤的最小停留时间为大约60分钟。

11.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述脱水和清洗步骤包括一个或多个串联的脱水台，其中所述材料与清洗水流逆流接触以执行清洗步骤。

12.如权利要求11所述的方法，包括多个脱水台，其中，所述第一脱水台排出的固体材料发送到第二脱水台，其与来自第三脱水台的液体逆流清洗，和通过后续脱水台以继续其清洗过程以最终在矿石堆处聚集，所述矿石堆会发回到矿场。

13.如权利要求11或12所述的方法，其中所述脱水台产生的液体包含镧系元素，并发送到次级过程以回收镧系元素。

14.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，来自微细固体物沉降器的澄清液在次级矿物质沉淀步骤中被接收和处理，其中澄清液与所述反应溶液接触。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述澄清液的处理在次级矿物质沉降器中进行，其中优选停留时间为大约60分钟以沉淀颗粒。

16.如权利要求14所述的方法，其中，在次级矿物质沉淀和稀土碳酸盐沉淀步骤中，通过添加硫酸或氢氧化铵以调节pH。

17.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述次级矿物质沉降器和微细固体物沉降器相当于片状沉降器。

18.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，在稀土碳酸盐沉淀步骤中，所述澄清液与碳酸氢铵溶液接触以沉淀稀土碳酸盐。

19.如权利要求18所述的方法，其中，稀土碳酸盐沉淀步骤，包括使用稀土碳酸盐沉降器，其优选停留时间为1小时。

20.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，在干燥和煅烧步骤中，接收来自稀土碳酸盐沉淀步骤的碳酸盐和来自所述次级过程的碳酸盐，其中这些碳酸盐在干燥炉中处理。

21.如权利要求20所述的方法，其中，在干燥炉中，所述材料加热温度为大约105℃。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述材料随后转移到煅烧炉以将碳酸盐转化为稀土氧化物。

23.如权利要求22所述的方法，其中，所述煅烧过程在950℃温度下运行大约6小时。

24.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述次级过程包括：

包含类似于主过程的微细固体物沉降器的微细固体物沉降器的微细固体物分离步骤；次级矿物质的沉淀步骤，其中调整pH和加入碳酸氢铵，包含类似于主过程的次级矿物质沉降器的沉淀步骤；稀土碳酸盐的沉淀步骤，其中调整pH和加入碳酸氢铵，包含类似于主过程的稀土碳酸盐沉降器。

25.如权利要求24所述的方法，其中，在所述稀土碳酸盐沉降器中，获得稀土碳酸盐浓缩物和液体流，所述稀土碳酸盐会发送到干燥和煅烧步骤，所述液体流会发送到水处理厂。

26.如权利要求25所述的方法，其中所述水处理厂相当于反渗透厂，其中获得浓缩铵流和稀释元素流，所述浓缩铵流发送到重要产物解吸步骤，所述稀释元素流用于清洗和脱水步骤。

27.用于加工镧系元素矿物质和生产稀土氧化物的系统，包括：

接收和处理原材料的部件；

用于解吸重要产物的部件，其包括多个混合和反应装置，在其中原材料与解吸剂溶液流逆流接触；

用于分离微细固体物的部件；

用于利用第一反应溶液沉淀次级矿物质的部件；

用于利用第二反应溶液沉淀稀土碳酸盐的部件；和，

用于干燥和煅烧稀土碳酸盐以获得稀土氧化物的部件。

其中，所述系统进一步包括次级系统，其允许进一步加工残留矿物质；和所述残留矿物质的脱水和清洗部件，其中清洗残留矿物质和从回收包含稀土的液体。

28.如权利要求27所述的系统，其中，所述接收和处理原材料的部件包括将原材料运输到进料斗的部件，其包括过滤部件以防止不需要物体进入。

29.如权利要求27或28所述的系统，其中，所述解吸部件包括串联的初级和次级反应器，其中混合所述材料并在不同阶段与解吸剂溶液解吸。

30.如权利要求29所述的系统，其中所述解吸剂溶液相当于硫酸铵。

31.如权利要求29或30所述的系统，其中所述初级和次级反应器分别连接初级和次级砂砾分离器，在其中完成解吸并运行粗固体沉降。

32.如权利要求27-31任一项所述的系统，其中所述微细固体物分离部件，包括接收来自所述重要产物解吸部件的澄清液的微细固体物沉降器。

33.如权利要求27-32任一项所述的系统，其中所述次级矿物质沉淀部件包括次级矿物质沉降器，其接收来自微细固体物沉降器的澄清液和与反应溶液接触以能够沉淀次级矿物质。

34.如权利要求33所述的系统，其中所述反应溶液相对于碳酸氢铵。

35.如权利要求27-34所述的系统，其中所述稀土碳酸盐沉淀部件包括稀土碳酸盐沉降器，其接收来自所述次级矿物质沉淀部件的澄清液和与碳酸氢铵溶液接触以沉淀稀土碳酸盐。

36.如权利要求27-35任一项所述的系统，其中所述干燥和煅烧部件包括接收和干燥所述稀土碳酸盐的干燥炉，和将碳酸盐转化为稀土氧化物的煅烧炉。

37.如权利要求27-36任一项所述的系统，其中所述清洗和脱水部件包括一个或多个串联的、并与清洗水流逆流接触的脱水台。

38.如权利要求27-37任一项所述的系统，其中所述次级系统包括微细固体物分离部件、次级矿物质沉淀部件和稀土碳酸盐沉淀部件，它们具有等同主系统的特性和以类似方法运行。

39.如权利要求38所述的系统，其中，在所述稀土碳酸盐沉降器中，获得稀土碳酸盐浓缩物和液体流，所述液体流发送到水处理厂。

40.如权利要求39所述的系统，其中，所述水处理厂相对于反渗透厂，其中获得稀释元素流和铵-浓缩流；所述稀释元素流用于在脱水和清洗部件中清洗矿石，所述铵-浓缩流在所述重要产物解吸部件中作为解吸剂溶液。