CN111500851A - 一种稀土精矿的焙烧方法 - Google Patents

一种稀土精矿的焙烧方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111500851A
CN111500851A CN202010349731.2A CN202010349731A CN111500851A CN 111500851 A CN111500851 A CN 111500851A CN 202010349731 A CN202010349731 A CN 202010349731A CN 111500851 A CN111500851 A CN 111500851A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rare earth
roasting
earth concentrate
roasting method
concentrate
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.)
Withdrawn
Application number
CN202010349731.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李炳伟
高云龙
牟元璋
侯德宝
李二小
王文浩
温宗曦
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.)
Zibo Baogang Lingzhi Rare Earth High Tech Co ltd
Original Assignee
Zibo Baogang Lingzhi Rare Earth High Tech 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 Zibo Baogang Lingzhi Rare Earth High Tech Co ltd filed Critical Zibo Baogang Lingzhi Rare Earth High Tech Co ltd
Priority to CN202010349731.2A priority Critical patent/CN111500851A/zh
Publication of CN111500851A publication Critical patent/CN111500851A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/02—Roasting processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
    • C22B3/10—Hydrochloric acid, other halogenated acids or salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00—Obtaining rare earth metals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种稀土精矿的焙烧方法，属于稀土精矿的处理技术领域。本发明的焙烧方法包括以下步骤：将稀土精矿与还原性物质混合，得到混合物料；所述稀土精矿为氟碳铈镧矿或以氟碳铈镧矿为主的混合稀土精矿；将所述混合物料进行焙烧，所述焙烧在隔焰焙烧炉或间接加热的焙烧炉中进行。采用本发明的焙烧方法可避免稀土精矿中的铈在高温下被氧化成为四价铈，从而避免在盐酸浸出时四价铈与盐酸反应产生氯气，环境友好。此外，采用本发明的焙烧方法相比传统氧化焙烧的方法，还可以保证稀土元素的浸出率。

Description

一种稀土精矿的焙烧方法
技术领域
本发明涉及稀土精矿的处理技术领域，尤其涉及一种稀土精矿的焙烧方法。
背景技术
目前，国内稀土精矿处理的矿源主要来源于包头的白云鄂博的混合稀土精矿、四川的氟碳铈镧矿、美国芒廷帕斯的氟碳铈镧矿及南方的离子型矿。不同的厂家各有自己的处理方法。对于混合稀土精矿和氟碳铈镧矿，目前主流的工艺有三种：一种是硫酸焙烧法；一种是碱法处理工艺；还有一种是氧化焙烧工艺。其中，氧化焙烧处理氟碳铈镧矿或以氟碳铈镧矿为主的混合稀土精矿时，具有成本低、稀土收率高的优点，但是存在的主要缺点是在氧化焙烧的过程中，大量的铈被氧化成为四价，在用盐酸浸出时，四价铈会氧化氯离子，生成氯气，如果处理不当，严重危害环境和操作人员的身体健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稀土精矿的焙烧方法，采用本发明的焙烧方法可避免稀土精矿中的铈在高温下被氧化成为四价铈，从而避免在盐酸浸出时四价铈与盐酸反应产生氯气，环境友好。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种稀土精矿的焙烧方法，包括以下步骤：
将稀土精矿与还原性物质混合，得到混合物料；所述稀土精矿为氟碳铈镧矿或以氟碳铈镧矿为主的混合稀土精矿；
将所述混合物料进行焙烧，所述焙烧在隔焰焙烧炉或间接加热的焙烧炉中进行。
优选的，所述焙烧过程中焙烧炉内的压力为0～1000Pa。
优选的，所述还原性物质包括炭黑和/或炭粉。
优选的，所述还原性物质的粒径小于4目。
优选的，所述还原性物质的质量为稀土精矿质量的1～10％。
优选的，所述焙烧的温度为450～700℃。
优选的，所述焙烧的时间为1～4h。
优选的，所述氟碳铈镧矿或以氟碳铈镧矿为主的混合稀土精矿中氟碳铈镧矿占总的稀土矿的质量含量>90％。
本发明提供了一种稀土精矿的焙烧方法，包括以下步骤：将稀土精矿与还原性物质混合，得到混合物料；所述稀土精矿为氟碳铈镧矿或以氟碳铈镧矿为主的混合稀土精矿；将所述混合物料进行焙烧，所述焙烧在隔焰焙烧炉或间接加热的焙烧炉中进行。本发明通过加入还原性物质，可消耗焙烧环境中存在的氧气，从而避免稀土精矿中的铈在高温下被氧化为四价铈，进而避免在盐酸浸出时四价铈与盐酸反应产生氯气；本发明采用隔焰焙烧炉或间接加热的焙烧炉进行焙烧，与传统的氧化焙烧(如：明焰转炉、直燃燃气辊道窑)相比，不会向炉内引入大量空气，空气含量大一方面会导致稀土精矿的氧化，另一方面会导致还原性物质发生大量燃烧(大量燃烧会产生二氧化碳，导致防止铈氧化的效果较差)。
进一步的，本发明通过控制焙烧过程中焙烧炉内的压力，在稀土精矿加热分解产生大量废气时，控制焙烧过程中焙烧炉内的压力为微正压0～1000Pa，可以减少空气进入焙烧炉内的量，减少铈的氧化。
实施例的结果表明，相比传统氧化焙烧的方法，采用本发明焙烧方法得到的焙烧料经盐酸浸出后，可以减少90％以上的氯气产生。
此外，采用本发明的焙烧方法相比传统氧化焙烧的方法，还可以保证稀土元素的浸出率。
具体实施方式
本发明提供了一种稀土精矿的焙烧方法，包括以下步骤：
将稀土精矿与还原性物质混合，得到混合物料；所述稀土精矿为氟碳铈镧矿或以氟碳铈镧矿为主的混合稀土精矿；
将所述混合物料进行焙烧，所述焙烧在隔焰焙烧炉或间接加热的焙烧炉中进行。
本发明将稀土精矿与还原性物质混合，得到混合物料。
在本发明中，所述稀土精矿为氟碳铈镧矿或以氟碳铈镧矿为主的混合稀土精矿。所述氟碳铈镧矿或以氟碳铈镧矿为主的混合稀土精矿中氟碳铈镧矿占总的稀土矿的质量含量优选>90％。本发明对所述稀土精矿的来源没有特殊要求，本领域熟知来源的稀土精矿均可，在本发明的实施例中，具体为美国芒廷帕斯的稀土精矿或四川的稀土精矿。在本发明中，所述还原性物质优选包括炭黑和/或炭粉；本发明对所述炭黑的具体种类没有特殊要求，本领域熟知的炭黑均可；本发明对所述炭粉的种类没有特殊限定，具体可以为但不局限于木炭粉。当还原性物质包括多种时，本发明对各还原物质的配比没有特殊要求，任意配比均可。在本发明中，所述还原性物质的粒径优选小于4目。在本发明中，所述还原性物质的质量优选为稀土精矿质量的1～10％，更优选为1～8％，进一步优选为1～5％。
本发明对所述混合的方式没有特殊要求，采用本领域熟知的能够混合均匀的方式即可。
得到混合物料后，本发明将所述混合物料进行焙烧。
在本发明中，所述焙烧在隔焰焙烧炉或间接加热的焙烧炉中进行。本发明对所述隔焰焙烧炉和间接加热的焙烧炉的具体种类没有特殊要求，具体的可以为但不局限于隔焰连续回转炉、隔焰间歇转炉。本发明在隔焰焙烧炉或间接加热的焙烧炉中进行所述焙烧，可以避免向炉内引入大量的空气(但不可避免的会引入少量空气)，空气含量大一方面会导致稀土精矿的氧化，另一方面会导致还原性物质发生大量燃烧(大量燃烧会产生二氧化碳，导致防止铈氧化的效果较差)。
本发明对焙烧过程中的进料方式没有特殊要求，可以采用连续进料，也可以采用其他进料方式，具体根据焙烧炉的种类选择对应的进料方式即可。
在本发明中，所述焙烧的温度优选为450～700℃，更优选为500～650℃，进一步优选为550～600℃；所述焙烧的时间优选为1～4h，更优选为1.5～3.5h。本发明优选自室温升至焙烧所需的温度，本发明对升温过程中的升温速率没有特殊要求。
本发明所述焙烧过程中，还原性物质可消耗焙烧环境中存在的氧气，从而避免了稀土精矿中的铈在高温下被氧化为四价铈，进而避免在盐酸浸出时四价铈与盐酸反应产生氯气。
本发明所述焙烧过程中，焙烧炉内的压力优选为0～1000Pa，更优选为100～900Pa，进一步优选为200～800Pa。本发明通过控制焙烧过程中焙烧炉内的压力，在稀土精矿加热分解产生大量废气时，控制焙烧过程中焙烧炉内的压力为微正压0～1000Pa，可以减少空气进入焙烧炉内的量，减少铈的氧化。
本发明焙烧后所得焙烧矿，可以直接采用常规的酸浸方法进行处理，得到氯化稀土溶液。
下面结合实施例对本发明提供的稀土精矿的焙烧方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
对于美国芒廷帕斯的稀土精矿，氟碳铈镧矿占总的稀土矿的质量含量为95.1％，稀土总量51.4％，CeO2/TREO(稀土氧化物总量)＝50.53％，进行如下处理：
取美国芒廷帕斯的稀土精矿1.2kg，混入50克木炭粉(粒径小于4目)，装入隔焰间歇转炉；
从室温用120min升温到600℃，保温60min，自然降温，控制过程中窑内压力为0～200Pa，得到还原焙烧的稀土精矿。
利用10mol/L的盐酸浸出焙烧矿中的稀土氧化物，得到氯化稀土溶液。
浸出过程中在线检测氯气的含量，未检出；计算浸出率83.2％。
实施例2
对于四川的稀土精矿，氟碳铈镧矿占总的稀土矿的质量含量为97.8％，稀土总量57.2％，CeO2/TREO(稀土氧化物总量)＝51.23％，进行如下处理：
称取四川稀土精矿1002kg，混入15公斤木炭粉(粒径小于4目)；
用进料器把处理好的稀土精矿输送到隔焰连续回转炉中，进行焙烧处理，控制回转炉温度650℃，焙烧4h后出料经过螺旋冷却管冷却降温，得到还原焙烧矿。
利用9.5mol/L的盐酸浸出焙烧矿中的稀土氧化物，得到氯化稀土溶液。浸出过程中产生的酸雾通过集气罩收集，在线检测氯气的含量，然后水喷淋处理。水喷淋前氯气的含量5ppm，喷淋后氯气含量检不出。浸出率89.64％。
实施例3
对于美国芒廷帕斯的稀土精矿，氟碳铈镧矿占总的稀土矿的质量含量为92.32％，稀土总量51.55％，CeO2/TREO(稀土氧化物总量)＝50.74％，进行如下处理：
取美国芒廷帕斯的稀土精矿5000kg，混入100kg木炭粉(粒径小于4目)，用螺杆进料连续输入隔焰连续回转炉中；
随着物料的进入，窑炉高温带从室温用90min升温到600℃，控制回转炉的转速，使物料在600℃的保温时间为120min，出料经过螺旋冷却管冷却降温，控制过程中炉内压力为200～400Pa，得到还原焙烧的稀土精矿。按出料重量，第一个一吨为批次M-1，出料的2-4吨为批次M-2、出料的最后一吨为M-3。
利用10mol/L的盐酸浸出焙烧矿中的稀土氧化物，得到氯化稀土溶液。浸出过程中在线检测喷淋处理酸雾前的氯气的含量，并计算浸出率，如果如表1所示。
表1实施例3的氯气含量和浸出率
批次 M-1 M-2 M-3
氯气含量/ppm 21ppm 4ppm 6ppm
浸出率/％ 82.35 81.64 82.03
对比例1
取美国芒廷帕斯精矿的焙烧矿(采用直焰转炉焙烧得到)，利用7.8mol/L的盐酸浸出焙烧矿中的稀土氧化物，浸出过程中产生的酸雾通过集气罩收集，在线检测氯气的含量，然后液碱喷淋处理(由于会产生大量的氯气，单纯水喷淋处理效果不达标，所以采用液碱喷淋)。喷淋前氯气的含量518ppm。处理后计算浸出率为80.64％。
对比例2
取四川稀土精矿焙烧矿(采用直焰转炉焙烧得到)按2％加入硫脲(现有的酸浸工艺，加入硫脲是为了减少氯气的产生)，再利用6.6mol/L的盐酸浸出焙烧矿中的稀土氧化物，浸出过程中产生的酸雾通过集气罩收集，在线检测氯气的含量，然后液碱喷淋处理。喷淋前氯气的含量356ppm。经过处理后浸出率为89.34％
对比例3
取美国芒廷帕斯精矿2kg，加入50g木炭粉(粒径小于4目)，采用直焰转炉焙烧，控制温度600℃下保温100分钟，焙烧完成后，焙烧矿用8.4mol/L的盐酸浸出焙烧矿中的稀土氧化物，浸出过程中产生的酸雾通过集气罩收集，在线检测氯气的含量，然后液碱喷淋处理。喷淋前氯气的含量918ppm。处理后计算浸出率为81.36％。
对比例4
取美国芒廷帕斯精矿2kg，采用电转炉焙烧(为间接加热的焙烧炉)，控制温度600℃下保温120分钟，焙烧完成后，焙烧矿用8.6mol/L的盐酸浸出焙烧矿中的稀土氧化物，浸出过程中产生的酸雾通过集气罩收集，在线检测氯气的含量，然后液碱喷淋处理。喷淋前氯气的含量457ppm。处理后计算浸出率为79.44％。
由实施例1～3和对比例1～2可知，相比传统氧化焙烧的方法，采用本发明焙烧方法得到的焙烧料经盐酸浸出后，可以减少90％以上的氯气产生；同时还可以保证稀土元素的浸出率。
此外，由实施例1～3和对比例3～4可知，单独添加还原剂，或者单独采用隔焰焙烧炉或间接加热的焙烧炉进行焙烧，同样无法有效的防止氯气的产生。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种稀土精矿的焙烧方法，其特征在于，包括以下步骤：
将稀土精矿与还原性物质混合，得到混合物料；所述稀土精矿为氟碳铈镧矿或以氟碳铈镧矿为主的混合稀土精矿；
将所述混合物料进行焙烧，所述焙烧在隔焰焙烧炉或间接加热的焙烧炉中进行。
2.根据权利要求1所述的焙烧方法，其特征在于，所述焙烧过程中焙烧炉内的压力为0～1000Pa。
3.根据权利要求1所述的焙烧方法，其特征在于，所述还原性物质包括炭黑和/或炭粉。
4.根据权利要求3所述的焙烧方法，其特征在于，所述还原性物质的粒径小于4目。
5.根据权利要求3或4所述的焙烧方法，其特征在于，所述还原性物质的质量为稀土精矿质量的1～10％。
6.根据权利要求1所述的焙烧方法，其特征在于，所述焙烧的温度为450～700℃。
7.根据权利要求6所述的焙烧方法，其特征在于，所述焙烧的时间为1～4h。
8.根据权利要求1所述的焙烧方法，其特征在于，所述氟碳铈镧矿或以氟碳铈镧矿为主的混合稀土精矿中氟碳铈镧矿占总的稀土矿的质量含量>90％。
CN202010349731.2A 2020-04-28 2020-04-28 一种稀土精矿的焙烧方法 Withdrawn CN111500851A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010349731.2A CN111500851A (zh) 2020-04-28 2020-04-28 一种稀土精矿的焙烧方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010349731.2A CN111500851A (zh) 2020-04-28 2020-04-28 一种稀土精矿的焙烧方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111500851A true CN111500851A (zh) 2020-08-07

Family

ID=71873541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010349731.2A Withdrawn CN111500851A (zh) 2020-04-28 2020-04-28 一种稀土精矿的焙烧方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111500851A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112795953A (zh) * 2020-12-28 2021-05-14 格林美（江苏）钴业股份有限公司 一种副产品可循环利用的电钴生产方法
CN114480888A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 包头稀土研究院 提高氟碳铈矿的稀土回收率的方法
CN115369243A (zh) * 2022-09-15 2022-11-22 淄博包钢灵芝稀土高科技股份有限公司 一种酸浸稀土焙烧矿的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112795953A (zh) * 2020-12-28 2021-05-14 格林美（江苏）钴业股份有限公司 一种副产品可循环利用的电钴生产方法
CN114480888A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 包头稀土研究院 提高氟碳铈矿的稀土回收率的方法
CN115369243A (zh) * 2022-09-15 2022-11-22 淄博包钢灵芝稀土高科技股份有限公司 一种酸浸稀土焙烧矿的方法
CN115369243B (zh) * 2022-09-15 2024-04-16 淄博包钢灵芝稀土高科技股份有限公司 一种酸浸稀土焙烧矿的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111500851A (zh) 一种稀土精矿的焙烧方法
CN105018721B (zh) 一种从钒钛磁铁矿中分离铁、钒、钛的方法
CN111876616B (zh) 一种石煤钒矿氧化破晶焙烧提钒综合利用系统
CN105734308A (zh) 一种高铬钒渣的提钒方法
CN101824554B (zh) 一种混合稀土精矿液碱焙烧分解提取工艺
CN112074617B (zh) 氟碳铈矿的冶炼方法及炭粉的用途
CN110894573B (zh) 一种利用链篦机-回转窑系统氧化球团生产工艺及系统
CN112410588A (zh) 一种氟碳铈矿的焙烧工艺
CN112442590A (zh) 一种钒钛磁铁矿碱性氧化球团酸浸后处理的方法
CN114774684B (zh) 利用转底炉协同处置垃圾焚烧飞灰的方法及系统
CN103320623A (zh) 一种水蒸气活化/微波焙烧氧化锌烟尘脱氯的方法及装置
CN111575492B (zh) 一种含锌尘泥和钢渣综合处理方法
CN101886176B (zh) 回转窑免球团还原氯化加氧化回收磁选废渣中铁和锡铅锌的方法
CN107303579A (zh) 一种氯化残渣脱氯的方法
CN109706310A (zh) 一种含碳、砷难处理金矿石的低温富氧焙烧预处理-浸出提金工艺
CN217202884U (zh) 一种微波鼓风联合焙烧中低品位硫化锑回收氧化锑的装置
CN217351485U (zh) 利用转底炉协同处置垃圾焚烧飞灰的系统
CN114044685B (zh) 一种基于球团法利用铝灰生产高铝无机材料的方法
CN106636626A (zh) 一种处理稀土精矿的系统和方法
CN106755968B (zh) 一种旋转床处理稀土精矿的方法
CN212357344U (zh) 一种从多种砷渣资源化利用制取金属砷的系统
CN113789421A (zh) 一种连续喷吹电炉除尘灰入炉综合回收系统及其回收方法
CN113122703A (zh) 硫酸渣脱砷、脱锌及还原焙烧一体化处理的装置及方法
CN111733329A (zh) 一种从多种砷渣资源化利用制取金属砷的系统及方法
CN205990421U (zh) 一种高效利用炉体烟气余热处理含铁资源的系统

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
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200807

WW01 Invention patent application withdrawn after publication