CN112941304B - 一种稀土焙烧方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种稀土焙烧方法，具体步骤为：将稀土矿与浓盐酸按一定重量比例混合后置于玻璃容器内低温处理1‑3h，重量比为1:2.5‑3.8，处理温度为10‑20℃；取出预处理后的物料放入焙烧炉在500‑550℃的温度下进行低温焙烧，焙烧时间2‑4h后得到焙烧产物，焙烧过程中向焙烧炉内持续通入空气并在出气口处收集废气；将焙烧产物与低浓度的盐酸按一定重量比例混合后，通入充足的空气并以500‑700rpm的速度搅拌0.6‑1.2h后加压过滤，得到稀土金属盐溶液和废渣。本发明可以在温度较低的情况下保证较高的稀土浸出率，且反应过程对环境友好。

Description

一种稀土焙烧方法
技术领域
本发明涉及一种稀土的焙烧，特别是一种稀土焙烧方法。
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，此外，酸气腐蚀设备，环保困难，产生的“三废”污染问题随着稀土生产量的加大而日益突出。为了克服上述问题，近年来经过科技工作者的努力，开发出了许多稀土矿冶炼的新方法，例如烧碱法焙烧、浓硫酸低温焙烧和碳酸钠焙烧等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稀土焙烧方法，采用本发明的焙烧方法可减少反应过程中酸液对反应容器的腐蚀，且在焙烧过程中通过对废气进行收集，可以将废气中的氯气和氟化氢气体分离出来制造副产品，减少环境污染的同时提升经济效益，本发明大胆采用浓盐酸低温焙烧，可以有效提高稀土的浸出率。
具体技术方案是：
一种稀土焙烧方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将稀土矿与浓盐酸按一定重量比例混合后置于玻璃容器内低温处理1-3h，重量比为1:2.5-3.8，处理温度为10-20℃；
(2)取出步骤(1)的物料放入焙烧炉在500-550℃的温度下进行低温焙烧，焙烧时间2-4h后得到焙烧产物，焙烧过程中向焙烧炉内持续通入空气并在出气口处收集废气；
(3)将步骤(2)获得的焙烧产物与低浓度的盐酸按一定重量比例混合后，通入充足的空气并以500-700rpm的速度搅拌0.6-1.2h后加压过滤，得到稀土金属盐溶液和废渣。
优选的，步骤(1)中，将稀土矿与浓盐酸按一定重量比例混合后置于玻璃容器内低温处理2-3h，重量比为1:3.0-3.8，处理温度为14-20℃。
优选的，步骤(2)中，取出步骤(1)的物料放入焙烧炉在500-530℃的温度下进行低温焙烧，焙烧时间3-4h后得到焙烧产物，焙烧过程中向焙烧炉内持续通入空气并在出气口处收集废气。
优选的，步骤(3)中，将步骤(2)获得的焙烧产物与低浓度的盐酸按一定重量比例混合后，通入充足的空气并以550-700rpm的速度搅拌0.9-1.2h后加压过滤，得到稀土金属盐溶液和废渣。
优选的，所述稀土矿为独居石稀土矿、氟碳铈稀土矿、独居石与氟碳铈混合型稀土矿中的一种。
优选的，所述稀土矿为氟碳铈稀土矿。
优选的，所述低浓度的盐酸的浓度为0.5-3.1mol/L。
优选的，所述稀土金属盐溶液的pH值为4.2-5.3。
优选的，所述稀土矿中的稀土氧化物REO的含量为52-63％。
本发明获得的有益效果：
本发明采用合适配比的浓盐酸与稀土精矿预处理后进行低温焙烧，中间产物氯化稀土进一步分解生成稀土氧化物，可以促进精矿分解反应的发生。稀土精矿分解得到的最终产物是易溶于酸的稀土氧化物，可以在低酸度反应条件浸出稀土，浸出率较高。焙烧过程中对废气的收集可以有效降低环境污染的风险，并提升经济效益。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例一：
一种稀土焙烧方法，其特征在于，包括如下步骤：
将稀土矿与浓盐酸按一定重量比例混合后置于玻璃容器内低温处理1h，重量比为1:2.5，处理温度为10℃；取出预处理后的物料放入焙烧炉在500℃的温度下进行低温焙烧，焙烧时间2h后得到焙烧产物，焙烧过程中向焙烧炉内持续通入空气并在出气口处收集废气；将焙烧产物与低浓度的盐酸按一定重量比例混合后，通入充足的空气并以500rpm的速度搅拌0.6h后加压过滤，得到稀土金属盐溶液和废渣，稀土浸出率97.3％。
实施例二：
一种稀土焙烧方法，其特征在于，包括如下步骤：
将稀土矿与浓盐酸按一定重量比例混合后置于玻璃容器内低温处理2h，重量比为1:3.2，处理温度为15℃；取出预处理后的物料放入焙烧炉在525℃的温度下进行低温焙烧，焙烧时间3h后得到焙烧产物，焙烧过程中向焙烧炉内持续通入空气并在出气口处收集废气；将焙烧产物与低浓度的盐酸按一定重量比例混合后，通入充足的空气并以600rpm的速度搅拌0.9h后加压过滤，得到稀土金属盐溶液和废渣，稀土浸出率97.8％。
实施例三：
一种稀土焙烧方法，其特征在于，包括如下步骤：
将稀土矿与浓盐酸按一定重量比例混合后置于玻璃容器内低温处理3h，重量比为1:3.8，处理温度为20℃；取出预处理后的物料放入焙烧炉在550℃的温度下进行低温焙烧，焙烧时间4h后得到焙烧产物，焙烧过程中向焙烧炉内持续通入空气并在出气口处收集废气；将焙烧产物与低浓度的盐酸按一定重量比例混合后，通入充足的空气并以700rpm的速度搅拌1.2h后加压过滤，得到稀土金属盐溶液和废渣，稀土浸出率98.2％。
对比例一：
一种稀土焙烧方法，其特征在于，包括如下步骤：
将稀土矿与浓盐酸按一定重量比例混合后置于玻璃容器内低温处理3h，重量比为1:3.8，处理温度为20℃；取出预处理后的物料放入焙烧炉在650℃的温度下进行焙烧，焙烧时间4h后得到焙烧产物，焙烧过程中向焙烧炉内持续通入空气并在出气口处收集废气；将焙烧产物与低浓度的盐酸按一定重量比例混合后，通入充足的空气并以700rpm的速度搅拌1.2h后加压过滤，得到稀土金属盐溶液和废渣，稀土浸出率94.1％。
对比例二：
一种稀土焙烧方法，其特征在于，包括如下步骤：
将稀土矿与浓盐酸按一定重量比例混合后置于玻璃容器内低温处理3h，重量比为1:3.8，处理温度为20℃；取出预处理后的物料放入焙烧炉在750℃的温度下进行焙烧，焙烧时间4h后得到焙烧产物，焙烧过程中向焙烧炉内持续通入空气并在出气口处收集废气；将焙烧产物与低浓度的盐酸按一定重量比例混合后，通入充足的空气并以700rpm的速度搅拌1.2h后加压过滤，得到稀土金属盐溶液和废渣，稀土浸出率92.5％。
由以上结果可知，按本发明方法获得的稀土浸出率达到97.3-98.2％，当稀土矿与浓盐酸的重量比为1:3.8、焙烧温度为550℃时稀土浸出率达到最大值98.2，而当焙烧温度过高(大于550℃)时，稀土浸出率呈下降趋势。
对所有公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种稀土焙烧方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将稀土矿与浓盐酸按一定重量比例混合后置于玻璃容器内低温处理1-3h，重量比为1:2.5-3.8，处理温度为10-20℃；
(2)取出步骤(1)的物料放入焙烧炉在500-550℃的温度下进行低温焙烧，焙烧时间2-4h后得到焙烧产物，焙烧过程中向焙烧炉内持续通入空气并在出气口处收集废气；
(3)将步骤(2)获得的焙烧产物与低浓度的盐酸按一定重量比例混合后，通入充足的空气并以500-700rpm的速度搅拌0.6-1.2h后加压过滤，得到稀土金属盐溶液和废渣。
2.根据权利要求1所述的一种稀土焙烧方法，其特征在于：所述步骤(1)中，将稀土矿与浓盐酸按一定重量比例混合后置于玻璃容器内低温处理2-3h，重量比为1:3.0-3.8，处理温度为14-20℃。
3.根据权利要求1所述的一种稀土焙烧方法，其特征在于：所述步骤(2)中，取出步骤(1)的物料放入焙烧炉在500-530℃的温度下进行低温焙烧，焙烧时间3-4h后得到焙烧产物，焙烧过程中向焙烧炉内持续通入空气并在出气口处收集废气。
4.根据权利要求1所述的一种稀土焙烧方法，其特征在于：所述步骤(3)中，将步骤(2)获得的焙烧产物与低浓度的盐酸按一定重量比例混合后，通入充足的空气并以550-700rpm的速度搅拌0.9-1.2h后加压过滤，得到稀土金属盐溶液和废渣。
5.根据权利要求1所述的一种稀土焙烧方法，其特征在于：所述稀土矿为独居石稀土矿、氟碳铈稀土矿、独居石与氟碳铈混合型稀土矿中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种稀土焙烧方法，其特征在于：所述稀土矿为氟碳铈稀土矿。
7.根据权利要求1、4所述的一种稀土焙烧方法，其特征在于：所述低浓度的盐酸的浓度为0.5-3.1mol/L。
8.根据权利要求1、4所述的一种稀土焙烧方法，其特征在于：所述稀土金属盐溶液的pH值为4.2-5.3。
9.根据权利要求1、5、6所述的一种稀土焙烧方法，其特征在于：所述稀土矿中的稀土氧化物REO的含量为52-63％。
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