[发明专利]稀土氧化物的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种稀土氧化物的制备方法，特别是一种利用电解稀土金属生成的电解氟化渣生产稀土氧化物的制备方法。

背景技术：

稀土作为中国特有的矿产资源和生产加工技术，在世界稀土应用领域内占据重要地位，基本掌控世界稀土市场。2009年中国稀土出口超过6万吨氧化物，全球稀土消费超过10万吨氧化物。随着全球经济一体化，世界经济和科学技术的发展，稀土的应用范围和需求量日益扩大，预计到2012年，全球稀土用量将超过18万吨氧化物，但是，全世界稀土矿产资源是有限的，而且矿石品位也越采越低，故难以满足人类的需求。稀土产品的终端产品为稀土金属，如金属钕、金属镝、金属铽等，一般通过电解高温熔炼，加工成稀土金属。在电解加工过程中，产生一定量的电解氟化渣。该氟化渣，含稀土30％50％，含氟离子(F^-)、硅(si)、钙(ca)、铁(Fe)等50％-70％，不溶于酸，不溶于水、亦不溶于碱，过去生产厂家将其丢弃或用于铺路等，白白浪费宝贵的稀土资源。

发明内容：

本发明的目的是提供一种利用电解稀土金属生成的电解氟化渣生产稀土氧化物的制备方法。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种稀土氧化物的制备方法，它包括以下步骤：

(1)原料处理：用振动球磨机将原料磨至250目～350目；

(2)焙烧：将步骤(1)所得磨料放入焙烧炉中，以重量计，按1∶1.2～1.5加入浓度为98％的浓硫酸，搅拌加温至150℃～800℃，焙烧时间3小时～6小时；

(3)破碎：将经步骤(2)焙烧好的原料，加入到破碎机中，破碎至50目～100目；

(4)浸出：将经步骤(3)破碎后的原料，放入浸出槽，以重量计，按1∶4～8加入水，搅拌使稀土溶解于水，进行浸出，然后澄清，时间24小时～36小时，使料液清亮；

(5)过滤：将经步骤(4)浸出后的浸出液，打入板框中，过滤得稀土料液；

(6)稀土氧化物制备：将稀土料液制成稀土草酸盐后经焙烧制成稀土氧化物。

本发明所述的原料为氟化渣或磷钇矿或独居石矿。

由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，与碱法工艺相比，其工艺简单，流程短，生产操作易控制，成本低，废水排放少，回收率可达到95％以上，同时，对原料的适应性强，可处理诸如电解氟化渣、稀土催化剂废料、废电池废料等，还可处理含磷的磷钇矿、独居石矿。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

本实施例采用电解稀土金属生成的电解氟化渣作为原料，电解氟化渣中稀土含量50％(主要为镨、钕)，含氟20％，非稀土杂质30％。

一种稀土氧化物的制备方法，它包括以下步骤：

(1)原料处理：用振动球磨机将原料磨至250目～350目(本实施例为350目)；

(2)焙烧：将步骤(1)所得磨料放入焙烧炉中，以重量计，按1∶1.2～1.5(本实施例为1.5)加入浓度为98％的浓硫酸，搅拌加温至150℃～800℃(本实施例为700℃)，焙烧时间3小时～6小时(本实施例为6小时)，使氟与稀土分离；

(3)破碎：将经步骤(2)焙烧好的原料，加入到破碎机中，破碎至50目～100目(本实施例为80目)；

(4)浸出：将经步骤(3)破碎后的原料，放入溶解槽，以重量计，按1∶4～8(本实施例为6)加入水，搅拌使稀土溶解于水，进行浸出，澄清时间24小时～36小时(本实施例为32小时)，使料液清亮；

(5)过滤：将经步骤(4)浸出后的浸出液，打入板框中，过滤得稀土料液；

(6)稀土氧化物制备：先将稀土料液制成稀土草酸盐，再经高温(1100℃)焙烧制成稀土氧化物。

制备的稀土氧化物为镨、钕氧化物，含量镨25、钕75。

实施例2：

本实施例采用磷钇矿作为原料，稀土含量55％(钇、铈、钆、镝、铒、镱)，含磷30％，非稀土杂质15％。一种稀土氧化物的制备方法，它包括以下步骤：

(1)原料处理：用振动球磨机将原料磨至300目；

(2)焙烧：将步骤(1)所得磨料放入焙烧炉中，以重量计，按1∶1.4加入浓度为98％的浓硫酸，搅拌加温至450℃，焙烧时间4小时，使磷与稀土分离；

(3)破碎：将经步骤(2)焙烧好的原料，加入到破碎机中，破碎至50目；

(4)浸出：将经步骤(3)破碎后的原料，放入溶解槽，以重量计，按1∶4加入水，搅拌使稀土溶解于水，进行浸出，澄清时间30小时，使料液清亮；