[发明专利]一种芒廷帕斯氟碳铈矿生产氯化稀土且联产磷酸铁的方法

说明书

本发明属于氟碳铈矿的冶炼分离技术领域，具体涉及一种芒廷帕斯氟碳铈矿生产氯化稀土且联产磷酸铁的方法。美国芒廷帕斯氟碳铈矿中含有少量的独居石成分，磷酸根以磷酸稀土的形式留在渣中，导致利用常用氟碳铈矿的生产工艺生产的稀土收率不高。本发明针对芒廷帕斯氟碳铈矿的元素组成及物相特点，针对性地对现有的工艺进行调整，解决了磷酸稀土难以回收的问题，并且将磷酸根进行回收，形成了高附加值的产品磷酸铁，能够节约资源并提高经济效益。

技术领域

本发明属于氟碳铈矿的冶炼分离技术领域，具体涉及一种芒廷帕斯氟碳铈矿生产氯化稀土且联产磷酸铁的方法。

背景技术

氟碳铈矿是分布最广的稀土矿物之一，可与氟碳钙铈矿共生，成为单一的氟碳铈矿型稀土矿，也常与独居石、铌矿物、铁矿物等共生或伴生。美国芒廷帕斯氟碳铈矿占全世界稀土储量的13％左右，经检测分析美国芒廷帕斯氟碳铈矿中含有少量的独居石成分，独居石是一种以轻稀土元素为主的磷酸盐矿物。利用常用氟碳铈矿的生产工艺氧化焙烧、盐酸(氢氧化钠碱转)进行湿法浸出，其稀土收率仅为88-90％，此过程中大量的非稀土杂质被溶解到料液中，而磷酸根以磷酸稀土的形式存在留在渣中，没有得到回收。

专利CN112410588A中公开了一种氟碳铈矿的焙烧工艺，其针对的是四川凉山地区稀土资源，四川凉山矿的矿相主要为单一氟碳铈矿，其中不含有磷，因此用该方法也无法解决芒廷帕斯氟碳铈矿中磷酸稀土无法回收的问题。

发明内容

针对上述工艺中存在的问题，本发明拟提供一种芒廷帕斯氟碳铈矿生产氯化稀土且联产磷酸铁的方法。

独居石矿物和氟碳铈钙矿伴生在一起，相互影响，使得独居石转化更难转化，发明人根据芒廷帕斯氟碳铈矿的元素组成及物相特点，通过大量的实验研究，针对性地对现有的工艺进行调整，使得独居石能够被有效转化，解决了其中稀土难以回收的问题，并且将磷酸根进行回收，形成了高附加值的产品磷酸铁，能够节约资源并提高经济效益。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种芒廷帕斯氟碳铈矿生产氯化稀土且联产磷酸铁的方法，包括以下步骤：

(1)芒廷帕斯氟碳铈钙矿经氧化焙烧得到氧化矿物；

其反应过程为：REFCO₃(REPO₄)+O₂→REF₃+REFO+RE₂O₃+CeO₂+REPO₄

(2)将步骤(1)中氧化矿物与盐酸进行反应，控制反应过程中酸浓度在0.8mol/L以上，加入絮凝剂沉淀后进行固液分离，得到一次浸出液和渣；

反应过程为：REF₃+REFO+RE₂O₃+CeO₂+REPO₄+HCl→REF₃+RECl₃+Cl₂+REPO₄

一次酸浸时CeO₂需要在温度高于70℃时才可以快速地与盐酸发生反应，如果低于70℃时浸出，反应的时间会延长到几小时，不利于提高工业效率；另外，浸出选择在85℃左右进行，方便絮凝得到清亮透明的浸出液且絮凝剂用量较少，因此步骤(2)中一次浸出反应的温度优选为85-90℃。

(3)步骤(2)的渣经水洗后加入氢氧化钠溶液，控制碱转反应温度150℃以上，反应剩余碱度为不低于18mol/L；

碱转反应过程如下：REF₃+REPO₄+NaOH→RE(OH)₃+NaF+Na₃PO₄+REP_xOH_y