[其他]一种从稀土矿中提取稀土的新工艺

说明书

本发明属于湿法冶金领域。

从离子型稀土矿中提取稀土的渗浸工艺是赣州有色冶金研究所于1971年发明的。该工艺是针对原矿中稀土主要呈离子状态吸附于高岭石、白云母等粘土矿物上的特点，应用NaCl、（NH₄）₂SO₄等电介质为洗提剂，通过淋洗，回收其中呈离子相存在的稀土。其做法是先将原矿装入洗提池中，在矿层上加入洗提剂，在电介质的作用下，吸附于高岭石等粘土矿物上的稀土离子，同洗提剂中的Na⁺、NH⁺₄等离子发生交换反应而转入到溶液中，并通过矿层的自然渗滤作用，洗提液从尾矿池底部排出，不需进行过滤，即可获得清净的稀土母液，再经草酸沉淀、过滤、灼烧等作业，可获得含R₂O₃＞92%的混合稀土氧化物产品。该工艺目前已在生产上广泛应用。但工艺存在如下缺点：进出料为手工作业，劳动强度大，生产效率低，生产受给料性质变化、气候条件、人为操作因素等影响较大，生产指标不够稳定，稀土收率比试验指标低。本发明是针对渗浸工艺存在的上述缺点，通过试验研究，对工艺进行了重大的改进和创新，从而形成了具有特色的从离子型稀土矿提取稀土的新工艺。

本发明的具体技术内容为：（1）稀土原矿首先用第一段机械分级机（如螺旋分级机、水力旋流器等）进行分级（液∶固＝1.8～2.1∶1），分级机返砂进入第二段机械分级机洗提分级，其液∶固＝0.3～0.5∶1，在分级机内加入洗提剂〔如NaCl、（NH₄）₂SO₄等，浓度为15～20克/升〕洗提回收稀土，稀土母液由分级机溢流排出，返砂为废弃粗尾渣;（2）第一段机械分级机溢流经浓缩后的沉砂与第二段机械分级机溢流混合进入吸附槽中，在槽内添加阳离子交换树脂，并利用第二段机械分级机溢流中剩余的洗提剂洗提稀土。吸附槽吸附条件是：矿浆粒度为-150目，矿浆浓度15～35%，矿浆PH值3～6，洗提剂浓度（NH₄）₂SO₄4～7克/升，树脂为732型阳离子交换树脂，其粒度为12～32目。矿浆经树脂吸附后，再经筛分与尾浆分开，吸附了稀土的树脂进入下步分离作业，尾浆中含离子相稀土与洗提剂均很低，可直接丢弃;（3）吸附稀土的树脂，装入交换柱内，作为离子交换分离稀土的负载柱。并与分离柱串联在一起（柱比为1∶4），用醋酸铵淋洗分离，其分离条件：醋酸铵浓度为0.5M，淋洗线速度为0.5厘米/秒;（4）醋酸铵淋洗中分段接取所得的稀土溶液，经草酸沉淀（草酸用量：1.5～2.5公斤/R₂O₃公斤，PH2）、过滤和灼烧（灼烧温度800℃，时间：120分钟），即可获得含y₂O₃＞99%、含y₂O₃为90～99%高钇混合稀土氧化物和含y₂O₃＜30%的混合稀土氧化物。

实施例：

江西省龙南离子型重稀土矿，采用螺旋分级机-矿浆树脂吸附工艺提取分离稀土，试验获得了满意结果，当原矿含离子相稀土（以R₂O₃计）为0.09～0.12%时，洗提浸取段稀土的作业回收率为93～97%，矿浆吸附段回收率为97～99%。淋洗分离段作业回收率为97～99%，沉淀灼烧段作业回收率为95～98%。全流程稀土总回收率可达85～90%（对离子相稀土），氧化钇在各分组产品中的分布情况如下：含y₂O₃＞99%的产品，其y₂O₃回收率占76.88%，含y₂O₃为90～99%产品，其回收率为19.63%，两段合计y₂O₃回收率为96.51%。