[其他]离子吸附型稀土矿加压洗提工艺及装置

说明书

本发明属于湿法冶金领域。

本发明前，从离子吸附型稀土原矿中直接提取稀土化合物的工艺，是将稀土原矿倒入洗提池内，向池中加入适当浓度的硫酸铵或氯化钠洗提剂，在洗提剂的作用下，吸附于高岭石、白云母等粘土矿物上的稀土离子，同洗提剂中的NH⁺₄或Na⁺发生交换反应，稀土离子呈硫酸稀土或氯化稀土转入溶液中，通过矿层的自然渗滤作用，可获得稀土母液，再经草酸沉淀、过滤、灼烧等作业，即可获得稀土氧化物产品。此工艺生产周期长达24至72小时;洗提池面积大，布料不均匀，以致洗提剂渗过料层，往往不能按要求渗过料层;为追求产量，洗提作业不能在优化的条件下进行，造成稀土收率得低，对渗滤性能差的原矿更甚;进出料全靠人工露天作业，劳动条件差，劳动强度大;洗提池系在地面构筑而成，耗用钢材，池的防漏性能较差，就近稀土矿采完，洗提池也即报废。本发明针对上述工艺存在的主要问题，为缩短生产周期，提高稀土收率，减轻劳动强度，对稀土洗提工艺和装置进行了研究，使稀土洗提工艺有新的突破。

本发明的工艺技术内容是：（1）在洗提槽带孔的活动底板〔3〕上铺好过滤布，并使之处于工作状态（见附图一实线部分）;（2）通过转动锥形密封盖〔2〕调节杆〔16〕上的手轮〔12〕，使锥形密封盖打开（见附图一虚线位置）;（3）启动给料皮带，将稀土原矿给在旋转的锥形密封盖上（转速：10～15转/分），使稀土原矿均匀地给入洗提槽槽体〔1〕内，通过控制时间使稀土原矿料层在槽体内达到规定高度（与稀土洗提装置相匹配）;（4）清洗锥形密封盖。并使之处于密封状态（见附图一实线位置）;（5）向槽体内注入特定浓度洗提剂（如硫酸铵2～3%或氯化钠6～8%），其液：固为0.6～1∶1;（6）向槽体内送入压缩空气，使槽体内的压力保持在1～5公斤/厘米²。此时，洗提剂在压力和重力联合作用下均匀、快速地穿过料层，其中的铵离子或钠离子与稀土原矿中的稀土离子发生交换反应而进入溶液。并收集于稀土母液槽内;（7）待洗提剂大部穿过料层后再注入一定量的顶水，其液∶固为0.1～0.2∶1，以便进一步回收槽体内残余的稀土和洗提剂;（8）当顶水全部穿过料层后则截断进入槽体的气源;（9）启动活动底板提升机构，使活动底板逐步开启到附图一虚线位置，以排除槽体内的稀土尾渣。至此即完成加压洗提的全过程。洗提的稀土母液可根据不同要求采用不同的工艺处理。如欲得混合稀土则将稀土母液澄清后，在PH1.5～2的条件下加草酸沉淀，草酸的用量与稀土的配分有关，一般为H₂C₂O₄∶TR₂O₃＝1.6～2.2∶1，所得草酸稀土经灼烧处理后即得混合稀土氧化物，所得草酸液调整PH至5～6和洗提剂至特定浓度（如硫酸铵2%左右，氯化钠7%左右），使剩余草酸根离子与钙离子作用生成草酸钙后即可循环使用;如欲得分组产品，则将稀土母液澄清后，用萃取剂（如P₂₀₄等）进行萃取，盐酸反萃分组，萃取剂余液调整洗提剂的浓度后即可返回使用。

本发明中的加压洗提装置，如图一所示，由槽体〔1〕、锥形密封盖〔2〕、密封盖传动机构〔13〕、活动底板〔3〕和活动底板提升机构〔7〕等构成。槽体〔1〕用普通钢板焊接而成，其容积根据原矿处理量大小而定。本发明装置槽体尺寸，长×宽×高为2200×2000×2600毫米，槽体下部焊有角钢法兰与槽座〔15〕连接固定，槽座可用金属件或水泥予制件制作。钻有小孔的活动底板〔3〕系铸铁件，由活动铰链〔17〕连接固定在洗提槽下部角钢法兰上，通过由滑轮〔18〕、钢丝绳〔11〕自锁蜗轮蜗杆组成的活动底板提升机构〔7〕实现活动底板的开启或闭合。锥形密封盖传动机构〔13〕的传动电机功率1瓩，锥形密封盖转速10～15转/分。锥形密封盖与槽体接触部位嵌镶一块园环状耐磨软质密封圈〔14〕（如橡胶等），该密封圈可以自由更换。槽体顶端装有带逆止阀的洗提剂注入管〔4〕。为确保安全便于检查，在洗提槽槽体顶端装有压力安全阀〔9〕和压力表〔8〕。