稀土精矿分解方法
2稀土精矿分解
V C W M 100 % 100 % W W
稀土元素的回收率：稀土组分从精矿、浸出液、化合物等原 料转入下一工序产品中的量占原料中该稀土组分总量的百分 比，计算方法与 分解率相似。
2.1.3 稀土精矿的化学成分和矿物成分
按照化学成分，常见的稀土精矿分为以 下几类：
碳酸盐及氟碳酸盐，如，氟碳铈矿、碳锶铈矿 等； 磷酸盐，如，独居石、磷钇矿等； 氧化物，如，褐钇铌矿、黑稀金矿、易解石等； 硅酸盐，如，硅铍钇矿、褐帘石、硅钛铈矿等； 氟化物，如，钇萤石、氟铈矿等。
按矿物中稀土的配分不同可分为两大类：
a.完全配分型。 在这类矿物中，铈组稀土元素和钇组稀土元 素含量相差不明显。属于此类矿物的有铈磷灰石、 钇萤石等。 b.选择配分型。 1）富铈组矿物。在这类矿物中，铈组稀土 大大超过钇组稀土的含量。如氟碳铈矿、独居石、 易解石等。 2）富钇组矿物。 在这类矿物中，钇组稀土含量明显高于铈 组稀土含量，如磷钇矿、褐钇铌矿等。
应当指出，不论属于何种选择配分型稀土矿， 在该矿物中往往也只是一、二种稀土元素特别 富集。如氟碳铈矿中铈富集，而磷钇矿中镱、 钇富集，易解石中铈、钕富集，褐钇铌矿中镝、 钇富集等。同时，稀土矿物的配分并非固定不 变的，而是随着成矿条件而变化。尤其以独居 石最明显。如我国的铌一稀土一铁矿床，产于 钠闪石和钠辉石型矿石中的独居石，便比其它 类型矿石中的独居石贫镧而更富含钕、铕。 表2-4~表2－6列举了各稀土精矿主要化学成分。 （P27） 补充，下表为：世界主要稀土矿种稀土典型配 分数据。
29.81 51.11 4.26 12.78 1.09 0.17 0.45 0.05 0.06 ＜0.05 0.034 0.018 -
32.00 49.00 4.40 13.50 0.50 0.10 0.30 0.01 0.03 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01
稀土精矿分解过程的实验研究
稀土精矿分解过程的实验研究稀有金属冶金实验8.1稀土精矿分解过程的实验研究8.1.1实验目的1、了解独居石、氟碳铈矿、混合型稀土精矿分解的原理。
2、掌握独居石、氟碳铈矿、混合型稀土精矿的分解工艺。
3.掌握独居石、氟碳铈矿和混合稀土精矿分解反应过程中的相变。
4、掌握独居石、氟碳铈矿、混合型稀土精矿焙烧分解产物提取稀土元素的过程及方法。
5、掌握分析稀土矿物分解过程中各稀土物相中稀土元素含量的方法。
8.1.2实验原理包头混合型稀土精矿作为世界储量最丰富、产量最大的稀土资源，其主要由氟碳铈矿（refco3）和独居石（repo4）组成，由于其成分复杂(主要成分列于表8.1-1)，且含有的独居石既在高温下难以分解又不能常温下直接溶于酸或碱溶液，因此被世界公认为难冶炼矿种。
同时此矿物分解过程中氟碳铈矿中的氟形成废气排出，既浪费资源又污染环境。
表8.1-1混合稀土精矿的主要化学成分物质含量(wt%)re2o351。
66cao13.15sio21。
38tfe2.46p2o58。
74f9.83为了充分回收矿物中的稀土，必须首先将其转化为氧化物，这种转化的效果称为分解速率。
采用添加Cao添加剂的多元焙烧系统分解包头稀土精矿的方法，可以有效分解独居石，提高稀土矿物的分解率。
在分解过程中，氟可以以固体形式保留在焙烧产品中，以避免环境污染。
上述方法基于加入的cao在高温下能有效分解稀土混合精矿。
其中cao与独居石、氟碳铈矿相互作用，生成稀土氧化物、磷酸钙、氟磷酸钙、氯磷酸钙及氟化钙等，其主要化学反应方程如下：2refco3+c ao=caf2+re2o3+2co2↑（8.1-1）refco3=reof+co2↑（8.1-2）ce2o3+1/2o2=2ceo2（8.1-3）cao+2reof=re2o3+caf2（8.1-4）2repo4+3cao=ca3（po4）2+re2o3（8.1-5）9cao+caf2+6repo4=3re2o3+2ca5f（po4）3（8.1-6）9cao+cacl2+6repo4=3re2o3+2ca5cl（po4）3（8.1-7）由上述反应可见，稀土元素分解后形成稀土氧化物，而为提取回收稀土元素，分解产物用h2so4溶液浸出，为了提高稀土的浸出率，先用9nh2so4浸出，然后在90℃水浴加热，同时加水稀释溶液，以降低浸出液的酸度。
稀土元素分析----稀土矿石的分解方法
立志当早，存高远
稀土元素分析----稀土矿石的分解方法
1.酸分解法由于稀土矿物的多样性与复杂性，它们的分解方法各不相同。
大部分稀土矿物均能为硫酸或酸性溶剂分解，如硅铍钇矿、铈硅石等可以用盐酸分解，而独居石、磷钇矿等用浓盐酸分解不完全，而必须采用热硫酸分解。
对难溶的稀土铌钽酸盐类矿物则可用氢氟酸和酸性硫酸盐分解。
密闭或微波消解是分解稀土矿石的非常有效的方法，该法具有速度快、分解完全、空白低、损失小等优点。
微波消解一般使用硝酸+氢氟酸。
2.碱熔分解法
碱熔分解法几乎适用于所有的稀土矿，该法一般使用过氧化钠或氢氧化钠（或氢氧化钠加少许过氧化钠）。
其优点是熔融时间短，水浸取后可借以分离磷酸根、硅酸根、铝酸根和氟离子等阴离子，简化了以后的分析过程。
3.离子型稀土矿的盐浸取法
离子型稀土矿的送检样品除了通过化学法提取并经其它处理过程得到的混合稀土氧化物外，也有一部分是稀土原矿。
离子型稀土原矿一般要求测定离子相稀土总量和全相（离子相和矿物相等）稀土总量，全相稀土总量的测定其样品分解方法同其它稀土矿的方法相同。
而离子相稀土总量的测定有其特有的样品处理方法盐浸法。
用于离子型稀土矿浸出的浸矿剂为各种电解质溶液，浸矿过程为离子交换过程，遵循离子交换的一般规律。
盐浸法的实质是用一定浓度的盐溶液作为浸矿剂（实为解析剂）使被吸附于矿土中稀土阳离子解吸，进而转入浸出液中。
适当浓度的各种电解质（酸、碱、盐）溶液均可作为离子型稀土矿的浸出剂。
常用的浸矿剂有：氯化铵、氯化钠、硫酸铵、盐酸、硫酸等。
影响浸出率的主要因素是浸矿剂的类型、浓度和pH 值。
稀土浸出率随浸出。
稀土精矿分解方法碱分解法的流程
稀土精矿分解方法碱分解法的流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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第五章 稀土精矿的分解1
（五）优溶渣的处理 独居石精矿中的稀土约为10%进入优溶渣，其中还含有 钍、铀及铁、钛等杂质 目前，有两种处理优溶渣的方法
一种是以硝酸溶解，然后用TBP萃取钍、铀，除得到重 铀酸铵，硝酸钍外，还得到含稀土硝酸盐的溶液。硝酸 溶解前，须将优溶渣中的氯根洗得较净。
另一种方法是以硝酸溶解优溶渣，然后用P350萃取钍、 铀、铁，萃余水相中为含游离盐酸的混合稀土溶液。稀 土溶液可返回至盐酸优先溶解稀土工序。精矿中的杂质 几乎到集中在盐酸溶解后的溶液中。钛是P350萃取时难 以分层，萃取前须除去。因此碱分解独居石的溶液应尽 可能采用较纯的精矿。
（六）碱分解液的综合利用 独居石分解反应消耗的碱不到投入碱量的40%，参与 反应的碱亦转变成磷酸三钠。因此，分解后碱液的综 合利用就成为烧碱法分解工艺的不可缺少环节。 首先将碱分解液与部分洗液进行蒸发浓缩，至溶液沸点达到 135℃，此时NaOH浓度约为47%，则溶液中99%的磷酸三钠 结晶析出，析出晶体后进行固液分离。 母液中除含有烧碱外，还含有硅等杂质，加入石灰使之生成 硅酸钙沉淀： Na2SiO3 + Ca(OH)2 = CaSiO3↓ + 2NaOH 回收的烧碱液再返回至分解独居石工序作分解剂使用
1952年，印度借助法国的技术，首先建了一作用烧碱液分 解独居石的工厂，之后，美国、巴西、法国、马来西亚等 国相继建立了烧碱法处理独居石的工厂，烧碱法逐步以至 全部取代了分解独居石的硫酸法。
烧碱法分解工艺的优缺点正好与硫酸法相反，他要去杂 质含量尽可能少的独居石精矿，分解前需将精矿细磨； 但是，烧碱工艺中的设备腐蚀、劳动保护与环境保护皆 较易解决，独居石中的磷也能得以回收。 一、烧碱液常压分解法 （一）分解反应 工业生产中一般采用烧碱液常压分解法。独居石与烧碱 反应，稀土与钍生成不溶于水的氢氧化物，磷转变成水 溶性的磷酸三钠： REPO4 + 3NaOH = RE(OH)3↓+ Na3PO4 Th3(PO4)4 + 12NaOH = 3Th(OH)4↓ + 4Na3PO4
第五章 稀土精矿的分解3
（二）工艺流程 1.精矿的干燥
精矿一般含水5~10%。浓硫酸焙烧法的一个重要工艺条 件是酸矿比（质量比）。湿物料的计量不准确，既不能 控制精确的精矿与酸的质量比。酸多造成浪费，酸少则 精矿分解不完全。精矿在外热式回转窑内烘干，要求烘 干后精矿中水分低于0.2%。
2.低品位精矿的分解 （1）浓硫酸焙烧 在回转窑内进行。影响精矿分解率的主要因素为：酸矿比、精矿品 位、投料量、焙烧温度、物料在窑内停留时间以及窑尾负压。
为有利于反应的进行，须保障游离[OH]->0.5mol/L,95℃条件下 搅拌4~6h。反应结束后澄清，虹吸上清液，加热水洗涤，如此 数次，直至清液的pH值为7~8。 转化过程中部分Ce3+氧化成Ce4+: 4Ce(OH)3 + O2 + 2H2O =4Ce(OH)4 工业生产中，本工序稀土的回收率为95~96%，主要损失于 多次洗涤，虹吸等过程中。
Δ
正常情况下稀土精矿之分解率为95~97%。
操作时，先按要求的酸矿比将干矿与硫酸加入混合器混匀， 净输料管流入窑尾，在窑内分解成焙烧矿后从窑头流出，进 入水浸出工序。废气从窑尾排除导入净化系统。
（2）水进出：稀土硫酸盐在水中的溶解度随温度升高而降 低。因焙烧矿还带有过剩的硫酸，冷水浸出实质上使稀硫 酸浸出，浸出工艺条件是：水：精矿=7~8：1，在 30~40℃下浸出2~3h。 浸出过程结束，加3号凝聚剂（聚丙烯酰胺），澄清4~6h 后虹吸上清液，渣进行逆流洗涤后排放。水浸出工序稀土 的回收率为96~98%。
一般x,y=1,z=1~2
因稀土复盐溶解度随温度升高而降低，故沉淀反应在90℃ 以上进行30min,NaCl:REO=1.4~1.5:1,反应完成后热过滤， 以2%的食盐热溶液淋洗滤饼。 工业生产中，稀土沉淀率可达98%，损失在溶液中的重稀土 约10%。
稀土精矿酸法分解
稀土精矿酸法分解稀土是一类重要的战略资源，广泛应用于许多高科技领域，如电子、通信、新能源等。
稀土精矿是稀土的主要来源之一，而稀土精矿酸法分解是一种常用的稀土提取方法。
稀土精矿酸法分解是指利用酸性溶液将稀土精矿中的稀土元素溶解出来的过程。
一般来说，稀土精矿中的稀土元素主要以氧化物或矿石的形式存在，在酸性环境下可以通过与酸发生化学反应将稀土元素溶解出来。
稀土精矿酸法分解的关键是选择合适的酸性溶液。
常用的酸性溶液包括硝酸、盐酸和硫酸等。
选择合适的酸性溶液要考虑到以下几个因素：溶解速度、稀土元素的溶解度、酸性溶液的成本等。
一般来说，硝酸是常用的酸性溶液，因为它具有较高的溶解速度和较好的稀土元素溶解度。
同时，硝酸还可以通过控制酸性溶液的浓度来实现对稀土元素的选择性溶解。
在稀土精矿酸法分解过程中，还需要考虑溶解温度、溶解时间、酸性溶液与稀土精矿的接触方式等因素。
一般来说，提高溶解温度和延长溶解时间可以促进稀土元素的溶解，但同时也会增加能耗和生产成本。
因此，在实际应用中需要综合考虑这些因素，以达到经济、高效的稀土提取效果。
稀土精矿酸法分解的产物是稀土元素的酸性溶液。
为了进一步提取纯度较高的稀土元素，可以采用萃取、分离、晶体生长等方法进行后续处理。
其中，萃取是一种常用的方法，通过将稀土元素的酸性溶液与有机相接触，利用有机相中的萃取剂选择性地将稀土元素萃取出来。
总体来说，稀土精矿酸法分解是稀土提取的重要方法之一。
通过选择合适的酸性溶液、控制溶解条件和后续处理，可以实现对稀土元素的高效提取。
稀土在现代产业中的广泛应用使得稀土精矿酸法分解的研究具有重要意义，对于稀土资源的高效利用具有积极的推动作用。
第2章稀土精矿的分解
三、 苏打焙烧法
• 原则流程 1 焙烧过程主要反应 2 焙烧产物的处理
苏打焙烧法处理混合精矿的原则流程
混合精矿
混合
Na2CO3
H2SO4
焙烧
酸浸
湿球磨
过滤
水洗
渣
溶液
洗液 排放
过滤
HCl （0.3~0.6mol/L）
滤饼
酸洗
分离提取稀土和钍
洗液
滤饼
1 焙烧过程主要反应
主反应 2REFCO3 + Na2CO3 = RE2O3 + 2NaF+3CO2 2CeFCO3 + Na2CO3 + 0.5O2 = CeO4 + 2NaF+3CO2 2REPO4 + 3Na2CO3 = RE2O3 + 2Na3PO4+3CO2 2Th3(PO4) 4+ 6Na2CO3 = 3ThO2 + 4Na3PO4+6CO2
– 硫酸消耗：稀土分解（主反应）、 脉石分解、 H2SO4分解损失
• 焙烧温度：250 ~300℃→ 300~350℃→500~600℃
– 要求：RE：可溶； Th, P, Fe, Ca：不溶 – 温度过高→H2SO4分解，难溶 – 温度过低→分解慢、分解不完全、钍易被浸出
• 焙烧时间：40~80min
6） 结晶：浓缩前加入NH4Cl
二、苛性钠溶液分解法
• 适用范围——高品位（RE2O3>60%）、细粒度
• 苛性钠溶液分解法的主要过程
1. 酸浸（化选）除钙 2. 液碱分解 3. 盐酸优溶 5. 硫酸全溶
1. 酸浸（化选）除钙
CaF2 + 2HCl = CaCl2 + 2HF CaCO3 +2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 部分REFCO3也参与反应 3REFCO3 + 6HCl = 2RECl3 + REF3↓ + 3H2O + 3CO2 RECl3 +3HF= REF3 ↓ +3HCl
稀土精矿酸法分解
稀土精矿酸法分解概述稀土是一类重要的战略资源，广泛应用于冶金、材料、电子、环保等各个领域。
稀土精矿是从稀土矿石中提取稀土元素的原始材料，而稀土精矿酸法分解是一种常用的提取方法。
本文将详细介绍稀土精矿酸法分解的原理、过程和应用。
一、原理稀土精矿酸法分解是利用酸溶液对稀土精矿进行化学反应，使稀土元素与酸发生化学反应，从而实现稀土元素的分离和提取。
常用的酸包括硫酸、氯化氢和硝酸等。
在酸的作用下，稀土精矿中的稀土元素与酸中的氢离子发生反应，生成相应的稀土盐。
通过调整酸的浓度、温度和反应时间等条件，可以控制稀土盐的生成和稀土元素的分离程度。
二、过程稀土精矿酸法分解的过程主要包括溶解、滤液处理和沉淀分离三个步骤。
1. 溶解：将稀土精矿加入酸溶液中，通过加热和搅拌等方式，促使稀土精矿中的稀土元素与酸发生反应。
在反应过程中，酸会逐渐溶解稀土精矿中的稀土元素，生成稀土盐溶液。
2. 滤液处理：将溶解后的稀土盐溶液进行过滤，去除其中的杂质和固体颗粒。
通常使用滤纸或滤布进行过滤，得到较为纯净的稀土盐溶液。
3. 沉淀分离：将滤液中的稀土盐溶液通过调节pH值或添加分离剂，使其发生沉淀反应。
沉淀反应后，稀土元素会与其他离子形成固体沉淀，可以通过离心等方式将固体沉淀与溶液分离。
三、应用稀土精矿酸法分解广泛应用于稀土元素的提取和分离。
稀土元素在冶金、材料、电子、环保等领域有着重要的应用价值。
通过稀土精矿酸法分解，可以将原料中的稀土元素提取出来，用于制备稀土合金、稀土催化剂、稀土磁性材料等。
同时，稀土精矿酸法分解也可以实现稀土元素的分离和纯化，满足不同领域对稀土元素纯度的要求。
总结稀土精矿酸法分解是一种常用的稀土元素提取方法，通过酸溶液与稀土精矿发生化学反应，实现稀土元素的分离和提取。
稀土精矿酸法分解的过程包括溶解、滤液处理和沉淀分离三个步骤。
该方法广泛应用于稀土元素的提取和分离，为稀土资源的合理利用和开发提供了重要技术支持。
未来，随着对稀土元素需求的增加和技术的发展，稀土精矿酸法分解将进一步完善和应用。
稀土氧化物制备流程
稀土氧化物制备流程
一、矿石分解
1.1、酸分解法
将稀土精矿与硫酸、水按一定比例混合，在高温高压环境中反应一定时间，使矿石中的稀土元素以硫酸盐形式溶解出来。
这个步骤的目的是为了获得稀土元素的可溶性硫酸盐。
1.2、碱分解法
将稀土精矿与碱、水按一定比例混合，在适宜的温度和压力下反应一定时间，使矿石中的稀土元素以氢氧化物形式溶解出来。
这个步骤的目的是为了获得稀土元素的氢氧化物。
二、化学处理
2.1、沉殿法
在经过分解处理的溶液中加入适量的沉淀剂，使稀土元素以固体形式析出。
这个步骤的目的是为了获得稀土元素的沉淀物。
2.2、萃取法
将经过化学处理的溶液通过有机相萃取剂进行萃取，使稀土元素从水相中转移至有机相中。
这个步骤的目的是为了将稀土元素与其它元素分离出来。
三、萃取分离
将经过萃取处理的有机相通过物理手段分离成不同的稀土元素组分。
这个步骤的目的是为了将不同的稀土元素组分分离出来。
四、结晶
在适当的条件下，使经过分离的稀土元素组分以固体形式析出。
这个步骤的目的是为了获得稀土元素的固体产物。
五、提纯
将经过结晶处理的固体产物进行进一步的提纯，以获得更高纯度的稀土氧化物。
这个步骤的目的是为了提高稀土氧化物的纯度。
六、干燥
将经过提纯的稀土氧化物进行干燥处理，以去除其中的水分或其它溶剂。
这个步骤的目的是为了获得干燥的稀土氧化物。
七、包装
将经过干燥处理的稀土氧化物进行包装，以保护其免受外界环境的影响。
这个步骤的目的是为了保护稀土氧化物在运输和储存过程中的质量。
稀土精矿酸法分解
稀土精矿酸法分解稀土是一类重要的战略资源，广泛应用于许多高科技领域，如电子、光电子、航天等。
稀土精矿酸法分解是一种常用的稀土提取方法，本文将就该方法进行详细介绍。
一、稀土精矿酸法分解的原理稀土精矿主要是指稀土氧化物的矿石，其中包含了多种稀土元素。
稀土精矿酸法分解是指将稀土精矿加入到酸性溶液中进行反应，使稀土氧化物溶解于溶液中，通过后续的分离提纯步骤，得到纯度较高的稀土产品。
1. 精矿破碎：将稀土精矿进行破碎，使其颗粒大小适合后续处理。
2. 酸溶解：将精矿颗粒加入到酸性溶液中，常用的酸有硝酸、盐酸等。
酸的选择要根据具体的稀土成分进行确定。
3. 反应控制：在酸溶解过程中，需要控制反应的温度、压力和反应时间等参数，以保证稀土元素的高效溶解。
4. 溶液分离：通过过滤或离心等方法，将稀土溶液和固体残渣进行分离。
5. 溶液净化：对稀土溶液进行净化，去除杂质和杂离子，以提高稀土产品的纯度。
6. 溶液沉淀：通过调节溶液的pH值或添加适当的沉淀剂，使稀土元素沉淀下来，并与溶液分离。
7. 沉淀分离：将稀土沉淀进行分离，得到纯度较高的稀土产品。
8. 后续处理：对稀土产品进行进一步的提纯和加工，以满足不同的应用需求。
三、稀土精矿酸法分解的优势1. 高效性：稀土精矿酸法分解可以高效地将稀土元素溶解出来，提高稀土的回收率。
2. 灵活性：通过调节酸性溶液的成分和反应条件，可以适应不同稀土成分和含量的精矿。
3. 可控性：稀土精矿酸法分解的反应过程可以进行精确的控制，以达到最佳的反应效果和稀土产品的纯度。
4. 适应性：稀土精矿酸法分解可以用于处理各种类型的稀土矿石，适用范围广。
四、稀土精矿酸法分解的应用领域稀土精矿酸法分解广泛应用于稀土行业，特别是稀土提取和分离领域。
通过该方法可以获得高纯度的稀土产品，用于制备各种稀土化合物和材料。
稀土材料在电子、光电子、航天和新能源等领域具有重要的应用价值。
稀土精矿酸法分解是一种常用的稀土提取方法，通过将稀土精矿加入到酸性溶液中进行反应，使稀土溶解于溶液中，再经过分离和净化步骤，得到纯度较高的稀土产品。
第五章 稀土精矿的分解2
往复盐沉淀后的母液中加入还原剂，Ce4+被还原成Ce3+,即 得硫酸铈复盐沉淀，过滤后用氢氧化钠溶液将其转化成 Ce(OH)3,用盐酸溶解Ce(OH)3,再经除铁、钍等杂质，加入 草酸沉淀出草酸铈，灼烧后即得CeO2产品。 4. 非铈稀土的回收
用NaOH水溶液将非铈稀土的硫酸钠复盐转化成RE(OH)3, 再以盐酸将其溶解，除铁、钍，得到氯化稀土溶液。此溶 液经浓缩、结晶，即得富镧氯化物产品。
§5.3 氟碳铈精矿的分解 氟碳铈精矿与独居石一样，现已成为稀土工业的主要原料。氟 碳铈矿是稀土的氟碳酸盐，其组成与性质不同于独居石。因此 采用的精矿分解工艺大相径庭。 在工业生产中，目前有两种分解氟碳铈精矿的流程，一种是 生产混合稀土氯化物的HCl-NaOH工艺；另一种是生产单一稀 土化合物的氧化焙烧-酸浸出流程。 一、HCl-NaOH分解法
表5-3 处理氟碳铈矿精矿所得产物中单一稀土配分
稀土名称 La2O3 CeO2 Pr6O11 铈富集物 8.3 87.8 0.8 镧富集物 58.5 12.8 7.3 铕富集物 钐钆富集物
Nd2O3
Sm2O3
2.5
0.5
20.9
0.4 3 其余大部分 ~50 其余小部分
Eu2O3
Gd2O3 重稀土
（4）萃取分组 浓密机溢流含REO约100g/L(RE2O3约 0.2g/L),过滤后用苏打粉调至Ph=1.0,蒸汽加热至60℃后 以炭质过滤器过滤。滤液即为萃取分组的料液。料液虽 只由5级混合澄清槽组成的“A反应萃取段”萃取分组。 萃取剂为10%的P204-煤油，水相：有机相=1：1.2，SmEu-Gd等中重稀土萃入有机相。La~Nd等轻稀土及钙留 在水相，往水中加入氨水得清稀土氢氧化物沉淀。沉淀 经过滤，洗涤得粗氢氧化镧产品。
第2章稀土精矿的分解
第一节 独居石精矿的分解 第二节 氟碳铈——独居石混合型精矿的分解 第三节 离子吸附型稀土矿的处理 第四节 磷钇矿及褐钇铌矿的分解 稀土矿分解方法及比较
第一节 独居石精矿的碱分解
• 独居石主要含： REPO4、Th3(PO4)4、U3O8 • 精矿成分
RE2O3
ThO2
U3O8
2. 焙烧过程
(1) 浓硫酸焙烧的主要反应 (2) 焙烧过程的影响因素 (3) 工业实践
3. 焙烧料的浸出 4. 从浸出液中提取稀土
– 硫酸复盐法 – （有机溶剂萃取法）
混合精矿 浓硫酸焙烧
焙烧产物
尾气
水浸
冷却
溶液（RE、Th） 尾渣
吸收
分离提纯稀土 和钍
混合酸
废气 净化
排空
硫酸焙烧法的原则流
2 焙烧过程
• 食盐法
– 产品含RE2O3>92%
– 稀土含量稍小（1% ～ 3%） – Y2O3配分略高（0.4 ～ 0.8%)
(3) 焙烧的工业实践
• 设备 • 操作条件 • 经济技术指标
– 分解率>93% – 除磷率>90% – 除钍率>95% – 尾气净化率>98%
3 焙烧料的浸出
• 温度——低温有利（冷水或返液）
• 固液比——1:7~8(40~60g/L)
• 时间——搅拌1~2h，静置4~8h
• 除杂
– Fe/P<3时加FeCl3除P
– 温度↑→反应速度↑， 但过高Re(OH)3脱水，溶解性能↓ – 温度设置受所用碱液的m.p.的限制
二、从碱分解产物中提取稀土和除镭
(1)稀释、洗涤、过滤→RE(OH)3 (2)HCl优溶：终点pH=4.0~4.5，RE进入溶液，Fe,
稀土精矿的分解
生物分解法
• 微生物分解法：利用微生物将稀土精矿中的矿物进行生物降解， 将稀土元素从矿物中释放出来。该方法具有环保、节能等优点， 但需要使用特定的微生物种群，分解周期较长。
将稀土精矿与酸混合，使 其中的稀土元素和杂质溶 解于酸中。常用的酸有硫 酸、盐酸、硝酸等。
温度控制
溶解过程需要在一定温度 下进行，通常需要加热至 一定温度，以保证稀土精 矿的完全溶解。
溶解液的浓度
溶解后得到的溶液浓度会 影响后续的分离和提纯效 果，因此需要控制溶解液 的浓度。
分离过程
沉淀法
电化学法
通过向溶解液中加入沉淀剂，使稀土 元素以沉淀物的形式分离出来。常用 的沉淀剂有氢氧化物、碳酸盐等。
利用电解原理，使稀土元素在电极上 还原或氧化，从而与杂质元素分离。
萃取法
利用不同元素在两种不混溶液体中的 溶解度差异，实现稀土元素的分离。 常用的萃取剂有磷酸酯、羧酸酯等。
稀土元素在科研领域的应用
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激光技术
稀土元素如铒、镱等在激光技术领域具有重要应 用，用于制造各种激光器，如固体激光器、光纤 激光器等。
核能研究
稀土元素在核能研究中具有重要应用，如镧系元 素在核反应堆中的控制棒材料和核燃料循环中的 分离剂等。
化学分析
稀土元素具有独特的化学性质，用于化学分析中 检测和分离其他元素，提高分析的准确性和灵敏 度。
研发更高效、环保的分解技术
优化分解工艺参数
随着科技的不断进步，未来稀土精矿的分 解过程将更加高效，同时减少对环境的负 面影响。
通过不断优化分解工艺的参数，如温度、 压力、时间等，提高分解效率和产品质量 。
开发新型分解剂
智能化控制技术的应用
寻找和研发新型的分解剂，以替代传统分 解剂，降低对环境的污染和破坏。
独居石稀土精矿的氢氧化钠分解工艺技术
独居石稀土精矿的氢氧化钠分解工艺技术2009-6-12 15:30:36 中国选矿技术网浏览 661 次收藏我来说两句独居石稀土精矿中含有磷、钍、铀成分，为了回收这些有价成分及防止放射性元素染产品和环境，在氢氧化钠分解独居石的流程中应包括氢氧化钠分解，磷碱液回收，稀土与杂质分离和钍、铀回收四个部分。
图1是工业上所用的工艺流程。
图1 氢氧化钠分解独居石稀土精矿的工艺流程一、氢氧化钠分解独居石稀土精矿的化学反应独居石在氢氧化钠的溶液中加热至140～160℃时将发生如下的分解反应：REPO4＋3NaOH=RE（OH）3↓＋Na3PO4（1）Th3(PO4)4＋12NaOH=3Th（OH）4↓＋4Na3PO4 （2）独居石中的U3O8在搅拌的作用下与NaOH和空气中的O2发生反应：2 U3O8＋O2＋6NaOH=3Na2U2O7↓＋3H2O （3）U3O8实际上是铀的四价和六价复合氧化物UO2·UO3，在NaOH溶液中未被O2氧化的四价铀与NaOH作用，生成氢氧化物：UO2＋4NaOH=U（OH）4↓＋2Na2O （4）在NaOH过量很多的情况下U（OH）4以铀酰酸根的形态溶入碱液中：U（OH）4＋OH－=H3UO4－＋H2O （5）同时，铁、钛、铝、锆、硅等矿物也被NaOH所分解：Fe2O3＋2NaOH=2NaFeO2＋H2O （6）TiO2＋2NaOH=Na2TiO3＋H2O （7）Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O （8）SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O （9）ZrSiO4＋4NaOH=Na2ZrO3↓＋Na2SiO3＋H2O (10)ZrSiO4＋2NaOH=Na2ZrSiO5↓＋2H2O (11)铁、钛、铝矿物及石英的分解产物均溶于碱溶液中，与难溶性氢氧化物存在的稀土和钍及重铀酸钠分离。
二、影响精矿分解的因素氢氧化钠分解独居石的反应属于固－液多相反应。
分解反应首先在矿物的表面上进行，生成固体的氢氧化物膜。
稀土精矿分解(2021精选文档)
（1）强化焙烧
酸矿比与焙烧温度对稀土矿物及杂质浸出浓度的影响。同 一酸矿比，随着温度的升高，浸出液酸度下降，稀土与杂 质的浸出率亦下降，但杂质浸出率下降的比例大得多。
表5 酸矿比及温度对分解率之影响
焙烧条件 酸：矿 温度
℃ 1.5：1 450 1.5：1 500 1.5：1 550 1.5：1 600 1.4：1 450 1.4：1 500
浸
出
液
Fe
P
Th
[H+]
g/L Fe/REO,% g/L P/REO,% g/L Th/REO,% Mol/L
0.49 0.72 0.34 0.50 53 0.078 0.31
0.048 0.057 0.038 0.045 7
0.0085 0.041
0.03 0.035 0.018 0.021 6
0.0071 0.019
流比
萃取
水洗涤 负载有机反萃
萃铁有机 反铁剂 流比 级数
料液：有机：氨水：反萃酸＝1： 1.34：0.17：0.183
料液：有机：减液：：洗水： 反萃酸＝1：1.5：0.113： 0.25：0.098
六级共流，混合21min,澄清 23min
一级皂化，五级共流萃取， 混合23min,澄清19min
澄清40min
工业实践中采用环烷酸与脂肪酸两种萃取剂，它们的优 点是价格便宜，萃取容量大且易于反萃。
先用NH4OH或NaOH将萃取剂皂化： (HA)2(有） ＋ NH4OH(水） ＝ ANH4·HA(有） ＋ H2O(水） 萃取时，羟酸萃取剂的铵盐与RE3+发生交换反应： 6(ANH4·HA)(有) ＋ RE2(SO4)3(水)＝2(REA3·3HA)(有) ＋ 3(NH4)2SO4(水)
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稀土精矿分解方法
含稀土的原矿岩经过选矿后所到的高稀土品位的产物称为稀土精矿。
表1中列出的是我国生产的稀土精矿的化学成分。
精矿中的稀土与原矿岩中的稀土的赋存形态基本相同，仍然是难溶于水和一般条件下的无机酸的化合物。
为使其易溶于水和无机酸，以便于从中回收稀土，工业上依据精矿中稀土存在的形态而采用相应的方法，将稀土矿物转化为易于提取稀土的化合物。
这样一个将稀土矿物转化为易于提取稀土的化合物的过程称为精矿分解，稀土化合物中REO与稀土精矿的REO之比的质量百分数成为精矿分解率。
表1 稀土精矿的主要化学成分
精矿分解的方法很多，概括起来可以分为酸分解法、碱分解法、氧化焙烧法和氯化法四大类。
一、酸分解法包括硫酸、盐酸和氟氢酸分解等。
硫酸分解法适用于处理磷酸盐矿物（如独居石、磷钇矿）和氢碳酸盐矿物（氟碳铈矿）。
盐酸分解法应用有限，只适于处理硅酸盐矿物（如褐帘石、硅铍钇矿）。
氢氟酸分解法适于分解铌钽酸盐矿物（如褐钇铌矿、铌钇矿）。
酸分解法的特点是分解矿物能力强，对精矿品位、粒度要求不严，适用而广，但选择性差，腐蚀严重，操作条件差，三废较多。
二、碱分解法主要包括氢氧化钠分解和碳酸钠焙烧法等，它适合对稀土磷酸盐矿物和氟碳酸盐矿物的处理。
对于个别难分解的稀土矿物亦有采用氢氧化钠熔合法的。
碱法分解的特点是工艺方法成熟，设备简单，综合利用程度较高。
但对精矿品位与粒度要求较高，污水排放量大。
三、氧化焙烧方法主要用于氢碳铈矿的分解。
焙烧过程中氢碳铈矿被分解成稀土氧化物、氟氧化物、二氧化碳及氟的气态化合物，其中三价的铈氧化物同时被空气中的氧进一步氧化成四价的氧化物。
该方法的缺点是氟以气态化合物随焙烧尾
气进入大气中，对环境有一定的污染。
优点是焙烧过程中无须加入其他的焙烧尾气进入大气中，对环境有一定的污染。
优点是焙烧过程中无须加入其他的焙烧助剂，并且利用四价铈三价稀土元素的化学性质上的差别。
可以采用硫酸复盐沉淀或盐酸优先溶解三价稀土元素的措施，优先将占稀土配分约50%的铈提取出来。
这使得进一步的稀土萃取分离工艺过程简化，生产成本降低。
碳酸钠焙烧法、氧化钙焙烧法以及在焙烧过程中具有使三价铈化物被进一步氧化成四价的氧化物特点的分解方法都具有优先分离铈优点。
四、氯化法分解稀土精矿可以直接制得无水氯化稀土，其产品可用于熔盐电解制取混合稀土金属。
氯化是指将碳与稀土精矿混合，制团，在竖式氯化炉的高温下直接通入氯气的过程。
根据生成不同氯化物的沸点差异，可同时得到三种产物：稀土、钙及钡等金属的氯化物，呈熔体状态流入氯化物溶盐接收器；低沸点的氯化物（钍、铀、铌、钽、钛、铁、硅等）为气态产物，从熔盐中挥发后，被收集在冷凝器内，再综合回收；未分解的精矿与碳渣等高沸点成分则为残渣。
氯化法目前由于设备的需氯腐蚀材料较难解决，放射性元素钍分布在三种产物中，所得熔盐成分复杂，劳动条件较差等问题的存在而在我国尚为被工业采用。
稀土精矿的分解方法很多，工业生产中通常根据下列原则选择适宜的工艺流程：（一）根据精矿中稀土矿物的化学性质、稀土品位、其他非稀土化学成分等特点，先择分解方法，以求得高的分解率。
（二）由产品方案、原材料的供应和价格以及消耗情况，优化工艺过程以求得高的经济效益。
（三）便于回收有价元素和综合利用，有利于劳动卫生与环境保护。