第2章稀土精矿的分解
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–设备 –渗浸淋洗曲线 –影响因素
• 淋洗剂浓度 • pH值
2.提取稀土
–沉淀法
• 草酸沉淀法 • 碳铵沉淀法
–萃取法
• P204 • 环烷酸
原矿（0.08~0.3%RE2O3）
7%NaCl或 1~2%(NH4)2SO4
淋洗
尾渣
饱和H2C2O4 或NH4HCO3
淋洗液 沉淀 过滤
水
滤饼
滤液液
NaOH 或NH4OH
(1) 浓硫酸高温强化焙烧的基本反应
当温度高于200℃时
2REFCO3 + 3H2SO4 = RE2(SO4)3 +2HF↑+2CO↑2 +H2O↑
2REPO4 + 3H2SO4= RE2(SO4)3 + H3PO4 Th 3（PO4 )4 + 6H2SO4= 3Th(SO4)2 + 4H3PO4
CaF2 + H2SO4= CaSO4+ 2HF↑ SiO2 + 4HF = SiF↑4 +2 H2O↑ Fe2O3 + H2SO4= Fe2(SO4)3 + 3 H2O↑
2. 液碱分解
REFCO3 + 3NaOH = RE(OH)3 + Na2CO3 + NaF REPO4 + 3NaOH = RE(OH)3 + Na3PO4 Th3(PO4)4 + 12NaOH = 3Th(OH)4 + 4Na3PO4 REF3 +3NaOH = RE(OH)3 + 3NaF CaF2 +2NaOH=Ca(OH)2+2NaF 3BaSO4 + 2NaOH =Ba(OH)2 +Na2SO4
氟碳铈——独居石混合型精矿的特点
• 氟碳铈矿与独居石相对比例在9:1-1:1之间，且与精矿 品位无关
• 精矿品位变化较大（50%，55%，60%），以铈组元 素为主（铁矿物、萤石、重晶石、磷灰石等）
• 萤石的粒度比含稀土矿物的粒度大 • 放射性元素含量显著低于独居石精矿
一、浓硫酸焙烧分解法
1. 原则流程
第二章 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
Fe3+ + PO43- → FePO4↓
– 加方解石（CaO,MgO)调pH=4~4.5除Fe,Th
Fe3+ → Fe(OH)3↓ Th4+ → Th(OH)4↓
4 硫酸复盐法
• 特点
无须净化
• 原则流程 1） 复盐沉淀 2） 过滤洗涤 3） 碱转化 4） 洗涤 5） 盐酸优溶 6） 结晶(NH4Cl)
1） 复盐沉淀：温度大于90℃，硫酸钠为理论量的2~3倍
RE2(SO4)3 +Na2SO4 =RE2(SO4)3 ·Na2SO4 ·2H2O Th(SO4)2 +Na2SO4 =Th(SO4)2·Na2SO4
2） 过滤洗涤：稀硫酸钠溶液 3） 碱转化：生产过程中碱量/复盐=1/1（重量）,沸腾
RE2(SO4)3 ·Na2SO4 ·2H2O + 6NaOH = 2RE(OH)3 + 4Na2SO4 +2H2O
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
Th(SO4)2·Na2SO4 + 4NaOH = Th(OH)4 + 3Na2SO4
4） 洗涤：纯水 5） 盐酸优溶：开始高酸，终点pH=4~4.5 ，加入H2O2
RE(OH)3 +3HCl=RECl3+3H2O
Th(OH)4 +4HCl=ThCl4+4H2O 2Ce(OH)4 +H2O2 +6HCl =2CeCl3 +O2 +8H2O
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
洗涤
再生
烘干
（110℃）
pH6~6.5
澄清
灼 烧 （850℃）
清液
渣
RE2O3
补充浸出剂
两种渗浸法的比较
• 硫铵法
– 产品含RE2O3>92% – 稀土含量稍大（1%～3%） – Y2O3配分略低（0.4～0.8%) – 杂质含量低 – 回收率高（70 ～ 85%） – 硫铵可挥发 – 废水利于植被
副反应 CaF2 + Na2CO3 =CaCO3+2NaF BaSO4 +Na2CO3= BaCO3 +Na2SO4
2 焙烧产物的处理
• 湿磨：加水球磨 • 水洗：温度80℃，固液比1:5，1.5hr • 盐酸洗涤：0.3~0.6mol/L,除去碳酸钙和碳酸钡 • 硫酸浸出：1.5~2.0mol/L H2SO4 ， 60~65 ℃ ，1~2hr • 洗涤： 1.0mol/L H2SO4 • 硫酸稀土溶液中提取和分离稀土：硫酸复盐
3. 盐酸优溶
第一步: 加HCl调pH 1～2, RE(OH)3→RECl3,Th与Fe也 溶于HCl中 第二步: 加RE(OH)3或碳酸稀土,pH=4～4.5, 沉淀Th, Fe (表2-5)
4. 优溶渣的硫酸全溶
– REPO4+ 3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4 – 2REF3+ 3H2SO4 = RE2(SO4)3 + 6HF – 2Fe(OH)3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O – Th(OH)4 + 3H2SO4 = Th(SO4)2 + 4H2O
– 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
当温度高于300℃时
2H3PO4 = H4P2O 7 + H2O↑ H4P2O 7 = 2HPO3 + H2O↑ H2SO4 = SO↑3 + H2O↑ SO3 = SO2↑ +0.5O↑2
Th(SO4)2 +H4P2O 7 = ThP2O7↓ +2 H2SO4
(2) 焙烧过程的影响因素
• 浓硫酸用量：矿酸比=1:1~1:1.7
U(OH)4 +OH-=H3UO4- + H2 O 副反应
ZrSiO4 + 4NaOH = Na2ZrO3 + Na2SiO3 + H2 O TiO2 + 2NaOH = Na2TiO3 + H2 O SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2 O Al2O3+ 2NaOH = 2NaAlO2 + H2 O
• 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%)
工艺过程
原则流程 1 配料及制团：精矿:碳粉=1:0.11， 2 烘干：120~130 ℃ ，20~24hr 3 氯化：1100℃
混合精矿（RE2O3＞60%）
还原剂
配料
粘接剂
制团
烘干
Cl2
氯化
无水氯化稀土 炉气 多级冷凝
氯化残渣
含氯尾气 碱中和
NaOH
废气
次氯酸钠
冷凝物 水浸
钍渣
溶液 石灰中和
排放
三、原则工艺流程 及淋洗过程主要影响因素
• 方法——矿槽渗浸法 • 浸出剂——NaCl, (NH4)SO4 • 工艺过程 • NaCl和 (NH4)SO4浸淋两种方法的比较 • 目前存在的问题
– 浸出周期长，生产不连续，稀土实收率低，化工原 材料消耗高，尾渣量大，影响生态环境
原则工艺流程
1. 原矿渗浸
(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
二、处理方法与基本原理
• 方法——电解质溶液渗浸法 • 原理——阳离子交换反应
– [Al2Si2O5(OH)4] m•nRE+3nMe → [Al2Si2O5(OH)4] m •3nMe + nRE3+
• 基源自文库规律
– 电解质溶液阳离子种类：H+≈NH4+>Na+ – 电解质溶液浓度：浓度↑，浸出率↑。 – 温度：无明显影响 – 时间：交换速度快
法或萃取法
四 氯化法
基本原理
RE2O3 +3C+3Cl2 = 2RECl3 + 3CO CeO2 +2C+2Cl2 = CeCl4 + 2CO REPO4 +3C+3Cl2 = 2RECl3 +POCl3 + 3CO REPO4 +3CO+3Cl2 = 2RECl3 +POCl3 + 3CO2 2POCl3 + 2CO = 2P+2CO2 +3Cl2
– 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,
Th, U进入渣 (3)硫酸钡共沉淀除镭
– 70～80℃，加(NH4)2SO4和BaCl2溶液 – 镭，钡离子半径相近→共沉淀（载带）
2 影响因素
• 精矿粒度<0.044mm
– 粒度↑ ， 比表面积↑，反应加快 – 由于难溶RE(OH)3的形成，反应速度反比于R02, 粒度对反应速
度影响很大
• 苛性钠用量及碱浓度---理论量2~3倍，精矿量1.1~1.4倍， 使用固碱或50~55%的液碱
• 分解温度与时间---140~150℃,5~6h
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
第三节 离子吸附型稀土矿的处理
一、矿物原料的特征 二、处理方法与基本原理 三、原则工艺流程及淋洗过程主要影响
因素
一、离子吸附型稀土矿的特征
• 特征
– 原生矿经风化淋积后形成 – 稀土含量低（0.08%~0.3%) – 矿化均匀且稳定、配分全、中重稀土含量高、
采冶性能好、放射性元素含量低 – 难以选矿富集
三、Na3PO4的回收
上清液+1～2次洗液：NaOH 2mol/L, P2O5 20g/L 浓缩、冷却结晶：Na3PO4·12H2O 再溶解、除铀：加Zn粉、FeSO4后再加Ca(OH)2
冷却、结晶：纯Na3PO4·12H2O
第二节 氟碳铈-独居石混合型精矿的处理
• 氟碳铈——独居石混合型精矿的特点 一、浓硫酸焙烧分解法 二、苛性钠溶液分解法 三、苏打焙烧法 四、氯化法
P2O5
50%～60% 5%～6% 0.3%～0.5% 25%～27%
• 工艺流程 图２－６
一、独居石精矿碱分解
二、从碱分解产物中提取稀土和除镭
三、Na3PO4的回收
一、独居石精矿碱分解
1.苛性钠溶液碱分解原理
主反应 REPO4 + 3NaOH = RE(OH)3 + Na3PO4 Th3(PO4)4 + 12NaOH = 3Th(OH)4 + 4Na3PO4 U3O8 + O2 +6NaOH = H2 O+ 4Na2U2O7
• 淋洗剂浓度 • pH值
2.提取稀土
–沉淀法
• 草酸沉淀法 • 碳铵沉淀法
–萃取法
• P204 • 环烷酸
原矿（0.08~0.3%RE2O3）
7%NaCl或 1~2%(NH4)2SO4
淋洗
尾渣
饱和H2C2O4 或NH4HCO3
淋洗液 沉淀 过滤
水
滤饼
滤液液
NaOH 或NH4OH
(1) 浓硫酸高温强化焙烧的基本反应
当温度高于200℃时
2REFCO3 + 3H2SO4 = RE2(SO4)3 +2HF↑+2CO↑2 +H2O↑
2REPO4 + 3H2SO4= RE2(SO4)3 + H3PO4 Th 3（PO4 )4 + 6H2SO4= 3Th(SO4)2 + 4H3PO4
CaF2 + H2SO4= CaSO4+ 2HF↑ SiO2 + 4HF = SiF↑4 +2 H2O↑ Fe2O3 + H2SO4= Fe2(SO4)3 + 3 H2O↑
2. 液碱分解
REFCO3 + 3NaOH = RE(OH)3 + Na2CO3 + NaF REPO4 + 3NaOH = RE(OH)3 + Na3PO4 Th3(PO4)4 + 12NaOH = 3Th(OH)4 + 4Na3PO4 REF3 +3NaOH = RE(OH)3 + 3NaF CaF2 +2NaOH=Ca(OH)2+2NaF 3BaSO4 + 2NaOH =Ba(OH)2 +Na2SO4
氟碳铈——独居石混合型精矿的特点
• 氟碳铈矿与独居石相对比例在9:1-1:1之间，且与精矿 品位无关
• 精矿品位变化较大（50%，55%，60%），以铈组元 素为主（铁矿物、萤石、重晶石、磷灰石等）
• 萤石的粒度比含稀土矿物的粒度大 • 放射性元素含量显著低于独居石精矿
一、浓硫酸焙烧分解法
1. 原则流程
第二章 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
Fe3+ + PO43- → FePO4↓
– 加方解石（CaO,MgO)调pH=4~4.5除Fe,Th
Fe3+ → Fe(OH)3↓ Th4+ → Th(OH)4↓
4 硫酸复盐法
• 特点
无须净化
• 原则流程 1） 复盐沉淀 2） 过滤洗涤 3） 碱转化 4） 洗涤 5） 盐酸优溶 6） 结晶(NH4Cl)
1） 复盐沉淀：温度大于90℃，硫酸钠为理论量的2~3倍
RE2(SO4)3 +Na2SO4 =RE2(SO4)3 ·Na2SO4 ·2H2O Th(SO4)2 +Na2SO4 =Th(SO4)2·Na2SO4
2） 过滤洗涤：稀硫酸钠溶液 3） 碱转化：生产过程中碱量/复盐=1/1（重量）,沸腾
RE2(SO4)3 ·Na2SO4 ·2H2O + 6NaOH = 2RE(OH)3 + 4Na2SO4 +2H2O
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
Th(SO4)2·Na2SO4 + 4NaOH = Th(OH)4 + 3Na2SO4
4） 洗涤：纯水 5） 盐酸优溶：开始高酸，终点pH=4~4.5 ，加入H2O2
RE(OH)3 +3HCl=RECl3+3H2O
Th(OH)4 +4HCl=ThCl4+4H2O 2Ce(OH)4 +H2O2 +6HCl =2CeCl3 +O2 +8H2O
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
洗涤
再生
烘干
（110℃）
pH6~6.5
澄清
灼 烧 （850℃）
清液
渣
RE2O3
补充浸出剂
两种渗浸法的比较
• 硫铵法
– 产品含RE2O3>92% – 稀土含量稍大（1%～3%） – Y2O3配分略低（0.4～0.8%) – 杂质含量低 – 回收率高（70 ～ 85%） – 硫铵可挥发 – 废水利于植被
副反应 CaF2 + Na2CO3 =CaCO3+2NaF BaSO4 +Na2CO3= BaCO3 +Na2SO4
2 焙烧产物的处理
• 湿磨：加水球磨 • 水洗：温度80℃，固液比1:5，1.5hr • 盐酸洗涤：0.3~0.6mol/L,除去碳酸钙和碳酸钡 • 硫酸浸出：1.5~2.0mol/L H2SO4 ， 60~65 ℃ ，1~2hr • 洗涤： 1.0mol/L H2SO4 • 硫酸稀土溶液中提取和分离稀土：硫酸复盐
3. 盐酸优溶
第一步: 加HCl调pH 1～2, RE(OH)3→RECl3,Th与Fe也 溶于HCl中 第二步: 加RE(OH)3或碳酸稀土,pH=4～4.5, 沉淀Th, Fe (表2-5)
4. 优溶渣的硫酸全溶
– REPO4+ 3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4 – 2REF3+ 3H2SO4 = RE2(SO4)3 + 6HF – 2Fe(OH)3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O – Th(OH)4 + 3H2SO4 = Th(SO4)2 + 4H2O
– 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
当温度高于300℃时
2H3PO4 = H4P2O 7 + H2O↑ H4P2O 7 = 2HPO3 + H2O↑ H2SO4 = SO↑3 + H2O↑ SO3 = SO2↑ +0.5O↑2
Th(SO4)2 +H4P2O 7 = ThP2O7↓ +2 H2SO4
(2) 焙烧过程的影响因素
• 浓硫酸用量：矿酸比=1:1~1:1.7
U(OH)4 +OH-=H3UO4- + H2 O 副反应
ZrSiO4 + 4NaOH = Na2ZrO3 + Na2SiO3 + H2 O TiO2 + 2NaOH = Na2TiO3 + H2 O SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2 O Al2O3+ 2NaOH = 2NaAlO2 + H2 O
• 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%)
工艺过程
原则流程 1 配料及制团：精矿:碳粉=1:0.11， 2 烘干：120~130 ℃ ，20~24hr 3 氯化：1100℃
混合精矿（RE2O3＞60%）
还原剂
配料
粘接剂
制团
烘干
Cl2
氯化
无水氯化稀土 炉气 多级冷凝
氯化残渣
含氯尾气 碱中和
NaOH
废气
次氯酸钠
冷凝物 水浸
钍渣
溶液 石灰中和
排放
三、原则工艺流程 及淋洗过程主要影响因素
• 方法——矿槽渗浸法 • 浸出剂——NaCl, (NH4)SO4 • 工艺过程 • NaCl和 (NH4)SO4浸淋两种方法的比较 • 目前存在的问题
– 浸出周期长，生产不连续，稀土实收率低，化工原 材料消耗高，尾渣量大，影响生态环境
原则工艺流程
1. 原矿渗浸
(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
二、处理方法与基本原理
• 方法——电解质溶液渗浸法 • 原理——阳离子交换反应
– [Al2Si2O5(OH)4] m•nRE+3nMe → [Al2Si2O5(OH)4] m •3nMe + nRE3+
• 基源自文库规律
– 电解质溶液阳离子种类：H+≈NH4+>Na+ – 电解质溶液浓度：浓度↑，浸出率↑。 – 温度：无明显影响 – 时间：交换速度快
法或萃取法
四 氯化法
基本原理
RE2O3 +3C+3Cl2 = 2RECl3 + 3CO CeO2 +2C+2Cl2 = CeCl4 + 2CO REPO4 +3C+3Cl2 = 2RECl3 +POCl3 + 3CO REPO4 +3CO+3Cl2 = 2RECl3 +POCl3 + 3CO2 2POCl3 + 2CO = 2P+2CO2 +3Cl2
– 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,
Th, U进入渣 (3)硫酸钡共沉淀除镭
– 70～80℃，加(NH4)2SO4和BaCl2溶液 – 镭，钡离子半径相近→共沉淀（载带）
2 影响因素
• 精矿粒度<0.044mm
– 粒度↑ ， 比表面积↑，反应加快 – 由于难溶RE(OH)3的形成，反应速度反比于R02, 粒度对反应速
度影响很大
• 苛性钠用量及碱浓度---理论量2~3倍，精矿量1.1~1.4倍， 使用固碱或50~55%的液碱
• 分解温度与时间---140~150℃,5~6h
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
第三节 离子吸附型稀土矿的处理
一、矿物原料的特征 二、处理方法与基本原理 三、原则工艺流程及淋洗过程主要影响
因素
一、离子吸附型稀土矿的特征
• 特征
– 原生矿经风化淋积后形成 – 稀土含量低（0.08%~0.3%) – 矿化均匀且稳定、配分全、中重稀土含量高、
采冶性能好、放射性元素含量低 – 难以选矿富集
三、Na3PO4的回收
上清液+1～2次洗液：NaOH 2mol/L, P2O5 20g/L 浓缩、冷却结晶：Na3PO4·12H2O 再溶解、除铀：加Zn粉、FeSO4后再加Ca(OH)2
冷却、结晶：纯Na3PO4·12H2O
第二节 氟碳铈-独居石混合型精矿的处理
• 氟碳铈——独居石混合型精矿的特点 一、浓硫酸焙烧分解法 二、苛性钠溶液分解法 三、苏打焙烧法 四、氯化法
P2O5
50%～60% 5%～6% 0.3%～0.5% 25%～27%
• 工艺流程 图２－６
一、独居石精矿碱分解
二、从碱分解产物中提取稀土和除镭
三、Na3PO4的回收
一、独居石精矿碱分解
1.苛性钠溶液碱分解原理
主反应 REPO4 + 3NaOH = RE(OH)3 + Na3PO4 Th3(PO4)4 + 12NaOH = 3Th(OH)4 + 4Na3PO4 U3O8 + O2 +6NaOH = H2 O+ 4Na2U2O7