稀土的生产工艺流程图
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稀土生產工藝流程圖
白雲鄂博礦 礦石粉碎 弱磁、強磁選礦 鐵精礦
強磁中礦、尾礦
稀土精礦 稀土選礦
堿法生產線 酸法生產線 火法生產線
氯化稀土 萃取稀土 碳酸稀土 硫酸體系萃取 稀土合金 稀土矽鐵
鹽酸體系萃取
轉型 釷產品
金屬鑭 金屬鈰 金屬鐠 金屬釹 金屬鏑 金屬釤 熔鹽電解 電池級混合稀土金屬 釹鐵硼永磁體 拋光粉 螢光粉 磁致冷材料 存貯光碟 稀土玻璃 鎳氫電池
釤鈷永磁體
汽車尾氣淨化器 永磁電機 節能燈
風力發電機 各種發光標牌 電動汽車 電動
核磁共振 自行車
磁懸浮 碳酸
鈰酸鈰氧化鑭 氧化鐠 氧化鈰 氧化釹 氧化鏑 氧化銪 氧化釓 氧化鋱 氧化釤 重稀土富
集物
氧化釹 少釹碳酸稀土
釤銪釓富集物 酸泡 堿分解 酸溶 濃硫酸強化焙燒水浸冶煉合金 低溫濃硫酸焙燒水浸 分組氯化稀土
石油催化裂化劑
汽車催化
淨化劑
劑
磁選機
看稀土原礦生產新聞中有離子型稀土礦原礦“堆浸工藝”這個詞,是怎樣的工藝?怎麼翻譯成英文或日文?
堆浸提金是指將低品位金礦石或浮選尾礦在底墊材料上築堆,通過氰化鈉溶液迴圈噴淋,使礦石中的金、銀溶解出來。
含金貴液用活性炭吸附、鋅置換沉澱或直接電解沉積等方法回收金,提金後的尾渣經消毒後排放。
堆浸法提金具有工藝簡單、操作容易、設備少、動力消耗少、投資省、見效快、生產成本低等特點。
堆浸用於處理0.5-3g/t的低品位礦石,金的回收率50-80%,甚至能達到90%。
因此,堆浸法使原來認為無經濟價值的許多小型金礦、低品位礦石、尾礦或廢石現在都能得以經濟回收。
我國在二十世紀八十年代將堆浸法廣泛用於工業生產。
堆浸法適合處理以下幾種礦產資源:1、規模較大,以前認為不能利用的低品位金銀礦;2、礦山開採過程中剝離的低品位含金“廢石”;3、地質坑探和礦山掘進中採掘出的中低品位含金礦石;4、含金品位稍高,但規模較小,不宜建機械化選廠的金銀礦;
5、採用常規氰化法處理經濟上不利的金礦;
6、含金的冶煉燒渣、高品位尾礦和含有金的大型廢石場。
堆浸提金生產工藝主要由堆浸場地的修築、礦石的預處理(破碎或制粒)、築堆、噴淋浸出、含金貴液中金的回收以及廢礦堆的消毒、卸堆等幾部分組成。
堆浸的生產成本:尾礦堆浸成本度大約在30-40元/噸,原礦堆浸成本大約在40-50元/噸.
我想問一下現在離子型稀土礦的開採方法是什麼方法成本怎樣計算需要什麼試劑?????????????
離子型稀土第一代提取工藝,可簡述為"異地提取工藝",或歸結為"池浸工藝"。
其主要工藝過程為:表土剝離→開挖含礦山體、搬運礦石→浸礦池→將按一定比例(濃度要求)配置的電解質溶液作為"洗提劑"或"浸礦劑",加入浸礦池,溶液對池中含"離子相"稀土礦石進行"滲濾洗提"或"淋洗" →溶液中活潑離子與稀土離子交換,"離子相"稀土從含礦載體礦物中交換出來,成為新狀態稀土;加入"頂水",獲含稀土母液;母液經管道或輸液溝流入集液池或母液池,然後進入沉澱池;浸礦後廢渣從浸礦池中清出,異地排放→在沉澱池中加入沉澱劑、除雜劑,使稀土母液中稀土除雜、沉澱,獲混合稀土;池中上清液經處理後,返回浸礦池,作"洗提劑"迴圈使用→混合稀土經灼燒,獲純度≥92%的混合稀土氧化物。
由上可見,本工藝過程中的技術關鍵字是:"表土剝離"、"開挖含礦山體"、"礦石搬運"、"浸礦池"、"洗提劑"、"異地滲濾洗提"、"離子交換"、"含稀土母液"、"尾砂異地排放"、"母液池"、"沉澱池"、"沉澱劑、除雜劑"、"沉澱、除雜"、"混合稀土"、"上清液返回"、"灼燒"、"REO≥92%混合稀土氧化物"。
"池浸工藝"與傳統的生產工藝相比較,其第一、二、三道工序過程相似於礦產資源開採中傳統的採礦專業的各作業工序;第三、四、五道工序過程相似於傳統選礦專業和濕法冶金專業相結合的各作業工序;自第五道工序過程以後的各工序,屬於傳統濕法冶金專業的各作業工序。
其中,第三道工序中的"浸礦池",起著聯繫傳統採礦、選礦專業作業的作用,類似於礦山選廠的"原礦侖";而第五道工序中的"沉澱池",卻起著聯繫傳統選礦、濕法冶金專業作業的作用,類似於濕法冶金企業的"原料侖"。
由此,相似於傳統選礦專業的主要選別過程,是在"浸礦池"中完成,而且作為本工藝的中間製品,在此獲得含稀土的母液;而屬於傳統濕法冶金專業的典型濕法冶金過程,則主要在"沉澱池"中進行,並由此獲得"稀土精礦"的初級產品--"混合稀土";再經灼燒處理後即可獲得"稀土精礦"終級產品--REO≥92%的混合稀土氧化物。
進而言之,上述作業過程中,先後在三個典型的作業過程中,分別獲得了"中間製品"、"初級產品"和"終級產品"。
亦即,在"浸礦池"中,通過離子交換,制得含稀土的母液;在"沉澱池"中,通過沉澱,制
得混合稀土;在"灼燒"中,制得混合稀土氧化物。
因此,為了確保離子型稀土的產品品質,主要應從這三個關鍵性作業過程中把好技術關。
在此工藝中,所獲得的"稀土精礦"產品,已不再是傳統概念中的"稀土精礦"礦產品,而是純度相對較高的"混合稀土氧化物"產品。
嚴格地說,離子型稀土礦山獲得的終級產品,已不再從屬於"礦產品",而是濕法冶金範疇的產品。
顯然,其產品檔次,比傳統礦山開採的產品,已大大地提高了一步。
以上工藝流程結構,是稀土礦產資源開發利用中一種嶄新的工藝。
它徹底打破了稀土資源開發的傳統工藝,而將多種專業和工藝集於一體,在礦山就直接制得純度較高的混合稀土氧化物產品。
應用這種生產工藝,而生產的產品品質指標,是此前稀土生產工藝難以達到的。
可見,以這種產品作為原料,對於稀土冶煉的進一步深加工是十分有利的。
然而,世間任何事物往往都具有"兩重性"。
離子型稀土擁有非常突出的優勢的一面,同時又由於它的賦存特徵和工藝特徵,而決定了它不令人滿意的另一面。
伴隨著"池浸工藝"工業化生產後,導致出現一些非常尖銳和突出的問題:一是對生態環境破壞大。
由於離子型稀土廣泛賦存於地表淺層,展布面積大,再加上"池浸工藝"本身要求,該生產工藝實際上是一個"搬山運動"。
據統計,每生產一噸混合稀土氧化物,約需消耗1,201-2,001噸礦石,同時還將伴隨產生尾砂1,200-2,000噸,砂化面積約1畝。
二是資源利用率低,資源浪費大。
為便於礦石的采、運以及尾砂的排放,降低成本,節省投資,許多礦山的"浸礦池"建在山坡礦體的中下部,"浸礦池"以下的含礦礦體,被所建生產系統"壓礦",尤其是如若被尾砂覆蓋後,則更難於開採。
據資料,該工藝表內資源利用率一般不達50%,低者僅25-30%左右。
高價請教離子型稀土提取工藝
離子型稀土都是在贛南和廣東河源、福建長汀這個區域內,上面有人回答買本書就行,實際上不可操作。
書上和實際操作相差之遠,怕是花個三五年也成功不了。
還是到贛州三南地域找個相關操作人員指導為好。
徐光憲造就中國稀土傳奇
88歲高齡的徐光憲院士在量子化學和化學健理論、配位化學、萃取化學、稀土化學、串級萃取理論等領域多達300萬字的著述奠定了他在化學界的泰斗地位。
他和他的研究群體使中國在稀土分離技術上走在世界的最前列,短短十幾年從一個稀土“匱乏”大國一躍成為世界上最大的稀土出口國,並佔據了國際市場80%的份額,造就了一個關於稀土的“中國傳奇”。
1946年徐光憲到美國聖路易斯的華盛頓大學化工系讀研究生。
此後,徐光憲進入了哥倫比亞大學攻讀博士學位。
1951年4月15日,徐光憲夫婦衝破阻礙,踏上了歸國的征程。
他發現了稀土溶劑萃取體系具有“恒定混合萃取比”基本規律,建立了具有普適性的串級萃取理論。
該理論改變了稀土分離工藝從研製到應用的試驗放大模式,實現了設計參數到工業生產的“一步放大”,引導了我國稀土分離科技和產業的全面革新,使我國實現了從稀土資源大國到生產和應用大國的飛躍。
串級萃取理論的廣泛應用提升了我國在國際稀土分離科技和產業競爭中的地位,被國際稀土界稱為“中國衝擊(China Impact)”,影響十分深遠。
1975年8月第一次全國稀土會議在京召開。
徐光憲在會上提出了自己的串級萃取理論引起轟動。
徐光憲的串級萃取工藝讓世界突然發現:現在在這個領域的領頭羊已經不再是昔日的美國、法國和日本了,而是中國。
一排排看似貌不驚人的萃取箱像流水線一樣連接起來。
你只需要在這邊放入原料,在“流
水線”的另一端的不同出口就會源源不斷地輸出各種高純度的稀土元素。
原來那種耗時長、產量低、分離係數低、無法連續生產的生產工藝被徹底拋棄了。
不久,他又和李標國、嚴純華等共同研究成功了“稀土萃取分離工藝的一步放大”技術,傳統的串級萃取小型試驗被電腦模擬代替。
現在的稀土生產已經人性化地變為了幾個簡單數據的輸入。
這項技術讓國外同行驚訝不已。
從上個世紀90年代初起,由於我國單一高純稀土大量出口,使國際單一稀土價格下降3至4倍, 原來曾經長期壟斷稀土國際市場的一些國外稀土生產商不得不減產、轉產甚至停產,影響十分深遠。
中國終於實現了由稀土資源大國向稀土生產大國、稀土出口大國的轉變。
徐光憲和他的課題組獲得了大量的榮譽。
1978年,他們的研究成果獲全國科學大會獎,1985年又獲國家經委頒發的獎勵和榮譽證書;1985年獲國家教委科技進步一等獎,1987年獲國家自然科學三等獎,1988年獲國家教委科技進步二等獎……2002年底,徐光憲院士獲2003年度國家最高科學技術獎提名。
這是化學界首次獲得國家最高科學技術獎提名。
稀土元素資料匯總
第一篇
週期系ⅢB族中原子序數為21、39和57~71的17種化學元素的統稱。
其中原子序數為57~71的15種化學元素又統稱為鑭系元素。
稀土元素包括鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥。
通常把鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪稱為輕稀土元素;釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、釔稱為重稀土元素。
稀土元素是歷史遺留下來的名稱,通常把不溶於水的固體氧化物叫做土,而在18世紀,這17種元素都是很稀少的尚未被大量發現,因而得名為稀土元素。
現已查明,它們並不稀少,特別是中國的稀土資源十分豐富,有開採價值的儲量占世界第一位。
從1794年芬蘭J加多林從瑞典斯德哥爾摩附近的於特比鎮發現釔開始,一直到1947年美國JA馬林斯基從鈾的裂變產物中分離出鉕,共經歷150多年。
已經發現的稀土礦物有250種以上,最重要的有氟碳鈰鑭礦[(Ce,La)FCO3]、獨居石[CePO4,Th3(PO4)4]、磷釔石(YPO4)、黑稀金礦[(Y,Ce,Ca) (Nb,Ta,Ti)2O6]、矽鈹釔礦(Y2FeBe2Si2O10)、褐簾石[(Ca,Ce)2(Al,Fe)3Si3O12]、鈰矽石[(Ce,Y,Pr)2Si2O7·H2O]。
第二篇
稀土元素是鑭系元素系稀土類元素群的總稱,包含鈧Sc、釔Y及鑭系中的鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、鉕Pm、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、鑥Lu,共17個元素。
“稀土”一詞是十八世紀沿用下來的名稱,因為當時用於提取這類元素的礦物比較稀少,而且獲得的氧化物難以熔化,也難以溶於水,也很難分離,其外觀酷似“土壤”,而稱之為稀土。
稀土元素分為“輕稀土元素”和“重稀土元素”:
“輕稀土元素”指原子序數較小的鈧Sc、釔Y和鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、鉕Pm、釤Sm、銪Eu。
“重稀土元素”原子序數比較大的釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、鑥Lu。
二、稀土資源及儲備狀況
由於稀土元素性質活躍,使它成為親石元素,地殼中還沒有發現它的天然金屬無水或硫化物,最常見的是以複雜氧化物、含水或無水矽酸鹽、含水或無水磷酸鹽、磷矽酸鹽、氟碳酸鹽以及氟化物等形式存在。
由於稀土元素的離子半徑、氧化態和所有其他元素都近似,因
此在礦物中它們常與其它元素一起共生。
我國稀土資源占世界稀土資源的80%,以氧化物(REO)計達3 600萬噸,遠景儲量實際是1億噸。
我國稀土資源分南北兩大塊。
——北方:輕稀土資源,集中在包頭白雲鄂博特等地,以後在四川冕寧又有發現。
主要含鑭、鈰、鐠、釹和少量釤、銪、釓等元素;
——南方:中重稀土資源,分佈在江西、廣東、廣西、福建、湖南等省,以罕見的離子態賦存與花崗岩風化殼層中,主要含釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、釔和鑭、釹等元素。
我國的稀土工業也分為南北兩大生產體系。
——北方以包鋼稀土高科公司和甘肅稀土公司為軸心,構成了以包頭稀土資源為主,四川資源為輔的輕稀土產品生產體系。
骨幹企業有核工業202廠、包頭鹿西羅納稀土有限公司、包頭市和發稀土廠、包頭市稀土冶煉廠、哈爾濱稀土材料廠、四川稀土材料廠、四川什邡吉大化工廠、安寧河稀土冶煉廠等。
主要產品有稀土精礦、稀土矽鐵合金、混合稀土化合物、富集物、混合金屬等。
稀土精礦的生產能力和處理、加工能力達50 000噸(REO—氧化物計算)。
——南方以上海躍龍有色金屬有限公司為龍頭,構成了以江西、廣東兩省離子型稀土資源為主的中重稀土生產體系。
骨幹企業有廣州珠江冶煉廠、廣東陽江稀土廠、江蘇新威集團、江蘇溧陽方正稀土總廠、江陰加華稀土冶煉廠、江蘇江飛稀土冶煉廠、江西龍南稀土公司、江西尋烏稀土公司、江西省稀土公司、江西核工業713礦等。
主要產品為各種高純單一稀土化合物和金屬、富集物、混合金屬和合金。
分離總規模已超過10 000噸,並開始大規模加工分離北方輕稀土原料。
四、稀土元素的應用範圍
目前稀土元素的應用蓬勃發展,已擴展到科學技術的各個方面,尤其現代一些新型功能性材料的研製和應用,稀土元素已成為不可缺少的原料。
1、稀土元素在傳統產業領域中應用
——農業領域:目前發展有稀土農學、稀土土壤學、稀土植物生理學、稀土衛生毒理學和稀土微量分析學等學科。
稀土作為植物的生長、生理調節劑,對農作物具有增產、改善品質和抗逆性三大特徵;同時稀土屬低毒物質,對人畜無害,對環境無污染;合理使用稀土,可使農作物增強抗旱、抗澇和抗倒
伏能力。
當前我國農田施用稀土面積達5 000—7 000萬畝/年,為國家增產糧、棉、豆、油、糖等6—8億公斤,直接經濟效益為10—15億元,年消費稀土1 100—1 200噸。
——冶金工業領域:稀土在冶金工業中應用量很大,約占稀土總用量的1/3。
稀土元素容易與氧和硫生成高熔點且在高溫下塑性很小的氧化物、硫化物以及硫氧化合物等,鋼水中加入稀土,可起脫硫去氧改變夾雜物形態作用,改善鋼的常、低溫韌性、斷裂性、減少某些鋼的熱脆性並能改善加熱工性和焊接件的牢固性。
稀土在鑄鐵中作為石墨球化劑、形核劑核對有害元素的控制劑,提高鑄件品質,對鑄件的機械性能有很大改善,主要用於鋼錠模、軋錕、鑄管和異型件四個方面。
在有色合金方面應用,對以有色金屬為基的各種合金都有良好的作用,改善合金的物理和機械性能。
應用最多的使鋁、鎂、銅三個系列。
——石油化工領域:稀土用於石油裂化工業中的稀土分子篩裂化催化劑,特點是活性高、選擇性好、汽油的生產率高。
稀土在這方面的用量很大。
——玻璃工業領域:稀土在玻璃工業中有三個應用:玻璃著色、玻璃脫色和製備特種性能的玻璃。
用於玻璃著色的稀土氧化物有釹(粉紅色並帶有紫色光澤)、鐠玻璃為綠色(製造濾光片)等;二氧化鈰可將玻璃中呈黃綠色的二價鐵氧化為三價而脫色,避免了過去使用砷氧化物的毒性,還可以加入氧化釹進行物理脫色;稀土特種玻璃如鈰玻璃(防輻射玻璃)、鑭玻璃(光學玻璃)。
——陶瓷工業領域:稀土可以加入陶瓷和瓷釉之中,減少釉和破裂並使其具有光澤。
稀土更主要用做陶瓷的顏料,由於稀土元素有未充滿的4f電子,可以吸收或發射從紫外、可見到紅外光區不同波長的光,發射每種光區的範圍小,導致陶瓷的顏色更柔和、純正,色調新穎,光潔度好。
如黃色、紫羅蘭色、綠色、桃紅色、橙色、棕色、黑色等。
稀土氧化物可以製造耐高溫透明陶瓷(應用於鐳射等領域)、耐高溫坩堝(冶金)。
——電光源工業領域:稀土作為螢光燈的發光材料,是節能性的光源,特點是光效好、光色好、壽命長。
比白熾燈可節電75—80%。
2、稀土元素在高新技術產業中應用
——顯示器的發光材料:稀土元素中釔、銪是紅色螢光粉的主要原料,廣泛應用於彩色電視機、電腦及各種顯示器。
目前,我國年產彩電紅粉300—400噸,電腦顯示器紅粉50—100噸,以滿足國產3 500萬支彩顯管和近百萬支顯示器的需求。
——磁性材料:釹、釤、鐠、鏑等是製造現代超級永磁材料的主要原料,其磁性高出普通永磁材料4—10倍,廣泛應用於電視機、電聲、醫療設備、磁懸浮列車及軍事工業等高新技術領域。
據專家預測,本世紀末此類材料產值將達到35億美元。
我市南開大學研究開發出擁有自主知識產權的釹鐵硼永磁材料就屬此類,現正與肯達集團合作進行產業化。