含稀土磷礦酸浸過(guò)程稀土及雜質(zhì)浸出規(guī)律研究.pdf

1、磷礦中蘊(yùn)含著豐富的稀土資源，在常規(guī)濕法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中,稀土的浸出率較低。由于磷礦石中雜質(zhì)成分復(fù)雜，在酸浸過(guò)程稀土的浸出規(guī)律是否與雜質(zhì)的浸出有一定的相關(guān)性，是否會(huì)對(duì)稀土的浸出率產(chǎn)生影響，是本論文需要研究的主要問(wèn)題。因此論文詳細(xì)研究了稀土與雜質(zhì)在不同酸體系下的浸出規(guī)律，并結(jié)合稀土及雜質(zhì)化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)的基礎(chǔ)理論，深入分析磷礦酸浸過(guò)程稀土與雜質(zhì)浸出的相關(guān)性，為稀土的綜合回收提供理論依據(jù)。
　　通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算分析，結(jié)果表明:氟磷灰石與H3P

2、O4反應(yīng)生成Ca(H2PO4)2的反應(yīng)較與H2SO4反應(yīng)生成CaSO4?2H2O的反應(yīng)更易進(jìn)行。因此，當(dāng)硫磷混酸浸出磷礦時(shí)，先反應(yīng)生成Ca(H2PO4)2，生成的Ca(H2PO4)2再與H2SO4生成CaSO4?nH2O。硫磷混酸浸出磷礦時(shí)，RE3+易與H2PO4-、PO43-反應(yīng)生成可溶性的REH2PO42+和溶度積較小的REPO4，因此稀土在磷酸溶液中主要以REH2PO42+的形式存在。雜質(zhì)組分F可能與稀土反應(yīng)生成不溶性的REF3，

3、CaO會(huì)以CaSO4?nH2O形式結(jié)晶析出，因此F、CaO可能是造成稀土在磷酸溶液中分布比例低的原因。
　　稀土及雜質(zhì)在不同酸體系下浸出規(guī)律的研究表明：CaO是影響∑REO在磷酸溶液中分布的主要雜質(zhì)，二者之間呈現(xiàn)一定的正相關(guān)性。當(dāng)CaO進(jìn)入磷酸溶液中的分布比例低時(shí)，∑REO的浸出率也低；當(dāng)CaO進(jìn)入磷酸溶液中的分布比例高時(shí)，∑REO的浸出率高。浸出過(guò)程中∑REO的浸出率沒(méi)有因F的浸出率增加而降低，主要是因?yàn)镕以HF的形式存在并與S

4、iO2反應(yīng)生成氟硅酸鹽，不會(huì)生成REF3的酸不溶物，因此F不是造成∑REO浸出率低的原因。不同的礦石在浸出過(guò)程中稀土與雜質(zhì)的浸出規(guī)律相似，說(shuō)明磷礦中的稀土和雜質(zhì)進(jìn)入磷酸溶液中的原理相同。硫磷混酸分步浸出有利于稀土向磷酸溶液中富集，在磷酸濃度為8.6mol/L，浸出時(shí)間3h，硫酸過(guò)量系數(shù)1.00，溫度80℃，液固比6:1的條件下，織金、礬山磷礦中的∑REO浸出率分別為62.73％、51.97%。
　　溶液性質(zhì)對(duì)稀土浸出結(jié)果顯示：浸出