白云鄂博尾礦的焙燒--氯化聯(lián)合分解.pdf

1、包頭白云鄂博礦是目前世界上已發(fā)現(xiàn)的最大的以鐵、稀土、鈮為主的大型多金屬共生礦床。是我國稀土工業(yè)的主要原料基地。該礦組成復(fù)雜、礦物的物理化學(xué)性質(zhì)也非常復(fù)雜。包鋼選礦廠自建廠以來，由于工藝技術(shù)條件限制和選鐵后的相對富集，使所產(chǎn)生的尾礦中稀土氧化物（以REO計(jì)）的平均品位達(dá)到8％左右，這幾乎與原礦中的稀土品位相當(dāng)，價值十分可觀。大量的尾礦堆棄在尾礦庫中造成極大浪費(fèi)，又破壞周圍生態(tài)環(huán)境。對尾礦中的稀土、鐵等礦物進(jìn)行綠色化學(xué)提取是十分必要的，既回

2、收了資源浪又大幅度的提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
　　 氯化法分離稀土礦是基于，在高溫下氯氣與礦物發(fā)生化學(xué)作用，使其中的元素生成氯化物，再利用各種元素氯化物的揮發(fā)性不同及水溶性不同將其分離。碳酸鈉焙燒分解法是以碳酸鈉作為分解劑，通過高溫焙燒使尾礦中的稀土氟碳酸鹽及稀土磷酸鹽與Na2CO3作用，分解生成稀土氧化物和可溶性的磷酸稀土復(fù)鹽，同時鈰由三價氧化成四價，達(dá)到分解稀土的目的，為后續(xù)冶金加工提供良好原料。
　　 目前，從氟碳鈰礦

3、中提取稀土所選用的分解劑主要有：MgO、Na2CO3、SiCl4、NH4C1。本論文以白云鄂博尾礦為研究對象，以碳酸鈉作分解劑，結(jié)合氯化法和碳酸鈉焙燒分解法兩種方法，針對此尾礦中稀土的化學(xué)提取設(shè)計(jì)了一套工藝，包括2種互為相反的實(shí)驗(yàn)過程：(1)尾礦碳熱氯化預(yù)處理-碳酸鈉焙燒分解硝酸浸取稀土實(shí)驗(yàn)。經(jīng)低溫氯化預(yù)處理后的尾礦，其中的鐵、鈣、鋇、鎂、鉀、錳等元素大部分都以氯化物形式除去，在低溫下稀土的氯化率極低，主要還是以稀土磷酸鹽、稀土氟氧化物

4、、少量稀土氟碳酸鹽、少量的氟化稀土的形態(tài)存在，從而使尾礦中的稀土得到相對富集。通過加入碳酸鈉高溫焙燒使它們與Na2CO3作用分解生成稀土氧化物，為后續(xù)硝酸浸取稀土提供原料。(2)尾礦碳酸鈉焙燒分解預(yù)處理-碳熱氯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。尾礦中加入碳酸鈉高溫焙燒使稀土氟碳酸鹽、稀土磷酸鹽與Na2CO3發(fā)生分解生成稀土氧化物，經(jīng)水洗除雜后作為碳熱氯化制取稀土氯化物的原料。
　　 在第一個實(shí)驗(yàn)中考察了酸浸濃度、酸浸時間、酸浸溫度、H2O2加入量、焙

5、燒分解溫度、焙燒分解時間、碳酸鈉加入量對尾礦中稀土浸取率的影響，其稀土的回收率可達(dá)60％以上。酸浸不溶渣的X射線衍射結(jié)果表明：稀土氧化物的特征峰大量降低、減少，它已被硝酸大部分浸出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本達(dá)到要求。
　　 在第二個實(shí)驗(yàn)中考察了氯化溫度、氯化時間、焙燒分解溫度、焙燒分解時間、碳酸鈉加入量對尾礦中稀土氯化率的影響，稀土的回收率可達(dá)90％以上。氯化產(chǎn)物的酸不溶渣X射線衍射結(jié)果表明：600℃下氯化3h后的主要物相為SiO2, Ca