专利名称：一种稀土-铌-铁共生矿的回收方法
技术领域：
本发明涉及一种稀土 -铌-铁共生矿的回收方法。
背景技术：
我国内蒙古、新疆、云南等地蕴藏了丰富的稀土-铌-铁共生矿资源，这类资源的显著特点是有价元素含量低，嵌布关系紧密，采用物理选矿方法无法有效分离和富集。国内许多学者采用冶金方法对这类矿石进行了研究。如高鹏等(《东北大学学报(自然科学版)》，2010，31 (6) =886-889)以 TFe32. 17%, RE07. 14%, Nb2O5O. 127% 的原矿为原料，在还原温度1225°C，还原时间30min，配碳比2的条件下进行深度还原，还原物料经阶段磨矿-粗细分选后，得到铁品位91. 61%，回收率93. 23%的铁粉，尾矿中REO含·量12. 25%，回收率98. 73%，可作为分选稀土的原料，不过该エ艺没有提及对铌的回收，而且对稀土的进ー步提取亦未做详细研究。方觉等(《东北大学学报(自然科学版)》，1996，17(1) 35-40)对Nb2O5L 82%，TFe51. 6 %的铌精矿，提出了选择性还原-熔分-铌铁冶炼的处理方案，可获得铌含量14%的铌铁，铌的总回收率> 80%，铁的总回收率> 90%，该エ艺存在的主要问题是能耗大，对设备的要求高，エ业化难度大。陈宏(《宝钢技木》，1998，5:26-29)采用直接还原技术，对经重选得到的含铌铁矿粉(TFe53. 7%, REO含量I. 5%, Nb2O5含量I. 77% )进行处理，除铁率达到96. 5%，非磁性物中Nb2O5含量提高到6. 91%，然而该エ艺未对铌的提取做进ー步研究，而且整个流程未考虑稀土的回收。从已开展的研究来看，冶金法可有效实现稀土 -铌-铁共生矿中铁的回收，而对于稀土和铌则尚未有经济、有效的技术实现其综合回收，导致这类资源综合利用率低、产品价值低。
发明内容
本发明以ー种TFe38. 25 %，REO 含量 I. 43 %，Nb2O5 含量 I. 62 %，SiO2 含量
23.18 %，Al2O3含量6. 85 %的稀土 -铌-铁共生矿为原料，针对目前稀土 -铌-铁共生稀有金属矿中稀土和铌难以通过物理选矿分离和富集的现状，提出一种综合回收稀土、铌和铁的方法。本发明的技术方案由以下步骤组成(I)原矿磨矿至-O. 074mm含量占60%以上，按质量分数5 20%和5 30%添加CaCO3和NaCl，混匀后造球，干球団在1000 1200°C加热120 180min，产物球磨至-O. 074mm含量占60%以上，在500 20000e的场强下磁选，得到还原铁粉和磁选尾矿；(2)分别向步骤I得到的磁选尾矿中添加其质量2 10%的硫酸钠和I. 2 2倍的浓硫酸，混匀，在150 350°C酸化90 240min得到酸化渣，按1/1 I. 5/1的液固比加水至酸化渣，在75 100°C—次浸出30 150min，固液分离后得到一次浸出液和一次浸出渣；(3)按5/1 15/1的液固比加水至步骤2得到的一次浸出渣，浸出30 150min，固液分离后得到二次浸出液和二次浸出渣；(4)采用碳酸钙中和步骤2得到的一次浸出液pH值至I. O 2. O,固液分离后得到硫酸钙和一次中和溶液，添加氨水调节一次中和溶液的pH值4. O 5. 0，得到氢氧化铌沉淀，在700 900°C煅烧沉淀60 90min，得到铌精矿；(5)添加氢氧化钠调节步骤3得到的二次浸出液pH值至O. 5 2. 0，得到二次中和溶液，分析溶液中稀土含量，按稀土/草酸质量比为1/1 1/1. 5添加草酸至二次中和溶液，得到稀土草酸盐沉淀，在800 950°C煅烧沉淀30 60min，得到稀土氧化物。本发明的优点在干适用于从物理选矿法无法分离富集稀有金属的难处理低品位稀土-铌-铁共生矿，特别是硅、铝含量较高的共生矿中综合回收稀土、铌和铁。本发明的方法可实现从高硅高铝的稀土 -铌-铁共生矿直接制备REO含量> 92 %的氧化稀土、TFe含量> 90%的还原铁粉和Nb2O5含量> 25%的铌精矿，稀土回收率> 75%，铁回收率> 90%，铌 回收率>60%。本发明的方法简易可行，为物理选矿法无法分离回收的难处理稀土-铌-铁共生矿的综合利用提供了可行的技术路线，具有广泛的应用前景。
图I是本发明的技术方案流程图。
具体实施例方式实施例I :RE0(稀土氧化物)含量1.43%，Nb2O5含量1.62%，TFe(全铁含量)38. 25 %的原矿磨矿至-O. 074mm含量达到65 %，按质量5 %和30 %添加CaCO3和NaCl混匀后造球，干球団在1000°C加热180min，产物磨至-O. 074mm含量占70%，在6000e的场强下磁选，得到还原铁粉和磁选尾矿，铁粉TFe含量90. 23%,铁的回收率为90. 85%。分别向磁选尾矿中添加其质量2%的硫酸钠和2倍的浓硫酸，混匀，在150°C酸化240min，酸化渣按1/1的液固比加水，在75°C浸出150min，固液分离后得到一次浸出液和一次浸出渣；将一次浸出渣按5/1的液固比加水浸出120min，固液分离后得到二次浸出液和二次浸出渣；采用碳酸钙中和一次浸出液PH值至I. 0，固液分离后得到硫酸钙和一次中和溶液，添加氨水调节一次中和溶液的pH值至4. 0，得到氢氧化铌沉淀，在700°C煅烧沉淀90min得到Nb2O5含量25. 82%的铌精矿，铌的回收率为60. 78°ん添加氢氧化钠调节二次浸出液pH值至I. 0，得到二次中和溶液，按稀土 /草酸质量比为1/1添加草酸至二次中和溶液，得到稀土草酸盐沉淀，在800°C煅烧沉淀60min，得到REO含量92. 65%的稀土氧化物，稀土回收率为76. 62%。实施例2 :RE0含量1.43%，Nb2O5含量I. 62 %，TFe含量38. 25 %的原矿磨矿至-O. 074mm含量达到80%，按质量10%和18%添加CaCO3和NaCl混匀后造球，干球団在1100°C加热150min，产物磨至-O. 074mm含量占65%，在8000e的场强下磁选，得到还原铁粉和磁选尾矿，铁粉TFe含量90. 69%，铁的回收率为91. 26%。分别向磁选尾矿中添加其质量5%的硫酸钠和I. 5倍的浓硫酸，混匀，在250°C酸化150min，酸化渣按I. 2/1的液固比加水在100°C浸出30min，固液分离后得到一次浸出液和一次浸出渣；将一次浸出渣按9/1的液固比加水浸出90min，固液分离后得到二次浸出液和二次浸出渣；采用碳酸钙中和一次浸出液PH值至I. 5，固液分离后得到硫酸钙和一次中和溶液，添加氨水调节一次中和溶液的PH值至5. 0，得到氢氧化铌沉淀，在800°C煅烧沉淀70min得到Nb2O5含量25. 42%的铌精矿，铌的回收率为61. 33%。添加氢氧化钠调节二次浸出液pH值至2. O，得到二次中和溶液，按稀土 /草酸质量比为1/1. 5添加草酸至二次中和溶液，得到稀土草酸盐沉淀，在900°C煅烧沉淀30min，得到REO含量92. 37%的稀土氧化物，稀土回收率为75. 86%。实施例3 :RE0含量1.43%，Nb2O5含量I. 62 %，TFe含量38. 25 %的原矿磨矿至-O. 074mm含量占85 %，按质量20 %和8 %添加CaCO3和NaCl混匀后造球，干球団在1180°C加热120min，产物磨至-O. 074mm含量占80%，在12000e的场强下磁选，得到还原铁粉和磁选尾矿，铁粉TFe含量90. 34%,铁的回收率为91. 47%。分别向磁选尾矿中添加其质量10%的硫酸钠和I. 2倍的浓硫酸，混匀，在350°C酸化90min，酸化渣按I. 5/1的液固比加水在80°C浸出90min，固液分离后得到一次浸出液和一次浸出渣；将一次浸出渣按15/1的液固比加水浸出30min，固液分离后得到二次浸出液和二次浸出渣；采用碳酸钙中和一次浸出液PH值至2. 0，固液分离后得到硫酸钙和一次中和溶液，添加氨水调节一次中和溶液的pH值至5. O,得到氢氧化铌沉淀，在900°C煅烧沉淀60min，得到Nb2O5含量25. 07 %的铌 精矿，铌的回收率为60. 83%。添加氢氧化钠调节二次浸出液pH值至I. 8，得到二次中和溶液，按稀土 /草酸质量比为1/1. 5添加草酸至二次中和溶液，得到稀土草酸盐沉淀，在850°C煅烧沉淀50min得到REO含量92. 41 %的稀土氧化物，稀土回收率为76. 13%。
权利要求
1.一种稀土-铌-铁共生矿的回收方法，其特征是由以下步骤组成 (1)原矿磨矿至-O.074mm含量占60 %以上，按质量分数5 20 %和5 30 %添加CaCO3和NaCl，混匀后造球，干球团在1000 1200°C加热120 180min，产物球磨至-O. 074mm含量占60%以上，在500 20000e的场强下磁选，得到还原铁粉和磁选尾矿； (2)分别向步骤I得到的磁选尾矿中添加其质量2 10%的硫酸钠和I.2 2倍的浓硫酸，混匀，在150 350°C酸化90 240min得到酸化渣，按1/1 I. 5/1的液固比加水至酸化渣，在75 100°C —次浸出30 150min，固液分离后得到一次浸出液和一次浸出渣； (3)按5/1 15/1的液固比加水至步骤2得到的一次浸出渣，浸出30 150min，固液分离后得到二次浸出液和二次浸出渣； (4)采用碳酸钙中和步骤2得到的一次浸出液pH值至I.O 2. O,固液分离后得到硫酸钙和一次中和溶液，添加氨水调节一次中和溶液的pH值4. O 5. 0，得到氢氧化铌沉淀，在700 900°C煅烧沉淀60 90min，得到铌精矿； (5)添加氢氧化钠调节步骤3得到的二次浸出液pH值至O.5 2. 0，得到二次中和溶液，分析溶液中稀土含量，按稀土 /草酸质量比为1/1 1/1. 5添加草酸至二次中和溶液，得到稀土草酸盐沉淀，在800 950°C煅烧沉淀30 60min，得到稀土氧化物。
全文摘要
一种稀土-铌-铁共生矿的回收方法。其特征是原矿磨矿，加CaCO3和NaCl混匀后造球，加热，球磨，磁选，得到还原铁粉和磁选尾矿；向磁选尾矿中添加硫酸钠和浓硫酸，混匀，酸化，得到酸化渣，加水至酸化渣一次浸出，固液分离得到一次浸出液和一次浸出渣；加水至一次浸出渣，浸出，固液分离得到二次浸出液和二次浸出渣；采用碳酸钙中和一次浸出液，固液分离得到硫酸钙和一次中和溶液，加氨水调节一次中和溶液pH值，得到氢氧化铌沉淀，煅烧沉淀，得到铌精矿；加氢氧化钠调节二次浸出液pH值，得到二次中和溶液，添加草酸至二次中和溶液，得到稀土草酸盐沉淀，煅烧沉淀，得到稀土氧化物。本发明提出了一种综合回收稀土、铌和铁的方法。
文档编号C22B3/08GK102703697SQ20121022198
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者刘勇, 刘牡丹, 刘珍珍 申请人:广州有色金属研究院