一种提高低品位矿溶解度以及料液除杂的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种提高低品位矿溶解度以及料液除杂的方法。
【背景技术】
[0002]我国是稀土资源、生产、出口和消费大国，随着高新技术的发展，市场对稀土产品质量及杂质含量的要求越来越高。
[0003]随着稀土的大量开采与快速消耗，分离企业已开始使用低品位稀土矿进行生产。需要在生产操作中提高稀土矿的溶解度。
[0004]低品位稀土矿中存在的杂质相对较多，如果不进行预处理而直接进入萃取分离，必然会导致杂质的积累到一定量时形成三相乳化物，影响萃取过程的分相和流通，严重时可能会导致停车抽取三相物才能继续生产，对整个生产流程影响较大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服低品位矿溶解度低，料液杂质较多的问题，提供一种提高低品位矿溶解度以及料液除杂的方法。
[0006]本发明是通过如下方式实现的:
一种提高低品位稀土矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)在反应容器中加入一定量的水，在搅拌下同时加入低品位矿和酸进行反应，控制水和低品位矿的比例为矿:水=1:1.5~2，调节反应pH值为0.5，反应结束后继续加入酸，至pH值恒定为0.5，溶液中稀土元素浓度为1.2-1.7 mo I/L ；
(2)检测步骤(I)所得溶液的SO42浓度，以SO42=BaCl 2=1:1.5的浓度比例加入BaCl2,在80~90°C下搅拌1-3 h ；
(3)向步骤(2)所得溶液中加入碱，调节pH值为4.0-5.0，搅拌1~3 h ;
(4)向步骤(3)所得溶液中加入凝聚剂，陈化2-4h后压滤分离得到稀土矿料液，其稀土元素收率彡 97%，Fe2O3彡 0.03%，Al 203彡 1.0%。
[0007]优选的，所述酸为盐酸。
[0008]优选的，所述盐酸其浓度为9~10 mol/Lo
[0009]优选的，所述盐酸其加入流量为37~50 L/min。
[0010]优选的，所述碱为氢氧化钠。
[0011]优选的，所述氢氧化钠其浓度为5~7 mol/Lo
[0012]优选的，所述氢氧化钠其加入流量为5~10 L/min。
[0013]优选的，所述凝聚剂为聚丙烯酰胺。
[0014]本发明的原理是:通过加酸控制矿粉溶解过程的pH，高酸度提高了低品位矿的溶解率，pH为0.5时溶解效率最高，溶解后的稀土料液浓度保持在1.2-1.7 mol/L，有利于提高氢氧化铝的去除率降低，也更适宜后续萃取流程，可以有效提高稀土矿的总收率；而后加Λ BaCl2沉淀SO 42 ;接着增加液碱回调pH，期间要控制加碱速率，避免出现局部pH过高出现稀土沉淀，pH在3.68时氢氧化铁沉淀完全，4.0-5.8时铝去除效果较好，但是此后稀土会出现沉淀导致收率下降，因此回调PH控制在4.0-5.0较为适宜。
[0015]本发明的有益效果是:
1.本发明可显著提高低品位矿的溶解度，稀土元素收率多97%。
[0016]2.本发明可明显降低料液中的杂质含量，Fe203<0.03%，Al 203彡1.0%，有效减少下一步萃取分离操作中出现三相物乳化现象。
[0017]3.本发明通过合理的控制矿粉与盐酸的加入速度，使反应温度提高并控制在一个合适的范围，减少蒸汽的使用，节约成本。
[0018]4.本发明提高了低品位稀土矿的可利用率，避免了稀土资源的浪费，具有良好的经济效益和社会效益。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但不限制本发明的保护范围和应用范围。
[0020]实施例1
一种提高低品位稀土矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)在反应容器中加入一定量的水，在搅拌下同时加入低品位矿和浓度为9mol/L的盐酸进行反应，盐酸其加入流量为47 L/min,控制水和低品位矿的比例为矿:水=1:1.7，调节反应pH值为0.5，反应结束后继续加入酸，至pH值恒定为0.5，溶液中稀土元素浓度为1.5mol/L ；
(2)检测步骤(I)所得溶液的SO42浓度，以SO42=BaCl 2=1:1.5的浓度比例加入BaCl2,在85°C下搅拌1~3 h ；
(3)向步骤(2)所得溶液中以流量7L/min加入浓度为6 mol/L的氢氧化钠，调节pH值为4.4，搅拌2 h ;
(4)向步骤(3)所得溶液中加入凝聚剂聚丙烯酰胺，陈化3h后压滤分离得到稀土矿料液，其稀土元素收率彡99%，Fe2O3彡0.02%，Al 203彡0.6%。
[0021]实施例2
一种提高低品位稀土矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)在反应容器中加入一定量的水，在搅拌下同时加入低品位矿和浓度为9mol/L的盐酸进行反应，盐酸其加入流量为37 L/min，控制水和低品位矿的比例为矿:水=1:1.5，调节反应pH值为0.5，反应结束后继续加入酸，至pH值恒定为0.5，溶液中稀土元素浓度为1.2mol/L ；
(2)检测步骤(I)所得溶液的SO42浓度，以SO42=BaCl 2=1:1.5的浓度比例加入BaCl2,在80°C下搅拌I h;
(3)向步骤(2)所得溶液中以流量5L/min加入浓度为5 mol/L的氢氧化钠，调节pH值为4.0，搅拌I h ;
(4)向步骤(3)所得溶液中加入凝聚剂聚丙烯酰胺，陈化2h后压滤分离得到稀土矿料液，其稀土元素收率彡98%，Fe2O3彡0.03%，Al 203彡1.0%。
[0022]实施例3
一种提高低品位稀土矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)在反应容器中加入一定量的水，在搅拌下同时加入低品位矿和浓度为10mol/L的盐酸进行反应，盐酸其加入流量为50 L/min，控制水和低品位矿的比例为矿:水=1: 2，调节反应pH值为0.5，反应结束后继续加入酸，至pH值恒定为0.5，溶液中稀土元素浓度为1.7 mol/L ；
(2)检测步骤(I)所得溶液的SO42浓度，以SO42=BaCl 2=1:1.5的浓度比例加入BaCl2,在90°C下搅拌3 h ；
(3)向步骤(2)所得溶液中以流量10L/min加入浓度为7 mol/L的氢氧化钠，调节pH值为5.0，搅拌3 h ;
(4)向步骤(3)所得溶液中加入凝聚剂聚丙烯酰胺，陈化4h后压滤分离得到稀土矿料液，其稀土元素收率彡97%，Fe2O3彡0.02%，Al 203彡0.8%。
[0023]实施例4
一种提高低品位稀土矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)在反应容器中加入一定量的水，在搅拌下同时加入低品位矿和浓度为9mol/L的盐酸进行反应，盐酸其加入流量为40 L/min,控制水和低品位矿的比例为矿:水=1:1.8，调节反应pH值为0.5，反应结束后继续加入酸，至pH值恒定为0.5，溶液中稀土元素浓度为1.6mol/L ；
(2)检测步骤(I)所得溶液的SO42浓度，以SO42=BaCl 2=1:1.5的浓度比例加入BaCl2,在88°C下搅拌I h;
(3)向步骤(2)所得溶液中以流量8L/min加入浓度为6 mol/L的氢氧化钠，调节pH值为4.5，搅拌3 h ；
(4)向步骤(3)所得溶液中加入凝聚剂聚丙烯酰胺，陈化3h后压滤分离得到稀土矿料液，其稀土元素收率彡99%，Fe2O3彡0.01%，Al 203彡0.9%。
【主权项】
1.一种提高低品位稀土矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在反应容器中加入一定量的水，在搅拌下同时加入低品位矿和酸进行反应，控制水和低品位矿的比例为矿:水=1:1.5~2，调节反应pH值为0.5，反应结束后继续加入酸，至pH值恒定为0.5，溶液中稀土元素浓度为1.2-1.7 mo I/L ； (2)检测步骤(I)所得溶液的SO42浓度，以SO42=BaCl 2=1:1.5的浓度比例加入BaCl2,在80~90°C下搅拌1-3 h ； (3)向步骤(2)所得溶液中加入碱，调节pH值为4.0-5.0，搅拌1~3 h ; (4)向步骤(3)所得溶液中加入凝聚剂，陈化2-4h后压滤分离得到稀土矿料液，其稀土元素收率彡 97%，Fe2O3彡 0.03%，Al 203彡 1.0%。2.根据权利要求1所述的提高低品位矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，所述酸为盐酸。3.根据权利要求2所述的提高低品位矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，所述盐酸其浓度为9~10 mol/Lo4.根据权利要求3所述的提高低品位矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，所述盐酸其加入流量为37~50 L/min。5.根据权利要求1所述的提高低品位矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠。6.根据权利要求5所述的提高低品位矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，所述氢氧化钠其浓度为5~7 mol/Lo7.根据权利要求6所述的提高低品位矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，所述氢氧化钠其加入流量为5~10 L/min。8.根据权利要求1所述的提高低品位矿溶解度以及料液除杂的方法，其特征在于，所述凝聚剂为聚丙烯酰胺。
【专利摘要】本发明涉及一种提高低品位矿溶解度以及料液除杂的方法，该方法通过加酸调节pH至0.5溶解低品位稀土矿，然后加入BaCl2除去SO42-，加碱调节pH至4.0~5.0除去杂质铁和杂质铝，最后加入凝聚剂沉淀，陈化后压滤分离得到稀土矿料液，其稀土元素收率≥97%，Fe2O3≤0.03%，Al2O3≤1.0%。本发明可显著提高低品位矿的溶解度，可明显降低料液中的杂质含量，提高了低品位稀土矿的可利用率，避免了稀土资源的浪费，具有良好的经济效益和社会效益。
【IPC分类】C22B3/44, C22B59/00
【公开号】CN105200247
【申请号】CN201510635882
【发明人】胡谷华, 韦世强, 杨桂林, 秦文忠, 彭新林, 黄华勇, 胡振光, 卢阶主, 况涛, 张亮玖, 江泽佐, 羊多彦, 李飞龙, 蒋超超, 许旭升, 庄辉
【申请人】中铝广西国盛稀土开发有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月30日