一种混合型稀土精矿或独居石精矿制备氯化稀土的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种混合型稀土精矿或独居石精矿制备氯化稀土溶液的方法，属于湿法冶金领域。
【背景技术】
[0002]包头混合型稀土精矿是我国特有的一种复合型稀土矿物，主要由氟碳铈矿和独居石两种矿物组成，而氟碳铈矿为稀土的氟碳酸盐，独居石为稀土的磷酸盐，矿中氟碳铈矿与独居石的质量比在9:1?9:4之间波动。包头混合稀土精矿中含有高温下化学性质十分稳定的独居石，常温下难以分解;除氟碳铈矿和独居石之外，包头混合稀土精矿中还含有铁矿物(Fe2C>3，Fe3C>4)、萤石(CaF2 )、重晶石(BaSCU)、磷灰石(Ca5F(PC>4)3)等矿物，矿物组成结构复杂;铈组元素约占矿物稀土元素总量的98%左右，以轻稀土为主。因此，一般认为包头混合稀土精矿是最难选冶的稀土矿。
[0003]目前，包头混合稀土精矿工业生产中用到的冶炼技术主要包括浓硫酸焙烧法和氢氧化钠分解法。由于浓硫酸焙烧法存在致命的环保缺陷和有价资源浪费问题，该工艺很难长期进行，而氢氧化钠分解法能够综合回收各种有价元素，避免产生大量含硫和氟的酸性气体，废水可以回收氢氧化钠、氟化钠和磷酸钠，废渣则是较好的提钍原料，虽然氢氧化钠分解法存在工艺操作过程不连续、耗碱量大、水资源浪费大、生产成本高等问题，但是该工艺经过技术装备的提升和工艺流程的改进，这些问题都是可以避免的。CN95110519发明专利中提到了用碱水热法分解稀土精矿，其特征在于分解温度为251-300°C，反应釜内压力为1.8-2.0MPa，碱浓度为30-40%，分解时间3_4小时，并详细讲述了一套油加热系统。该发明分解温度高，反应时间长，能耗大，工艺复杂，不易操作。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种成本低、节能环保的一种混合型稀土精矿或独居石精矿制备氯化稀土的方法，该方法解决了稀土冶炼过程中的三废污染问题和资源综合利用问题，使高压条件下液碱分解稀土精矿的清洁冶炼工艺得以实现工业化生产。
[0005]为实现本发明的目的，本发明提供的一种混合稀土精矿或独居石精矿制备混合氯化稀土溶液的方法包括以下过程:
混合型稀土精矿或者独居石精矿制备混合氯化稀土的方法，在于在混合型稀土精矿或独居石精矿高压碱分解过程中通过控制碱分解温度、反应压力、反应时间制备出稀土浸出率达到94.87%-99.26%的混合氯化稀土。
[0006]为使分解的更加彻底，本发明在混合型稀土精矿或独居石精矿加入质量浓度为45%?75%的氢氧化钠溶液，固液比1:1?8，同时可实现氢氧化钠的回收和再利用。
[0007]为实现节能降耗的目的，将加入氢氧化钠溶液的混合型稀土精矿或独居石精矿的碱分解温度控制在180°C~240°C，反应时间1.5?2h。
[0008]为强化碱分解过程，本发明控制碱分解过程中高压反应釜内压力2.3?5.5MPa。[OOO9 ]为加快碱分解的反应速度，本发明碱分解过程中采用搅拌速度为120?600r/min。
[0010]本发明采用精料方针，所用原料为杂质含量相对较少的高品位稀土精矿，所述混合稀土精矿为或独居石精矿是稀土品位(REO)在60%?75%的以氟碳铈矿和独居石为主的混合型稀土精矿或单独的独居石精矿。
[0011]本发明与现有技术比较，分解温度明显降低，反应时间也相应缩短，通过较高的压力来促进矿物分解，虽然氢氧化钠浓度偏高，但是氢氧化钠可以回收再利用，不存在浪费现象。
[0012]本发明采用高压反应釜进行碱分解，在高压条件下矿物的分解率高，降低分解温度，缩短反应时间，节能环保;综合回收各种有价元素，回收的氢氧化钠可以重新用作碱分解的原料，氟化钠和磷酸钠达到国家工业产品的标准;无三废污染产生，可以实现工业化生产，是一种清洁高效的绿色冶炼工艺。
[0013]本发明具体优点如下:
(I)本发明工艺流程短，碱分解温度范围低，降温速度快，适用于工业化生产。
[0014](2)高压条件下，稀土矿物分解速度快，分解率高，耗时短，节能环保。
[0015](3)烧碱可以回收循环利用，综合耗碱量少，降低成本。
[0016]( 4)整个工艺流程无三废产生，综合回收了氢氧化钠、氟化钠、磷酸钠，氢氧化钠可以重新作为碱分解的原料，氟化钠和磷酸钠达到国家工业产品标准，铁钍渣是良好的提钍原料。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的工艺流程图。
[0018]【具体实施方式】:
下面结合本发明所提供的技术方案详细介绍实施例，但不作为对本发明权利要求的限制。
[0019]实施例1
(1)将稀土品位为60.85%的氟碳铺矿和独居石为主的混合稀土精矿加入到质量浓度为55%的氢氧化钠溶液中混合均匀，固液比1:3，加入到高压反应釜中进行碱分解，碱分解温度控制在200°C，搅拌速度为450r/min，反应时间2小时，高压反应釜内压力2.4MPa，得到碱分解矿物；
(2)将第(I)步得到的碱分解矿物进行水洗，水洗温度控制在70°C，水洗至pH=8.0过滤，得到水洗渣和水洗液，水洗液经浓缩结晶回收氢氧化钠、氟化钠和磷酸钠；
(3)将第(2)步得到的水洗渣进行盐酸浸出，浸出温度控制在80°C，固液比1:5，盐酸浓度7mol/L，浸出时间2小时，得到酸浸渣和酸浸液，酸浸渣可以返回到下一次的高压碱分解过程中；
(4)将第(3)步得到的酸浸液边搅拌边缓慢加入5%的稀氨水，温度控制在80°C，中和至pH=4.5，搅拌1.5小时过滤，得到的中和液即为混合氯化稀土溶液，REO含量230.64g/L，稀土浸出率达到97.45%，过滤渣即为铁钍渣，专门存放。
[0020]实施例2
(I)将稀土品位为64.27%的独居石稀土精矿加入到一定浓度的氢氧化钠溶液中混合均匀，加入到高压反应釜中进行碱分解，氢氧化钠浓度为65%，固液比1:6，碱分解温度控制在190°C，搅拌速度为500r/min，反应时间2h，高压反应釜内压力2.2MPa ；
(2)将第(I)步得到的碱分解矿物进行水