專(zhuān)利名稱(chēng)：一種氟碳鈰礦分解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于稀土濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種氟碳鈰礦分解的方法。
背景技術(shù)：
氟碳鈰礦是世界上儲(chǔ)量最大且目前開(kāi)采量和使用量最大的稀土礦產(chǎn)資源，
目前約70%的稀土原料產(chǎn)自氟碳鈰礦。我國(guó)是稀土大國(guó)，具有十分豐富的氟碳 鈰礦物資源，如內(nèi)蒙古白云鄂博稀土礦，四川冕寧稀土礦，山東微山稀土礦等， 均是以氟碳鈰礦為主的大型稀土礦床。關(guān)于氟碳鈰礦的分解冶煉技術(shù)，近30多 年來(lái)相繼研究了 10多種不同的冶煉工藝，使其得到完善和提高。歸納起來(lái)目前 氟碳鈰礦提取稀土的工藝主要有酸法及堿法酸法采用鹽酸或硫酸分解氟碳鈰 礦提取稀土，冶金工業(yè)出版社出版的《稀土》上冊(cè)中所公開(kāi)的疏酸強(qiáng)化焙燒法 是我國(guó)目前工業(yè)上分解氟碳鈰礦的主要方法，由于F的存在，分解過(guò)程產(chǎn)生HF 氣體污染環(huán)境，該工藝生產(chǎn)流程長(zhǎng)，化工原料消耗大，同時(shí)腐蝕性大，對(duì)設(shè)備的 要求高。因此近年來(lái)人們著力研究氧化焙燒-酸溶解，碳酸鈉焙燒-酸溶解等分 解條件較溫和的分解工藝，如《礦冶》1996年第5巻第1期中所公開(kāi)的包頭 稀土精礦純堿焙燒-酸浸法。與此同時(shí)堿法在工業(yè)上也得到了應(yīng)用，堿法采用濃 NaOH分解精礦，相對(duì)而言可減輕氟對(duì)環(huán)境的污染，但堿法要求精礦的品位高，同 時(shí)對(duì)設(shè)備的耐腐要求同樣高，堿法的加熱問(wèn)題至今沒(méi)有得到很好的解決，因此 目前工業(yè)上很少采用，在《稀有金屬》1997年第21巻第3期中所公開(kāi)的氟碳 鈰礦冶煉工藝述評(píng)一文中有所報(bào)導(dǎo)。無(wú)論酸法或堿法，礦物分解過(guò)程必須采用
酸堿，因而會(huì)產(chǎn)生廢酸堿或廢氣污染環(huán)境，另外采用酸堿法對(duì)設(shè)備的要求高。
如中國(guó)專(zhuān)利200410031180. 6公開(kāi)了一種鹽酸法分解氟碳鈰礦的工藝方 法，該工藝將氟碳鈰礦氧化焙燒后用氫氧化鈉堿轉(zhuǎn)除氟，堿轉(zhuǎn)礦經(jīng)水洗進(jìn)行鹽 酸優(yōu)溶，優(yōu)溶渣洗滌后再經(jīng)鹽酸全溶、沉淀、灼燒后得到純度大于95%的氧化 鈰產(chǎn)品。該工藝通過(guò)堿轉(zhuǎn)先將氟除掉，但消耗氫氧化鈉同時(shí)產(chǎn)生大量廢水。中 國(guó)專(zhuān)利CN 1205363A公開(kāi)了一種氟碳镩礦原料除氟并分離制取鈰的方法，該方 法采用一種混合焙燒助劑，經(jīng)水洗除氟后硫酸浸出，之后進(jìn)行P204萃取分離。 該方法先利用焙燒水洗的方法將氟除去避免的酸浸過(guò)程中氟的干擾，但混合助 劑需要試劑較多，并且洗氟過(guò)程同樣會(huì)產(chǎn)生大量的廢水。
中國(guó)專(zhuān)利200410031179. 3公開(kāi)了一種硫酸法處理氟碳鋅礦和分離提純鈰 的方法，通過(guò)^^酸浸出焙燒后氟碳鈰礦中的稀土，再經(jīng)配位沉淀劑分離鈰與非 鈰，之后再將四價(jià)鈰還原成三價(jià)從而沉淀出來(lái)，本方法分離效率好，工藝過(guò)程 容易控制操作。中國(guó)專(zhuān)利CN 1120589A公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)化稀土^L酸復(fù)鹽并分離鈰 的方法,先通過(guò)一種銨或堿金屬碳酸鹽、酸式碳酸鹽為轉(zhuǎn)化劑，將稀土與四價(jià) 鈰分離，再通過(guò)還原或加熱的方法將溶液中的四價(jià)镩絡(luò)合物轉(zhuǎn)化成碳酸鹽或高 價(jià)氫氧化鈰，從而達(dá)到分離的目的。以上兩種方法設(shè)備簡(jiǎn)單，但都涉及到要用 肼或其鹽類(lèi)作還原劑，增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了上述的缺點(diǎn)，采用氟碳鈰礦與碳酸鹽焙燒的方法，利用碳酸 鹽中的鈰使氟碳鈰礦中的氟固化，之后再采用酸浸的方法分離鈰與非鈰稀土 ， 最終使大部分F留在酸浸渣中，避免了 F的污染，從而得到含氟量很低的富鑭氯 化稀土和高鈰配分的富鈰渣。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的方法是
將氟碳鈰礦與碳酸鹽按氟碳鈰礦中的非鈰碳酸鹽中的鈰的比例為1: 0.5 到1: 2的比例混合均勻，將混合物于400-1000 t:焙燒1-24 h,取焙燒后的 混合物，加入質(zhì)量比為1: 1-1:10的底水，在室溫到80 。C的情況下，邊攪拌 邊緩慢滴加0.5-10 mol/L的鹽酸浸出，鹽酸的加入量按與非鈽稀土的摩爾比 2:1-6: 1的比例加入，加完鹽酸后攪拌4h以上，4吏反應(yīng)充分進(jìn)行，之后過(guò)濾， 得到富鑭氯化物溶液及富鈰渣，富鈰渣經(jīng)水洗后再進(jìn)行烘干。富鑭料液中的鈰 配分(Ce02/RE0)為3-30%， (Pr6011+Nd203)/RE0在15-35%，富鈰渣中的鈰配 分為70-99%。
本發(fā)明的顯著效果在于利用碳酸鹽中的鈰將氟碳鈰礦中的氟固化，使氟與 鈰緊密結(jié)合，最后保留在富鈰渣中，采用酸浸使鈰與非鈰較好的分離，由于氟 與鈰的結(jié)合，避免了酸浸過(guò)程中氟的干擾，同時(shí)不用水洗除氟，沒(méi)有廢水產(chǎn)生， 而且該方法簡(jiǎn)單易操作，對(duì)設(shè)備要求低，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明采用的方法是將稀土礦與碳酸鹽按礦中的非鈰碳酸鹽中的鈰的 比例為1: 0. 5到1: 2的比例混合均勻，將混合物于400-1000 。C焙燒1-24 h，
取焙燒后的混合物，加入質(zhì)量比為1:1-1:10的底水，在室溫至80 。C的情況下， 邊攪拌邊緩慢滴加0.1-10 mol/L的鹽酸浸出，鹽酸的加入量按與非鈰稀土的 摩爾比2: 1-6: 1的比例加入，加完鹽酸后攪拌4 h以上后，過(guò)濾，得到富鑭料 液及富鈰渣，富鈰渣經(jīng)水洗后進(jìn)行烘干。
所用的稀土礦為氟碳鈰礦。所用的碳酸鹽為純鈰或含鈰的混合碳酸鹽。將 氟碳鈰礦與碳酸鹽混合均勻后進(jìn)行焙燒，之后再進(jìn)行酸浸。
為便于說(shuō)明，本發(fā)明用以下非限制性的實(shí)施例進(jìn)行描述。
實(shí)例1:
將氟碳鈰礦17 g與混合碳酸鹽24 g混合均勻，于650 。C焙燒2 h,取出 后加入90ml底水，在室溫的情況下，邊攪拌邊緩慢滴加6mol/L的鹽酸55ml， 加完鹽酸后攪拌4 h，過(guò)濾，濾液為富鑭料液，濾餅為富鈰渣，將其水洗三次 后進(jìn)行烘干。所得到的富鑭料液中的鈰配分為14.5%, Pr含量為8.17%, Nd含 量為20. 60%, F/RE0為0. 12%,富鈰渣的鈰配分為90. 31%。
實(shí)例2:
取30 g氟碳鈰礦與20. 2 g碳酸鈰充分混合后于550 。C焙燒2 h，取出后 加110 ml底水，在室溫的情況下，邊攪拌邊緩慢滴加6 mol/L的鹽酸40 ml，加 完鹽酸后攪拌4 h，過(guò)濾，所得濾液為富鑭料液，濾餅為富鈰渣，將濾餅水洗后烘 干。所得到的富鑭料液中的鈰配分為3. 5%, F/REO-0. 10%,富鈰渣的鈰配分為 85%。
本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本 發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
權(quán)利要求
1、一種氟碳鈰礦分解方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行將稀土礦與碳酸鹽按礦中的非鈰碳酸鹽中的鈰的比例為1∶0.5到1∶2的比例混合均勻，將混合物于400-1000℃焙燒1-24h，取焙燒后的混合物，加入質(zhì)量比為1∶1-1∶10的底水，在室溫至80℃的情況下，邊攪拌邊緩慢滴加0.1-10mol/L的鹽酸浸出，鹽酸的加入量按與非鈰稀土的摩爾比2∶1-6∶1的比例加入，加完鹽酸后攪拌4 h以上后，過(guò)濾，得到富鑭料液及富鈰渣，富鈰渣經(jīng)水洗后進(jìn)行烘干。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所用的稀土礦為氟碳鈰礦。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所用的碳酸鹽為純鈰或含 鈰的混合》友酸鹽。
4、 才艮據(jù)玲又利要求l所述的方法，其特征在于，將氟碳鈰礦與碳酸鹽混合 均勻后進(jìn)行焙燒，之后再進(jìn)行酸浸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氟碳鈰礦分解方法。本發(fā)明采用將氟碳鈰礦與碳酸稀土混合后焙燒，利用碳酸稀土中的鈰將氟碳鈰礦中的氟固化，之后再進(jìn)行酸浸分離鈰與非鈰稀土，使氟留在富鈰渣中，避免了氟的污染。
文檔編號(hào)C22B59/00GK101186977SQ200610114588
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月16日
發(fā)明者嚴(yán)純?nèi)A, 聲 吳, 廖春生, 玻 張, 爽 王, 王嵩齡, 賈江濤 申請(qǐng)人:北京方正稀土科技研究所有限公司;北京大學(xué);北大方正集團(tuán)有限公司