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    氟碳鈰礦鈣化轉型高效提取稀土的研究

    2020-07-03 17:46

    【摘要】:稀土是我國的特色資源,我國稀土資源具有儲量大、品種全、品位高等優點。隨著稀土及其合金在軍事、能源、信息、生物等多領域的應用,稀土元素的高效提取方法越來越廣泛的受到各界的關注。氟碳鈰礦是具有重要工業價值的鈰族稀土礦物,氟碳鈰精礦主要采用傳統的“焙燒轉型-溶出”的生產模式,生產過程的能耗及運行成本較高。本文針對該類礦物的特點以及傳統生產方法存在的問題,提出了采用“鈣化轉型-酸浸”的全濕法生產新思路,以降低該類資源的生產能耗,實現鈣化固氟及氟碳鈰礦中有價稀土元素的高效、清潔提取。本文通過對氟碳鈰礦的加壓鈣化轉型、機械化學鈣化轉型及酸浸過程的研究,取得了以下結論:(1)加壓鈣化轉型適宜的工藝條件為:鈣化溫度220℃、鈣化時間3h、礦堿比20:7.53:4、液固比15:1,即在此條件下氟碳鈰稀土較完全的轉化為氫氧化稀土;此條件下的各稀土元素的浸出率分別為:鈰67.96%,鑭76.04%,釹75.18%,稀土總浸出率為72.46%:(2)機械化學鈣化轉型適宜的工藝條件為:鈣化轉型溫度220℃、鈣化時間180mmin、礦堿比5.075:1.911:1.015、液固比5:1、料球比8:64.5。此條件下的各稀土元素的浸出率分別為:鈰80.30%,鑭90.47%,釹89.39%,稀土總浸出率為85.32%。與加壓鈣化轉型相比,稀土總浸出率提高了13%,不但大幅度提高了稀土總浸出率,而且極大的降低了水耗,鈣化轉型水耗降低了67%;(3)最佳酸浸工藝條件:酸浸溫度25℃、酸浸時間1Omin、鹽酸濃度2.5mol/L、酸浸液固比15:1、攪拌速度300rpm,此條件下的各稀土元素的浸出率分別為:鈰80.30%,鑭90.47%,釹89.39%,稀土總浸出率為85.32%;(4)采用鈣化轉型-酸浸工藝提取稀土過程中,氟以CaF2的形式進入到酸浸渣中得以回收,實現了與稀土的高效分離,全流程中氟損失率不到0.5%。

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