一种微波辅助稀土精矿低温酸浸方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102978392A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102978392A(43)申请公布日2013.03.20(21)申请号201210517310.1(22)申请日2012.12.06(71)申请人内蒙古科技大学地址014010内蒙古自治区包头市昆区阿尔丁大街7号(72)发明人李解李保卫韩继铖(74)专利代理机构包头市专利事务所15101代理人庄英菊(51)Int.Cl.C22B3/08(2006.01)C22B59/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称一种微波辅助稀土精矿低温酸浸方法(57)摘要本发明涉及一种微波辅助稀土精矿低温酸浸方法，属于矿物提取冶金技术领域。本发明包括以下步骤：（1）将稀土精矿与浓硫酸按一定比例混合均匀；（2）在微波化学反应炉中加热3~15分钟，微波加热温度90℃~200℃，将稀土精矿充分溶解；（3）采用离心水洗的方法使稀土浸出液与浸出渣分离，完成稀土的浸出。该方法采用微波辅助低温酸浸稀土，浸出时间短，稀土浸出率高，酸剂消耗量少，能耗低，减少了钍和有害气体的排放量，并能实现钍的再利用，提高生产效率的同时减轻了环境污染，是一种经济环保的方法，对稀土冶炼工艺具有实际指导意义。CN1029783ACN102978392A权利要求书1/1页1.一种微波辅助稀土精矿低温酸浸方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）配酸：在稀土精矿中加入百分比浓度为98%的浓硫酸，按质量比计，稀土精矿与浓硫酸的质量比为1:0.5~1:3；（2）酸浸：在微波化学反应炉中加热3~15分钟，微波加热温度为90℃~200℃，将稀土精矿充分溶解，得到酸浸液和酸浸渣混合物；（3）分离：在步骤（2）中的混合物中加入去离子水稀释，搅动，使可溶性物质充分溶解在酸浸液中，然后在离心机里进行固液分离，冲洗酸浸矿，将渣液分离，完成稀土的浸出。2.如权利要求1所述的一种微波辅助稀土精矿低温酸浸方法，其特征在于，稀土精矿中含REO为30%~70%。3.如权利要求1所述的一种微波辅助稀土精矿低温酸浸方法，其特征在于，稀土精矿为含有氟碳铈矿和独居石矿的混合矿。2CN102978392A说明书1/3页一种微波辅助稀土精矿低温酸浸方法技术领域[0001]本发明涉及一种微波辅助稀土精矿低温酸浸方法，属于矿物提取冶金技术领域。背景技术[0002]稀土被人们誉为新世纪高科技及功能材料的宝库，它是发展高新技术的战略性元素，不仅广泛应用于传统产业的冶金、建材、化工、农业、医药中，还应用于机械、石化、轻纺之中。稀土作为一种功能材料在信息技术、生物技术、能源技术等高科技领域成为重要的基础材料。它的特殊性质涉及到几乎所有的功能材料。稀土功能材料是新材料领域的核心基础，在新材料研究领域功能材料占80%以上，是生物、信息、能源等高技术领域的关键材料，是世界各国新材料发展的重点，也是高科技竞争的热点。因此，稀土被人们称为工业味精、工农业的维生素和战略金属。[0003]白云鄂博矿是一种集铁、铌、稀土及钍的多金属矿，储量巨大，其中稀土储量世界第一，钍资源居世界第二位。白云鄂博矿中稀土矿物有15种之多，主要为氟碳铈矿和独居石轻稀土混合矿，这种混合矿首先经“一粗二精一扫浮选”工序生产出50%REO的混合稀土精矿，然后采用“高温硫酸强化焙烧水浸稀土”(“三代”酸法)工艺，将稀土矿物与硫酸混合后经高温(500℃～600℃)加热反应，全部分解为稀土硫酸盐进入水浸液，而钍则在高温强化焙烧时生成不溶于水的焦磷酸盐(或磷酸盐)留在水浸渣中。水浸渣中REO：2%~5%，ThO2：0.4%~0.5%，虽然钍富集了1倍，但却因其品位低和难溶性很难再被利用而成为不能回收的死渣，这种渣因钍的放射性而被堆集存在专门渣库，成为有害渣永久堆放。而且在采用硫酸处理稀土精矿过程中产生大量废气，为处理这些废气则需使用填料塔、喷射塔、雾化吸收室等尾气处理设备，并需要高度超过60m的烟囱进行排放，使生产成本大大增加。而采用碱法提取稀土工艺又要求待处理的稀土精矿的品位必须高于60%。[0004]为解决现有稀土酸浸工艺存在的不足，避免环境的放射性污染和钍资源的浪费，国内一些科研院所采用低温硫酸法进行浸矿，得出在200～300℃温度范围内，浓硫酸既可分解稀土精矿为可溶性稀土硫酸盐，同时钍没有生成焦磷酸钍沉淀，从而保证酸浸渣为有利环保的低放渣，而且其水浸液中稀土、钍的浸出率均为95%以上。[0005]实验表明：在200℃以上，磷酸钍就开始生成不溶于水的焦磷酸盐，因此温度越低，钍就越不易进入固体渣中，但是温度降低，稀土精矿酸浸的分解速率降低，造成稀土浸出时间延长、浸出率降低。所以，本发明采用微波辅助稀土精矿低温酸浸分解的方法，缩