本发明专利技术公开了一种稀土尾矿有效组分的分离方法，它涉及矿物分离领域。本发明专利技术是以稀土尾矿为原料，主要分离流程包括：(1)将稀土尾矿球磨处理，混合碳酸钠进行高温富氧煅烧；(2)用稀盐酸预处理，并进行压滤分离；(3)将压滤所得的溶液进行浓缩分离，使稀土混合氯化物结晶析出；(4)将浓缩过程中产生的盐酸汽冷凝，用来处理压滤的滤饼，并向液相中通入氯化氢气体；(5)固液离心分离得到高铈化物，得到浓酸经稀释后用于稀酸预处理。本发明专利技术旨在利用丰富稀土尾矿分离其所含有效组分，有效的降低稀土工业产生的环境污染；原料来源广经济效益好，提供的方法操作性强，易于实现工业化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是矿物分离领域，具体涉及。
技术介绍
稀土金属及其化合物由于具有特殊的理化性质，在诸多领域中有广泛应用，在航空、航天和国防工业中更是具有不可替代的关键作用。长久以来，我国对稀土元素的分离进行了广泛的研宄，取得多项技术突破。当前，随着经济的发展人民生活水平的提高，保护环境、降低污染成为稀土工业面临的严峻问题。因此，研宄开发绿色、节能、环保的处理稀土矿新工艺成为当前研宄的热点。在开采稀土矿的同时产生了大量的稀土尾矿，利用用稀土尾矿分离其有效组分具有独特优势。如包头混合型稀土矿是世界第一大轻稀土资源，其储量占国内总储量的83 %，选矿过程以选铁为主，稀土为副产品，尾矿中约含5%?7%的稀土有效组分。由于技术的原因，进入尾矿坝中的稀土有效组分达到数百万吨，稀土资源不仅没有被充分利用，反而严重影了环境。因此，如何充分合理稀土尾矿，不仅是国家经济发展的战略需要，也是保护环境可持续发展的需要。目前，稀土尾矿的主要处理方式是进入尾矿坝堆放。少数研宄的主要方法是采取与精矿的相同处理方式经选矿、硫酸法或烧碱法浸出、萃取等工艺获得稀土产品。但由于稀土尾矿的成分比较复杂，因此精矿的处理办法无法用来处理尾矿。烧碱法该工艺主体流程为:稀盐酸洗妈-水洗-烧碱分解-水洗-盐酸优溶-混合氯化稀土溶液。该工艺存在的主要缺点:含氟废水量大，难以回收处理；碱价高，用量大，运行成本比较高；工艺不连续，难以实现大规模生产；对精矿品位要求高。该工艺由于其存在的弊端目前仅少量精矿采用该工艺处理，对尾矿的处理还无法使用此法。硫酸法我国从20世纪70年代开始研宄开发的浓硫酸焙烧法冶炼混合型稀土精矿，得到广泛应用并成为处理混合稀土精矿的主导工业生产技术。目前，绝大部分的稀土精矿均采用此法法处理。但该方法存在如下主要缺点:钍以焦磷酸盐形态进入渣中造成放射性污染，而且无法回收；含氟和硫的废气回收难度大，目前用碱或水喷淋吸收，产生大量含酸废水，一般采用石灰中和，产生大量含氟废渣。尾矿坝中的稀土尾矿成分较为复杂。稀土矿物以氟碳铈矿为主，其次为独居石；铁矿物以赤铁矿、假象赤铁矿为主，次为磁铁矿、黄铁矿等；含妈矿物以萤石为主，次为碳酸盐矿物。脉石矿物主要有钠辉石、钠闪石、石英等。此外，尾矿坝中的稀土品位和矿物成份不稳定，给从尾矿中选别高品位稀土精矿带来一定困难。针对此情况本专利技术提出一种处理稀土尾矿的新工艺。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是在于提供，利用丰富稀土尾矿分离其所含有效组分，有效地降低稀土工业产生的环境污染；原料来源广经济效益好，提供的方法操作性强易于实现工业化。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现:，其分离流程为:(I)将稀土尾矿球磨处理，混合碳酸钠进行高温富氧煅烧；(2)用稀盐酸预处理，并进行压滤分离；(3)将压滤所得的溶液进行浓缩分离，使稀土混合氯化物结晶析出；(4)将浓缩过程中产生的盐酸汽冷凝，用来处理压滤的滤饼，并向液相中通入氯化氢气体；(5)固液离心分离得到高铈化物，得到浓酸经稀释后用于稀酸预处理。所述的稀土尾矿有效组分的分离具体步骤为:(I)将稀土尾矿采用球磨处理，球磨后粒度为100?200目，然后将稀土与碳酸钠按质量比1: 0.1?1: 0.8均匀混合，控制温度为320?470°C于煅烧炉中加热，同时通入氧气，煅烧炉中氧气浓度为30%?78%vo I ；(2)将步骤(I)煅烧得到的混合固体用稀盐酸预处理，温度为36?74°C，所用稀盐酸的浓度为2.5?7.5% wt，然后经压滤分离得到压滤液和滤饼，压滤压力为2.1?5.7bar，压滤液主要含稀土混合氯化物，滤饼主要含铈化物；(3)步骤(2)所得的压滤液采用加热浓缩分离，温度为90?120°C，压力为-0.9?2bar，有效组分稀土混合氯化物将以晶体形式析出，同时浓缩过程中得到盐酸蒸汽，经过冷凝成为高纯盐酸；(4)将步骤⑵得到的滤饼加入到步骤(3)得到的高纯盐酸中，同时向其中通入HCl气体，形成浓盐酸，浓度为20.0?31.0% wt，在温度为5?20 °C进行浓酸处理；(5)经步骤(4)浓酸处理后进行离心分离，可获得有效组分高铈化物，分离得到的浓酸加水稀释后送往步骤(2)，对煅烧固体进行稀酸预处理。本专利技术的有益效果:1、主要用来处理稀土尾矿，解决了目前大量稀土尾矿堆放无法处理的问题，资源得到综合有效的利用，具有很高的环境经济效益。2、将稀土尾矿与碳酸钠混合焙烧，通过控制反应温度，碳酸钠与稀土尾矿的加料量，可以使尾矿得到最佳的活化，通过控制稀盐酸浓度和温度等反应条件，非铈稀土元素的分离获取可以达到80%3、该分离有效稀土组分工艺较传统的萃取工艺流程大为简化，降低了能耗及废弃物的排放。4、所得氯化稀土颗粒大，具有较好的分离过滤性能，易分离。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本专利技术；图1为本专利技术的工艺流程图。【具体实施方式】为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本专利技术。参照图1，本【具体实施方式】采用以下技术方案:，其具体工艺流程为:(I)将稀土尾矿采用球磨处理，球磨后粒度为100?200目，然后将稀土与碳酸钠按质量比1: 0.1?1: 0.8均匀混合，控制温度为320?470°C于煅烧炉中加热，同时通入氧气，煅烧炉中氧气浓度为30%?78% vol ；(2)将步骤(I)煅烧得到的混合固体用稀盐酸预处理，温度为36?74°C，所用稀盐酸的浓度为2.5?7.5% wt，然后经压滤分离得到压滤液和滤饼，压滤压力为2.1?5.7bar，压滤液主要含稀土混合氯化物，滤饼主要含铈化物；(3)步骤(2)所得的压滤液采用加热浓缩分离，温度为90?120°C，压力为-0.9?2bar，有效组分稀土混合氯化物将以晶体形式析出，同时浓缩过程中得到盐酸蒸汽，经过冷凝成为高纯盐酸；(4)将步骤⑵得到的滤饼加入到步骤(3)得到的高纯盐酸中，同时向其中通入HCl气体，形成浓盐酸，浓度为20.0?31.0% wt，在温度为5?20 °C当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种稀土尾矿有效组分的分离方法，其分离流程为：其分离流程为：(1)将稀土尾矿球磨处理，混合碳酸钠进行高温富氧煅烧；(2)用稀盐酸预处理，并进行压滤分离；(3)将压滤所得的溶液进行浓缩分离，使稀土混合氯化物结晶析出；(4)将浓缩过程中产生的盐酸汽冷凝，用来处理压滤的滤饼，并向液相中通入氯化氢气体；(5)固液离心分离得到高铈化物，得到浓酸经稀释后用于稀酸预处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：焦华喆，王云飞，朱昌星，褚怀保，常旭，陈峰宾，杨亦轩，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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