一种稀土分离皂化用重质碳酸钙及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土分离皂化用重质碳酸钙及其制备方法，该稀土分离皂化用重质碳酸钙的酸不溶物≤0.5%，有效钙含量≧98.5%，白度≧95%，细度范围D97为2~20μm可调的窄粒径分布，比表面积≧1.5m2/g，吸油值≤40mL/100g。所述重质碳酸钙的制备方法包括原矿破碎、干法研磨、分级、除铁、湿法研磨、干燥、二次分级、三次分级、二次除铁、解聚。由本发明专利技术方法制备的稀土分离皂化用重质碳酸钙具有高纯、低硅、低铝铁、超细、大比表面积和窄粒径分布的特点，既能达到解决废水中的氨氮离子、钠离子含量超标问题，又有效抑制了有机相和水相界面第三相的出现，降低有机相损失，节约生产成本，且能提高稀土分离效率，很好地满足于稀土萃取新工艺要求。

Heavy calcium carbonate for separating and saponification of rare earth and preparation method thereof

The invention discloses a heavy calcium carbonate for rare earth separation and saponification and a preparation method thereof. The acid insoluble substance of the heavy calcium carbonate for rare earth separation and saponification is less than 0.5%, the effective calcium content is more than 98.5%, the whiteness is more than 95%, the fineness range D97 is adjustable narrow particle size distribution from 2 to 20 micron, the specific surface area is more than 1.5m2/g, and the oil absorption value is less than 40 mL/100g. The preparation method of the heavy calcium carbonate comprises crushing of raw ore, dry grinding, classification, iron removal, wet grinding, drying, secondary classification, third classification, secondary iron removal and depolymerization. The heavy calcium carbonate for rare earth separation and saponification prepared by the method has the characteristics of high purity, low silicon, low aluminum iron, ultra-fine, large specific surface area and narrow particle size distribution, which can not only solve the problem of excessive ammonia nitrogen and sodium ion content in waste water, but also effectively inhibit the appearance of the third phase at the interface of organic phase and water phase and reduce the size distribution. The loss of organic phase can save production cost and improve the separation efficiency of rare earth, which satisfies the requirements of new rare earth extraction process.

【技术实现步骤摘要】
一种稀土分离皂化用重质碳酸钙及其制备方法
本专利技术涉及一种稀土分离皂化用重质碳酸钙及其制备方法，属于精细化工

技术介绍
目前，国内普遍采用氨皂化或钠皂化法进行稀土的萃取分离。氨皂化稀土萃取分离工业生产的皂化废水在稀土萃取分离工业排放废水中的比重最高，占到60%～70%，氨皂化废水总量大，容易引起水体富营养化，诱发人体癌变，既浪费了物质资源，又对生态和环境造成了重大的破坏。钠皂法是使用氢氧化钠代替氨水对酸性萃取剂进行皂化，钠皂法虽然消除了氯化铵的污染，但是又产生了氯化钠污染，依然没有从根本上解决皂化废水污染问题，并且钠皂法的生产成本高。因此，所述两种工艺技术都难以实现稀土萃取分离的高效绿色和成本大幅降低等要求。钙皂化萃取分离工艺可替代氨水或液碱对有机物进行皂化，能避免氨氮废水的产生，大大降低生产成本。中国专利CN101121080A提出一种氨-钙复合皂化剂的制备及连续皂化萃取的方法，皂化、萃取过程不产生氨氮废水，可以消除氨氮废水对环境的污染，节省了大量三废处理费用。周洁英等在《稀土萃取有机相的无氨连续皂化试验研究》中的研究表明：使用无氨皂化剂CaCO3皂化有机相皂化值可达0.5mol/L以上，且易分相，流动性好，Ca/RE分离最佳级数可达8级，所得氧化物稀土总量大于99%，Ca和Cl质量分数稳定小于0.05%，皂化成本远低于氨水和氢氧化钠的皂化成本。然而，碳酸钙在稀土皂化中的使用，遇到很多问题，包括：有机相和水相界面容易出现第三相，硅杂质使有机相损失增大，且稀土产物纯度易受碳酸钙中杂质尤其是三价Al3+、Fe3+离子的影响。为了解决所述问题，提高稀土分离效率，节约生产成本，更好地满足于稀土萃取新工艺要求，需要针对性地开发高性能重质碳酸钙产品，即具有高纯、低硅、低铝铁、超细、大比表面积和窄粒径分布技术特点的高品质重质碳酸钙。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种稀土分离皂化用重质碳酸钙及其制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：一种稀土分离皂化用重质碳酸钙，所述重质碳酸钙的酸不溶物≤0.5%，有效钙含量≧98.5%，白度≧95%，细度范围D97为2~20μm可调的窄粒径分布，比表面积≧1.5m2/g，吸油值≤40mL/100g。进一步的是，所述重质碳酸钙的Si≤0.3%，Al3+≤0.3%，Fe3+≤0.1%。进一步的是，所述稀土分离皂化用重质碳酸钙的制备方法，具体步骤包括：（1）原矿破碎：将块体矿体置于颚式破碎机中进行初次破碎，得到小块矿石，将小块矿石洗净除杂，干燥后置于破碎机进行再次破碎，得到粒径为2~3cm的颗粒。（2）干法研磨：步骤（1）所得矿石颗粒在立式磨中进行研磨，得到直径在2~100μm范围内的重质碳酸钙。（3）分级：利用振动筛对上述重质碳酸钙进行筛分分级，直径为2~60μm的粉体进入下一步骤，直径大于60μm的粉体返回至上一步骤，对其进行再次研磨。（4）除铁：对步骤（3）中直径为2~60μm的重质碳酸钙进行除铁处理，除去含铁颗粒或铁屑铁粉。（5）湿法研磨：将步骤（4）除铁后的重质碳酸钙按比例和2~3mm的氧化锆微珠混合均匀，通过湿式磨粉机进行研磨。（6）干燥：将步骤（5）所得的重质碳酸钙利用闪蒸干燥机进行干燥，得到重质碳酸钙干粉。（7）二次分级：利用气流分级机对干燥后的重质碳酸钙进行分级，直径为2~40μm的碳酸钙进入下一步骤，直径大于40μm的粉体返回至步骤（5），再次进行湿法研磨。（8）三次分级：将步骤（7）中直径为2~40μm的碳酸钙进行进一步分级，得到2~20μm的重质碳酸钙，直径大于20μm的粉体返回至步骤（5），再次进行湿法研磨。（9）二次除铁：对步骤（8）中直径为2~20μm的重质碳酸钙进行二次除铁，除去重质碳酸钙中残余的铁屑铁粉。（10）解聚：利用粉体解聚打散机对重质碳酸钙进行解聚处理，防止出现团聚体。进一步的是，所述原矿破碎步骤中的原矿为高纯大理石或高纯方解石中的一种，优选为高纯大理石。进一步的是，所述干法研磨步骤中的研磨介质为2~3mm的氧化锆微珠。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）在湿法研磨中，采用2~3mm的氧化锆微珠作为研磨介质，能够保证重质碳酸钙具有一定的球形度，并且可以使研磨后的粉体粒径主要分布于2~20μm范围内。（2）采用串联式多级分级，可以有效地分离不符合粒径要求的粉体，除去含硅的大颗粒，保证了重质碳酸钙高纯和窄粒径分布的指标。（3）通过二次除铁配合工作，既可以除去硬度较高的含铁颗粒，又可以彻底消除重质碳酸钙中残余的铁屑铁粉，达到重质碳酸钙低铝铁的品质要求。（4）在二次除铁后设有解聚工艺过程，通过粉体解聚打散机对粉体进行解聚处理，防止出现团聚体，保证粉体的高比表面积和分散均匀性。通过所述的工艺控制，最终实现了高纯、低硅、低铝铁、超细、大比表面积和窄粒径分布重质碳酸钙的高效生产。附图说明图1为本专利技术稀土分离皂化用重质碳酸钙的工艺流程图；图2为本专利技术实施例1稀土分离皂化用重质碳酸钙的SEM图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1本实施例的具体实施方式如图1所示，原矿为高纯大理石，具体步骤包括：（1）原矿破碎：将块体矿体置于颚式破碎机中进行初次破碎，得到小块矿石，将小块矿石洗净除杂，干燥后置于破碎机进行再次破碎，得到粒径为2~3cm的颗粒。（2）干法研磨：步骤（1）所得矿石颗粒在立式磨中进行研磨，得到直径在2~100μm范围内的重质碳酸钙。（3）分级：利用振动筛对上述重质碳酸钙进行筛分分级，直径为2~60μm的粉体进入下一步骤，直径大于60μm的粉体返回至上一步骤，对其进行再次研磨。（4）除铁：对步骤（3）中直径为2~60μm的重质碳酸钙进行除铁处理，除去含铁颗粒或铁屑铁粉。（5）湿法研磨：将步骤（4）除铁后的重质碳酸钙按比例和2~3mm的氧化锆微珠混合均匀，通过湿式磨粉机进行研磨。（6）干燥：将步骤（5）所得的重质碳酸钙利用闪蒸干燥机进行干燥，得到重质碳酸钙干粉。（7）二次分级：利用气流分级机对干燥后的重质碳酸钙进行分级，直径为2~40μm的碳酸钙进入下一步骤，直径大于40μm的粉体返回至步骤（5），再次进行湿法研磨。（8）三次分级：将步骤（7）中直径为2~40μm的碳酸钙进行进一步分级，得到2~20μm的重质碳酸钙，直径大于20μm的粉体返回至步骤（5），再次进行湿法研磨。（9）二次除铁：对步骤（8）中直径为2~20μm的重质碳酸钙进行二次除铁，除去重质碳酸钙中残余的铁屑铁粉。（10）解聚：利用粉体解聚打散机对重质碳酸钙进行解聚处理，防止出现团聚体。采用实施例制备工艺生产的重质碳酸钙的指标如表1。本实施例制备工艺所得重质碳酸钙的成分如表2。实施例2本实施例的具体实施方式如图1所示，原矿为高纯方解石，具体步骤包括：（1）原矿破碎：将块体矿体置于颚式破碎机中进行初次破碎，得到小块矿石，将小块矿石洗净除杂，干燥后置于破碎机进行再次破碎，得到粒径为2~3cm的颗粒。（2）干法研磨：步骤（1）所得矿石颗粒在立式磨中进行研磨，得到直径在2~100μm范围内的重质碳酸钙。（3）分级：利用振动筛对上述重质碳酸钙进行筛分分级，直径为2~60μm的粉体进入下一步骤，直径大于60μm的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土分离皂化用重质碳酸钙，其特征在于：所述重质碳酸钙的酸不溶物≤0.5%，有效钙含量≧98.5%，白度≧95%，细度范围D97为2~20μm可调的窄粒径分布，比表面积≧1.5m2/g，吸油值≤40mL/100g。

【技术特征摘要】
1.一种稀土分离皂化用重质碳酸钙，其特征在于：所述重质碳酸钙的酸不溶物≤0.5%，有效钙含量≧98.5%，白度≧95%，细度范围D97为2~20μm可调的窄粒径分布，比表面积≧1.5m2/g，吸油值≤40mL/100g。2.根据权利要求1所述的一种稀土分离皂化用重质碳酸钙，其特征在于：所述重质碳酸钙的Si≤0.3%，Al3+≤0.3%，Fe3+≤0.1%。3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种稀土分离皂化用重...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙山，黄云华，李琰吉，杨信强，李静波，包珊珊，高阳，李峻峰，
申请(专利权)人：四川贡嘎雪新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51