白云鄂博矿床的物质成分
白云鄂博矿床物质成分极为复杂，已查明有73种元素，170多种矿物。其中，铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种，约占总数的35％。主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。
稀土生产工艺流程图
白云鄂博矿矿石粉碎弱磁、强磁选矿铁精矿
强磁中矿、尾矿
稀土精矿稀土选矿
风力发电机各种发光标牌电动汽车电动
核磁共振自
行车
磁悬浮
磁选机
稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method)
稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点，是稀土精矿工业上常用的分解方法，广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。
硫酸化焙烧-溶剂萃取?? 主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂，属于难处理矿，其典型的主要成分(％)为：RE2O350～55，P2.5～3.5，F7～9，Ca7～8，Ba1～4，Fe3～4，ThO2约0.2。精矿中放射性元素钍和铀含量低，冶炼的防护要求不高，适于用硫酸化焙烧法分解。
原理?? 经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423～673K温度时，稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。氟碳铈矿与硫酸的主要反应为：
2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O
独居石与硫酸的主要反应是：
2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4
Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4
铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。分解产物用精矿质量12倍的水浸出，获得含稀土、铁、磷和钍的硫酸盐溶液。控制不同的焙烧温度、硫酸用量和水浸出的液固比，即可改变分解效果。当硫酸与稀土精矿的量比为1.5～2.5、分解温度503～523K、水浸出液含RE2O350～70g/L时，钍、稀土、磷、铁等同时进入溶液。上述焙烧和浸出条件主要用于独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度413～433K、水浸出溶液含游离硫酸50％时，主要是钍进入溶液，大部分稀土则留在渣中。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度573～623K、水浸出液含RE2O350g/L时，则稀土进入溶液，钍和铁等留在渣中。通过控制焙烧和浸出条件，就可使稀土与主要伴生元素得以初步分离。
工艺过程?? 从稀土精矿到获得氯化稀土，主要经过硫酸化焙烧、浸出除杂质和溶剂萃取转型等过程。
(1)硫酸化焙烧。白云鄂博混合型稀土矿精矿粉与浓硫酸在螺旋混料机内混合后，送入回转窑进行硫酸化焙烧分解。控制进料端(窑尾)炉气温度493～，523K，焙烧分解过程中炉料慢慢移向窑前高温带，氟碳铈矿和独居石与硫酸作用生成可溶性的硫酸稀土。铁、磷、钍等则形成难溶于水的磷酸盐。炉料随着向高温带移动温度不断升高，过量的硫酸逐渐被蒸发掉。当炉料运行到炉气温度为11’73K左右的窑前出料端时，炉料温度达到623K左右，并形成5～10mm的小粒炉料，称为焙烧料，从燃烧室侧端排出。
(2)浸出除杂质。焙烧料含硫酸3％～7％，直接落入水浸槽中溶出稀土，而杂质几乎全部留在渣中与稀土分离。制得纯净的硫酸稀土溶液含RE2O340g/L、Fe0.03～0.05g/L、P约0.005g/L、Th<0.001g/L，酸0.1～0.15mol/L。用此溶液生产氯化稀土。
(3)溶剂萃取转型。用溶剂萃取法使硫酸稀土转变成为氯化稀土的过程。这种工艺已用于取代传统的硫酸复盐沉淀、碱转化等繁琐转型工艺。这是中国在20世纪80年代稀土提取流程的一次重大革新。溶剂萃取转型采用羧酸类(环烷酸、脂肪酸)萃取剂，预先用氨皂化，然后直接从硫酸稀土溶液中萃取稀土离子，稀土负载有机相用含HCl6mol/L溶液反萃稀土，制得氯化稀土溶液。萃取和反萃取过程采用共流萃取(见溶剂革取)方式。萃余液pH为7.5～8.0，含RE2O310mg/L 左右，稀土萃取率超过99％。盐酸反萃液含RE2O3250～270g/L，含游离酸0.1～0.3mol/L。采用减压浓缩方式将反萃液浓缩制成氯化稀土。氯化稀土的主要成分(质量分数ω/％)为：RE2O3约46，Fe0.01，P0.003，Th0.0002，SO42-<0.01，Ca1.25，NH4+1～2。1982年中国用上述流程在甘肃稀土公司建成一条年产氯化稀土约6000t的生产线，经过近十年的生产实践证明，工艺流程稳定、操作简单、经济效益好。
中国研究成功从硫酸化焙烧分解白云鄂博混合型稀土矿精矿产出的硫酸稀土溶液中直接用P204萃取剂萃取分离稀土的新工艺，具有将稀土精矿分解作业和单一稀土萃取分离过程结合起来的特点，即同在硫酸介质中分离钐、铕、钆和钕以及制取稀土氯化物，省去了萃取转型和一些化学分离工序，从而减少了试剂消耗，降低了生产成本。1986年中国的四家工厂用此工艺改造原有流程，共建立了年处理10000t混合矿的生产线，其简化流程如图1。钕一钐萃取分组产出的钐铕钆富集物含：Eu2O311％、Sm2O350％。萃取法生产Na2O3的产品纯度达到99％。萃取法回收稀土所得氯化稀土溶液含RE2O3250g/1，，残液含RE2O30.2～0.4g/L。
硫酸分解-复盐沉淀?? 主要用于处理独居石精矿。独居石为磷酸盐矿物，是生产稀土和钍的重要原料，通常含RE2O355％，6、ThO23％～10％、U3O8约0.3％、P2O5约25％，另外还含少量钛、铁、锆、硅等杂质。独居石主要含轻稀土元素，中稀土、重稀土只占稀土总量的8％～10％，产于澳大利亚、印度、巴西。中国每年生产独居石约2200t。硫酸分解一复盐沉淀是从独居石提取稀土的传统工艺，独居石精矿和浓硫酸在铸铁搅拌槽中加热到473K温度后分鳃2～4h，大部分稀土促转化成可溶性的硫酸盐。用水浸出分解产物所得的硫酸稀土溶液的主要成分为：
??????????主要成分?????????????????????????????????? ?RE2O3????????????? ThO2?????????????? U3O8
含量(质量浓度p)/g?L-1?????????????????????? 约50????????????????? 6～7??????????????? 0.4
????????? 主要成分?????????????????????????????????? P2O5????????????????? Fe2O3??????????????H+
含量(质量浓度p)/g?L-1????????????????????? 25??????????????????????? 2～3??????????????? 2.5mol/L
从这种浸出溶液中提取稀土、钍和铀最常用的是硫酸钠复盐沉淀法。硫酸钠复盐沉淀法是用硫酸钠或氯化钠沉淀剂使稀土和钍以3Na2SO4?RE2(SO4)3?4H2O?0.09Th(SO4)2复盐沉淀析出。接着用NaOH将稀土和钍转化成氢氧化物，然后用盐酸优先溶出稀土。所得氯化稀土溶液经减压浓缩、冷却结晶产出氯化稀土(图2)。钍富集物送提钍处理。硫酸分解一复盐沉淀工艺可以处理品位较低的独居石精矿，具有对原料适应性强、生产成本低等优点，但放射性元素钍、铀在流程中分散，较难回收。近来有人用伯胺从硫酸稀土溶液中首先萃取钍，然后再用硫酸复盐沉淀法回收纯净的稀土，这种方法更有利于稀土和钍的提取。
氧化焙烧硫酸浸出?? 主要用于从氟碳铈矿精矿中提取稀土。中国山东微山湖畔和四川冕宁蕴藏着丰富的氟碳铈矿，与美国芒廷帕斯(Mountain?Pass)盛产的氟碳铈矿相似，矿物粒度粗，易选别，精矿中的RE2O3?达60％左右，含磷低，容易提取。美国钼矿公司(Molycorp Inc.)采用氧化焙烧一盐酸浸出分解氟碳铈矿，生产氯化稀土和铈富集物已有30多年历史，稀土产量占世界稀土总产量的30％以上。
氟碳铈矿(REFCO3)在773～873K温度的氧化焙烧过程中，即分解放出CO2，生成稀土氧化物和氟氧化物，三价铈被氧化为四价，难溶的氟碳铈矿转变成可溶性产物。盐酸浸出过程中可以利用三价稀土和四价铈的性质差别而将铈作为氟化物和氧化物富集于渣中，富铈渣中的CeO2/RE2O3?可达到85％～90％。但富铈渣还含有重晶石、萤石和独居石等杂质，用此渣生产铈产品时，因需要除去这些杂质而致使流程复杂化。美国钼矿公司的产品主要是氧化铕、氧化钐和富镧氢氧化甲物，因此要先除去大量铈，以利于单一稀土的萃取分离。
20世纪60年代中国开发的氧化焙烧一硫酸浸出氟碳铈矿精矿分解工艺(图3)，能使稀土全部进入酸浸出液。在773～873K温度下焙烧氟碳铈矿时，Ce3+被氧化为ce4+。用含硫酸1.25～1.5mol/L溶液浸出焙烧矿时，焙烧矿中Ce4+与F-形成稳定的配位离子CeF62-进入溶液，Ce4+与F-的结合不但防止了氟化稀土生成沉淀物，还促进了焙烧矿中氟化稀土的溶解。当溶液中存在CeF62-时，氟起着加速难溶二氧化铈溶解的作用。以上两种作用互相促进，使焙烧矿中的二氧化钍、重稀土草酸盐送回收钾稀xi铈、氟化稀土、氟氧化稀土和氧化稀土等能很快被稀硫酸全部溶解。稀土浸出率可达96％～97％。此法制得的硫酸稀土溶液含RE2O380g/L左右、F8～9g/L酸约1.5mol/L、Fe1g/L以下，铈的氧化率达98％～99％。所得溶液比较纯净，可以直接用P204萃取法、碳酸钠法或硫酸复盐法生产纯度99％～99.9％的二氧化铈。
→
稀土生产工艺流程图 白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 稀土精矿 稀土选矿 碱法生产线 酸法生产线 火法生产线 碳酸稀土 硫酸体系萃取 稀土合盐酸体系萃取
钕铁硼永磁体抛光 荧光粉磁致冷材料存贮光盘 稀土玻璃镍氢电池 钐钴永磁体 汽车尾气净化器永磁电机节能灯 风力发电机各种发光标牌电动汽车 电动核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机
独居石又名磷铈镧矿。化学成分及性质：（Ce，La，Y，Th）[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达50～68%。类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。 晶体结构及形态：单斜晶系，斜方柱晶类。晶体成板状，晶面常有条纹，有时为柱、锥、粒状。 物理性质：呈黄褐色、棕色、红色，间或有绿色。半透明至透明。条痕白色或浅红黄色。具有强玻璃光泽。硬度5.0～5.5。性脆。比重4.9～5.5。电磁性中弱。在X射线下发绿光。在阴极射线下不发光。 生成状态：产在花岗岩及花岗伟晶岩中；稀有金属碳酸岩中；云英岩与石英岩中；云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中；阿尔卑斯型脉中；混合岩中；及风化壳与砂矿中。 用途：主要用来提取稀土元素。 中国稀土矿床在地域分布上具有面广而又相对集中的特点。截止目前为止，地质工作者已在全国三分之二以上的省（区）发现上千处矿床、矿点和矿化产地，除内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外，山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区亦有稀土矿床发现，但是资源量要比矿化集中富集区少得多。全国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区，形成北、南、东、西的分布格局，并具有北轻南重的分布特点。 但是因为中国稀土占据着几个世界第一：储量占世界总储量的第一，尤其是在军事领域拥有重要意义且相对短缺的中重稀土；生产规模第一，
产业技术情报—————————————————————————————————————————————————————————————2013年12月18日第6期（总第6期） 编者按： 稀土提取及分离技术的基本内容有如下几个方面：稀土矿物的富集、稀土的提取、稀土富集物的制备、稀土元素的分离与提纯、稀土化合物的制备。本期通过专利分析，对稀土提取及分离技术的专利数量、专利国家和地区分布、专利技术布局，以及稀土提取与分离技术国家分布、技术主题、核心专利等进行了分析，并得出以下结论。 本期重点：稀土提取与分离技术专利分析 ●中国在稀土提取与分离技术领域起步较早，但由于我国稀土技术保密规定等 原因，文献报道不多，2006年后迅速发展，专利数量跃居世界第一，但专利影响力（核心专利）很小。 ●稀土提取与分离技术主要集中在提取与分离过程与方法、分离过程中使用的 体系和萃取剂、稀土分离、提取的设备与装置以及对稀土提取过程中废水的处理。 ●日本企业为该技术领域的主要专利持有人，专利均集中在从合金或其他混合 物中回收稀土元素以及提取与分离过程中所使用的萃取剂。此外，日本机构还擅长从一些废料（例如荧光粉材料和磁性材料）中回收稀土金属。 ●中国有5家高校、科研单位和5家企业专利申请量进入全球Top30，分别为 北京大学、北京科技大学、东北大学、内蒙古科技大学、中科院长春应用化学研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、甘肃稀土新材料有限公司等。 ============================================================= 主编：刘细文执行主编：贾苹本期策划：徐慧芳陆彩女陈枢舒联系地址：北京北四环西路33号中科院国家科学图书馆区域信息服务部邮编：100190 电话：82625972邮件地址：xxcykb@https://www.doczj.com/doc/348000094.html,
白云鄂博矿床的物质成分 白云鄂博矿床物质成分极为复杂，已查明有73种元素，170多种矿物。其中，铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种，约占总数的35％。主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。 稀土生产工艺流程图
白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 稀土精矿 稀土选矿 火法生产线 汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动 核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机
稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method) 稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点，是稀土精矿工业上常用的分解方法，广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。 硫酸化焙烧-溶剂萃取主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂，属于难处理矿，其典型的主要成分(％)为：RE2O350～55，P2.5～3.5，F7～9，Ca7～8，Ba1～4，Fe3～4，ThO2约0.2。精矿中放射性元素钍和铀含量低，冶炼的防护要求不高，适于用硫酸化焙烧法分解。 原理经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423～673K温度时，稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。氟碳铈矿与硫酸的主要反应为： 2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O 独居石与硫酸的主要反应是： 2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4 Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4 铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。分解产物用精矿质量12倍的水浸出，获得含稀土、铁、磷和钍的硫酸盐溶液。控制不同的焙烧温度、硫酸用量和水浸出的液固比，即可改变分解效果。当硫酸与稀土精矿的量比为1.5～2.5、分解温度503～523K、水浸出液含RE2O350～70g/L时，钍、稀土、磷、铁等同时进入溶液。上述焙烧和浸出条件主要用于独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度413～433K、水浸出溶液含游离硫酸50％时，主要是钍进入溶液，大部分稀土则留在渣中。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度573～623K、水浸出液含RE2O350g/L时，则稀土进入溶液，钍和铁等留在渣中。通过控制焙烧和浸出条件，就可使稀土与主要伴生元素得以初步分离。 工艺过程从稀土精矿到获得氯化稀土，主要经过硫酸化焙烧、浸出除杂质和溶剂萃取转型等过程。 (1)硫酸化焙烧。白云鄂博混合型稀土矿精矿粉与浓硫酸在螺旋混料机内混合后，送入回转窑进行硫酸化焙烧分解。控制进料端(窑尾)炉气温度493～，523K，焙烧分解过程中炉料慢慢移向窑前高温带，氟碳铈矿和独居石与硫酸作用生成可溶性的硫酸稀土。铁、磷、钍等则形成难溶于水的磷酸盐。炉料随着向高温带移动温度不断升高，过量的硫酸逐渐被蒸发掉。当炉料运行到炉气温度为11’73K左右的窑前出料端时，炉料温度达到623K左右，并形成5～10mm的小粒炉料，称为焙烧料，从燃烧室侧端排出。 (2)浸出除杂质。焙烧料含硫酸3％～7％，直接落入水浸槽中溶出稀土，而杂质几乎全部留在渣中与稀土分离。制得纯净的硫酸稀土溶液含RE2O340g/L、Fe0.03～0.05g/L、P约0.005g/L、Th<0.001g/L，酸0.1～0.15mol/L。用此溶液生产氯化稀土。 (3)溶剂萃取转型。用溶剂萃取法使硫酸稀土转变成为氯化稀土的过程。这种工艺已用于取代传统的硫酸复盐沉淀、碱转化等繁琐转型工艺。这是中国在20世纪80年代稀土提取流程的一次重大革新。溶剂萃取转型采用羧酸类(环烷酸、脂肪酸)萃取剂，预先用氨皂化，然后直接从硫酸稀土溶液中萃取稀土离子，稀土负载有机相用含HCl6mol/L溶液反萃稀土，制得氯化稀土溶液。萃取和反萃取过程采用共流萃取(见溶剂革取)方式。萃余液pH为7.5～8.0，含RE2O310mg/L 左右，稀土萃取率超过99％。盐酸反萃液含RE2O3250～270g/L，含游离酸0.1～0.3mol/L。采用减压浓缩方式将反萃液浓缩制成氯化稀土。氯化稀土的主要成分(质量分数ω/％)为：RE2O3约46，Fe0.01，P0.003，Th0.0002，SO42-<0.01，Ca1.25，NH4+1～2。1982年中国用上述流程在甘肃稀土公司建成一条年产氯化稀土约6000t的生产线，经过近十年的生产实践证明，工艺流程稳定、操作简单、经济效益好。
稀土元素的分离方法 目前，除Pm以外的16个稀土元素都可提纯到6N(99.9999%)的纯度。由稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中，分离提取出单一纯稀土元素，在化学工艺上是比较复杂和困难的。其主要原因有二个，一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分相似，多数稀土离子半径居于相邻两元素之间，非常相近，在水溶液中都是稳定的三价态。稀土离子与水的亲和力大，因受水合物的保护，其化学性质非常相似，分离提纯极为困难。二是稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多(如铀、钍、铌、钽、钛、锆、铁、钙、硅、氟、磷等)。因此，在分离稀土元素的工艺流程中，不但要考虑这十几个化学性质极其相近的稀土元素之间的分离，而且还必须考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。 现在稀土生产中采用的分离方法： (1)分步法从1794年发现的钇(Y)到1905年发现的镥(Lu)为止，所有天然存在的稀土元素间的单一分离，还有居里夫妇发现的镭，都是用这种方法分离的。分步法是利用化合物在溶剂中溶解的难易程度(溶解度)上的差别来进行分离和提纯的。方法的操作程序是：将含有两种稀土元素的化合物先以适宜的溶剂溶解后，加热浓缩，溶液中一部分元素化合物析出来(结晶或沉淀)。析出物中，溶解度较小的稀土元素得到富集，溶解度较大点的稀土元素在溶液中也得到富集。因为稀土元素之间的溶解度差别很小，必须重复操作多次才能将这两种稀土元素分离开来，因而这是一件非常困难的工作。全部稀土元素的单一分离耗费了100多年，一次分离重复操作竟达2万次，对于化学工作者而言，其艰辛的程度，可想而知。因此用这样的方法不能大量生产单一稀土。 (2)离子交换法由于分步法不能大量生产单一稀土，因而稀土元素的研究工作也受到了阻碍，第二次世界大战后，美国原子弹研制计划即所谓曼哈顿计划推动了稀土分离技术的发
稀土生产工艺流程图 白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 火法生产线 汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动 核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机
稀土矿的开采技术和稀土矿开采方法介绍 时间：2012-2-20 15:24:22 作者：稀土信息部点击：1606次网站电话：028-******** 稀土矿在地壳中主要以矿物形式存在，其赋存状态主要有三种：作为矿物的基本组成元素，稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中，构成矿物的必不可少的成分。这类矿物通常称为稀土矿物，如独居石、氟碳铈矿等。作为矿物的杂质元素，以类质同象置换的形式，分散于造岩矿物和稀有金属矿物中，这类矿物可称为含有稀土元素的矿物，如磷灰石、萤石等。呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。这类状态的稀土元素很容易提取。 常用的稀土矿开采技术 离子型稀土的技术是我国完全拥有的自主知识产权。赣州有色冶金研究所是我国离子吸附型稀土矿的发现、命名和二代稀土提取工艺科技成果的主要享有单位。时任赣州有色冶金研究所分管科研副所长、后任所长的丁嘉榆同志，作为离子型稀土矿第二代提取工艺的发明及应用的主要参与者、领导者，对这一事件的历史发展进程有着刻骨铭心的记忆。应记者之约，丁嘉榆同志对这一历史事件进行了全面地、系统地回顾和总结。 时至1970年，在过去长达175年的稀土矿产资源开发利用史中，人们发现自然界中含稀土元素及其化合物的矿物多达200 种。但真正实际有工业利用价值的稀土矿物原料却为数不多，数量约十种左右。主要有独居石、铈硅石、氟碳铈矿、硅铍钇矿、磷钇矿、褐帘石、铌钇矿、黑稀金矿。但这些矿物中却大部份含有一定数量的铀或钍，而且稀土矿物均以固态、矿物相矿物性态存在，它们往往是与放射性元素共生或伴生。 稀土矿开采方法介绍 1、辐射选矿法 主要利用矿石中稀土矿物与脉石矿物中钍含量的不同，采用γ-射线选矿机，使稀土矿物与脉石矿物分开。辐射选矿法多用于稀土矿石的预选。目前，这种方法在工业上未广泛适用。 2、重力选矿法 利用稀土矿物与脉石矿物密度的不同进行分选。常用的重选设备有圆锥选矿机，螺旋选矿机，摇床等。采用重选主要使稀土矿物与密度低的石英、方解石等脉石矿物的分离，以达到预选富集或者获得稀土精矿的目的。重选广发用于海滨砂矿的生产；在稀土脉矿的选矿中有时也用来作为预先富集的手段。 3、磁选分离法 有些稀土矿物具有弱磁性。可利用它们与伴生脉石及其他矿物比磁系数的不同，采用不同磁场强度的磁选机使稀土矿物与其他矿物分离。在海滨砂矿的选矿中，常采用弱磁选使钛铁矿与独居石分离；也可以采用强磁选使独居石与锆英石、石英灯矿物分离。在稀土脉矿的选矿中，为了简化浮选流程和节省浮选剂，有时也采用强磁选使稀土矿物预先富集。随着强磁技术的不断发展，强磁选将越来越广泛地用于稀土矿的选矿流程之中。 4、浮选法 利用稀土矿物与伴生矿物表面物理化学性质的差别，采用浮选法使之与伴生脉石及其矿物分离而获得精矿，是目前稀土脉矿生产中广泛采用的主要选矿方法。美国帕斯山稀土矿就是采用浮选法生产稀土矿精矿。在海滨砂的生产中，在用重选获得重砂之后，也常常采用浮选法从重砂中获得稀土精矿。 5、电选法 稀土矿物属于非良导体，可利用其导电性能与伴生矿物有所不同，采用电选法使之与导电性好的矿物进行分离。电选常用于海滨砂矿重选的精选作业。
稀土生产与分离工业工艺流程 一、稀土选矿 选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异，采用不同的选矿方法，借助不同的选矿工艺，不同的选矿设备，把矿石中的有用矿物富集起来，除去有害杂质，并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。 当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中，稀土氧化物含量只有百分之几，甚至有的更低，为了满足冶炼的生产要求，在冶炼前经选矿，将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开，以提高稀土氧化物的含量，得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法，并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床，是铁白云石的碳酸岩型矿床，在主要成分铁矿中伴生稀土矿物（除氟碳铈矿、独居石外，还有数种含铌、稀土矿物）。采出的矿石中含铁30%左右，稀土氧化物约5%。在矿山先将 大矿石破碎后，用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上，先在锥形球磨机上磨矿分级，再用圆筒磁选机选得62～ 65%Fe2O3的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选，得到含45%Fe2O3以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中，品位达到10～15%。该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿，经选矿设备再处理后，可得到REO60%以上的稀土精矿。 二、稀土冶炼方法 稀土冶炼方法有两种，即湿法冶金和火法冶金。 湿法冶金属化工冶金方式，全流程大多处于溶液、溶剂之中，如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。现应用较普遍的是有机溶剂萃取法，它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程复杂，产品纯度高，该法生产成品应用面广阔。
钢铁生产工艺流程 炼焦生产流程:炼焦作业就是将焦煤经混合,破碎后加入炼焦炉内经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。资源来源：台湾中钢公司网站。
烧结生产流程：烧结作业系将粉铁矿，各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机,由点火炉点燃细焦炭,经由抽气风车抽风完成烧结反应,高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后，送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。资源来源:台湾中钢公司网站。
高炉生产流程:高炉作业就是将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内,再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风,产生还原气体,还原铁矿石,产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。资源来源：台湾中钢公司网站。
转炉生产流程:炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理，经转炉吹炼后,再依订单钢种特性及品质需求，送二次精炼处理站（RH真空脱气处理站、Ｌadｌe Injｅction盛桶吹射处理站、ＶＯD 真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理，调整钢液成份,最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机，浇铸成红热钢胚半成品，经检验、研磨或烧除表面缺陷,或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品.资源来源:台湾中钢公司网站。
连铸生产流程:连续铸造作业乃就是将钢液转变成钢胚之过程.上游处理完成之钢液,以盛钢桶运送到转台,经由钢液分配器分成数股，分别注入特定形状之铸模内,开始冷却凝固成形,生成外为凝固壳、内为钢液之铸胚，接着铸胚被引拔到弧状铸道中，经二次冷却继续凝固到完全凝固。经矫直后再依订单长度切割成块,方块形即为大钢胚,板状形即为扁钢胚.此半成品视需要经钢胚表面处理后,再送轧钢厂轧延。资源来源：台湾中钢公司网站。
稀土溶剂萃取分离技术 摘要 对目前稀土元素生产中分离过程常用的分离技术进行了综述。使用较多的是溶剂萃取法和离子交换法。本文立足于理论与实际详细地分析了溶剂萃取分离法。 关键词稀土分离萃取 前言 稀土一般是以氧化物状态分离出来的，又很稀少，因而得名为稀土。“稀土”一词系17种元素的总称。它包括原子序数57—71的15种镧系元素和原子序数39的钇及21的钪。由于钪与其余16个元素在自然界共生的关系不大密切,性质差别也比较大,所以一般不把它列入稀土元素之列。 中国、俄罗斯、美国、澳大利亚是世界上四大稀土拥有国，中国名列第一位。中国是世界公认的最大稀土资源国，不仅储量大，而且元素配分全面。经过近40余年的发展，中国已建立目前世界上最庞大的稀土工业，成为世界最大稀土生产国，最大稀土消费国和最大稀土供应国。产品规格门类齐全，市场遍及全球。产品产量和供应量达到世界总量的80％一90％[1]。 稀土在钢铁工业有色金属合金工业、石油工业、玻璃及陶瓷工业、原子能工业、电子及电器工业、化学工业、农业、医学以及现代化新技术等方面有多种用途。由于稀土元素及其化合物具有不少独特的光学、磁学、电学性能，使得它们在许多领域中得到了广泛的应用。但由于稀土元素原子结构相似，使得它们经常紧密结合并共生于相同矿物中，这给单一稀土元素的提取与分离带来了相当大的困难[2]。 常用稀土分离提取技术 萃取分离技术：包含溶剂萃取法、膜萃取分离法、温度梯度萃取、超临界萃取、固—液萃取等萃取方法。 液相色谱分离技术：包含离子交换色谱、离子色谱技术、反相离子对色谱技术、萃取色谱技术、纸色谱技术、以及薄层色谱技术。 常用方法为溶剂萃取法和离子交换法[3]。 稀土溶剂萃取分离技术
萃取分离工艺参数设计 ——最优化串级萃取工艺设计 1、确定原料和处理能力 根据市场需求现状和发展趋势、本地稀土资源状况和开采能力、企业投资和融资能力大小等因素，确定稀土生产线的原料来源、基本配份、年处理能力。 2、确定产品方案 产品品种和规格要符合主流要求，适销对路，既不要盲目求高而增加分离难度和成本，又不能没有市场竟争能力而遭淘汰。 3、确定分离工艺流程 稀土分离时往往按“四分组”效应首先将原料分为轻、中、重稀土富集物。 分组的切割位置通常选择边界元素间分离系数（或等效分离系数）较大、并保持易萃取组分比例均衡，同时兼顾产品要求、设备条件、工艺衔接、操作稳定性和可行性等因素，以降低生产成本、提高流程的稳定性。 （1）工艺采用了具有世界先进水平分离提纯技术，确保产品质量稳定，纯度较高。 （2）工艺流程在实施过程中容易控制，比较灵活，可以根据市场的不同需求，生产不同规格的产品，充槽投资较省，化工辅料消耗降低，有利于降低产品成本。 （3）整个工艺流程较短，可连续化操作，稀土机械损失少，稀土的总收率高。 （4）实现产品“系列化”“高纯化”“单一化”“规模化”，经济指标较好，市场适应能力较强。 4、最优化串级萃取工艺设计 4.1 确定萃取体系和测定分离系数β 针对要分离的问题，选择一个合适的萃取体系，进行单级试验，确定最适宜的有机相配比、皂化度、料液和洗液的浓度和酸度等。测定萃取段和洗涤段的平均分离系数β和β'。 B A E E =β （1）
' '' B A E E =β （2） 若β和β'值相差不大，通常采用数值较小的β值进行计算。 4.2 确定分离指标 根据料液组成，确定分离切割线位置，确定易萃组分A 和难萃组分B ，B f 为料液中组分B 的摩尔分数，1A B f f =-为料液中组分A 的摩尔分数。 根据市场需求确定产品分离指标，若A 为主要产品，规定其纯度An m p +，回收率为A Y ，则A 的纯化倍数和B 的纯化倍数为： (1) n m n m A A A B P P a f f ++-= （3） (1) A A a Y b a Y -= - （4） 出口水相B 的纯度1B P 和A 的纯度1A P 为： 1B B A B bf P f bf = + （5） 111A B P P =- （6） 出口有机相和出口水相分数A f '和B f '： n m A A A A f Y f P +'= （7） 1 B A f f ''=- （8） 若B 为主要产品，规定其纯度为1B P ，回收率为B Y ，则： 1 1(1) B B B A P P b f f -= （9） (1) B B b Y a b Y -= - （10）
钢铁的冶炼原理及生产工艺流程 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。 1、高炉炼铁的冶炼原理（应用最多的） 一）炼铁的原理（怎样从铁矿石中炼出铁）用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。铁氧化物（Fe2O3、Fe3O4、FeO）+还原剂（C、CO、H2）铁（Fe） 二）炼铁的方法 （1）直接还原法（非高炉炼铁法） （2）高炉炼铁法（主要方法） 三）高炉炼铁的原料及其作用 （1）铁矿石：（烧结矿、球团矿）提供铁元素。 冶炼一吨铁大约需要1.5—2吨矿石。 （2）焦碳： 冶炼一吨铁大约需要500Kg焦炭。 提供热量；提供还原剂；作料柱的骨架。 （3）熔剂：（石灰石、白云石、萤石）
使炉渣熔化为液体；去除有害元素硫（S）。 （4）空气：为焦碳燃烧提供氧。 2、工艺流程 生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。 高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。 生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁），而高炉的产品不只是生铁，还有锰铁等，属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。 高炉炼铁的特点：规模大，不论是世界其它国家还是中国，高炉的容积在不断扩大，如我国宝钢高炉是4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。
稀土分离方法概述 姓名：任嘉琳班级：应化1102 学号：1505110619 摘要：近年来我国许多单位，在稀土分离工艺研究中，取得新的成果，重点是南方离子吸附性稀土矿，特点是单一稀土或部分稀土的分离转向整个镧系元素的全分离，从偏重技术指标到转为重视技术经济指标 关键词：稀土全分离单一分离 引言：稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素氧化物，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y）共17 种元素的氧化物。稀土具有4f电子亚层，丰富的跃迁能级，大的原子磁距，多变的配位数，在光电磁材料中显示不可替代的作用，被誉为“工业维生素”。我国是稀土大国，所拥有的稀土储量占世界总工业储量的80%以上，由于稀土元素电子结构相似，化学性质相似，分离十分困难，但是为了探索功能材料。探索其本质特征，发现新的功能体系，拓展应用领域，必须解决分离稀土的难题[1]现在，常用的方法有溶剂萃取和离子交换。除Pm以外的16个稀土元素都可以提纯到6N(99.9999%)的纯度。由稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中，分离提取出单一纯稀土元素，在化学工艺上是比较复杂和困难的。其主要原因有二个，一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分相似，多数稀土离子半径居于相邻两元素之间，非常相近，在水溶液中都是稳定的三价态。稀土离子与水的亲和力大，因受水合物的保护，其化学性质非常相似，分离提纯极为困难。二是稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多（如铀、钍、铌、钽、钛、锆、铁、钙、硅、氟、磷等）。因此，在分离稀土元素的工艺流程中，不但要考虑这十几个化学性质极其相近的稀土元素之间的分离，而且还必须考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。 1.萃取分离 轻稀土（P204弱酸度萃取）—镧、铈、镨、钕和钷； 中稀土（P204低酸度萃取）—钐、铕、钆、铽和镝； 重稀土（P204中酸度萃取）—钬、铕、铒、铥、镱、镥和钪。 2.萃取工艺 （1）分步法[2] 从1794年发现的钇（Y)到1905年发现的镥（Lu)为止，所有天然存在的稀土元素间的单一分离，还有居里夫妇发现的镭，都是用这种方法分离的。分步法是利用化合物在溶剂中溶解的难易程度(溶解度)上的差别来进行分离和提纯的。方法的操作程序是：将含有两种稀土元素的化合物先以适宜的溶剂溶解后，加热浓缩，溶液中一部分元素化合物析出来（结晶或沉
钢铁企业工艺流程文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
钢铁企业工艺流程 钢铁生产的工艺流程大致分为：选矿，烧结，焦化，炼铁，炼钢，连铸，轧钢等过程；辅助系统有：制氧/制氮，循环水系统，烟气除尘及煤气回收等。 原煤 粉状含 铁原料 铁矿原料 物料 流线 能源 流线钢成品 1选矿 1.1工艺介绍 选矿是冶炼前的准备工作，从矿山开采下来矿石以后，首先需要将含铁、铜、铝、锰等金属元素高的矿石甄选出来，为下一步的冶炼活动做准备。 1.2工艺流程 选矿一般分为破碎、磨矿、选别三部分。其中，破碎又分为：粗破、中破和细破；选别依方式不同也可分为：磁选、重选、浮选等。
1.3原料 原矿石。 1.4产物 铁精矿。 1.5设备 矿石破碎设备：颚式破碎机、锤式破碎机。 磨矿工艺设备：球磨机、螺旋分级机。 选别工艺设备：浮选机、磁选机。 2烧结 2.1工艺介绍 为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。 铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。 铁矿粉造块的目的： 去除有害杂质，回收有益元素，保护环境； 综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类； 改善矿石的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。
2.2工艺流程 2.2.1烧结法 烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石 灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度 的烧结矿可作为炼铁的熟料。 烧结矿生产流程：烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理。 2.2.2球团法 球团是把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿 的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶 金性能的球型含铁原料。 球团矿生产流程：原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品 和返矿处理 2.3原料 含铁原料：含铁量较高、粒度<5mm的矿粉，铁精矿，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。一般要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少。 熔剂：要求熔剂中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3％左右，粒度小于3mm的占90％以上。在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO，对烧结过程有良好的作用，可以提高烧结矿的质量。 燃料：主要为焦粉和无烟煤。对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10％，粒度小于3mm的占95％以上。 2.4产物 烧结矿和球团矿
炼钢工艺流程 1炼钢厂简介 炼钢厂主要将铁水冶炼成钢水，再经连铸机浇铸成合格铸坯。现有5座转炉，5台连铸机，年设计生产能力为500万吨，现年生产钢坯400万吨。其中炼钢一分厂年生产能力达到240万吨；炼钢二厂年生产能力为160万吨。 2炼钢的基本任务 钢是以Fe为基体并由C、Si、Mn、P、S等元素以及微量非金属夹杂物共同组成的合金。 炼钢的基本任务包括：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧去除有害气体和夹杂，提高温度，调整成分，炼钢过程通过供氧造渣，加合金，搅拌升温等手段完成炼钢基本任务，“四脱两去两调整”。 3氧气转炉吹炼过程 氧气顶吹转炉的吹氧时间仅仅是十分钟，在这短短的时间内要完成造渣，脱碳、脱磷、脱硫、去气，去除非金属夹杂物及升温等基本任务。 由于使用的铁水成分和所炼钢种的不同，吹炼工艺也有所区别。氧气顶吹转炉炼钢的吹炼过程，根据一炉钢吹炼过程中金属成分，炉渣成分，熔池温度的变化规律，吹炼过程大致可以分为以下3个阶段： （1）吹炼前期。（2）吹炼中期。（3）终点控制。 炼好钢必须抓住各阶段的关键，精心操作，才能达到优质、高产、低耗、长寿的目标。 装入制度 装入制度是保证转炉具有一定的金属熔池深度，确定合理的装入数量，合适的铁水废钢比例。
3.1.1装入量的确定 装入量是指转炉冶炼中每炉次装入的金属料总重量，它主要包括铁水和废钢量。目前国内外装入制度大体上有三种方式： （1）定深装入；（2）分阶段定量装入；（3）定量装入 3.2.2装入次序 目前永钢的操作顺序为，钢水倒完后进行溅渣护炉溅渣完后装入废钢，然后兑入铁水。 为了维护炉衬，减少废钢对炉衬的冲击，装料次序也可以先兑铁水，后装废钢。若采用炉渣预热废钢，则先加废钢，再倒渣，然后兑铁水。如果采用炉内留渣操作，则先加部分石灰，再装废钢，最后兑铁水。 供氧制度 制订供氧制度时应考虑喷头结构，供氧压力，供氧强度和氧枪高度控制等因素。 3.2.1氧枪喷头 转炉供氧的射流特征是通过氧枪喷头来实现的，因此，喷头结构的合理选择是转炉供氧的关键。氧枪有单孔，多孔和双流道等多种结构。永钢使用的是4孔拉瓦尔喷头形式喷枪。 3.2.2氧气压力控制 氧气压力控制受炉内介质和流股马赫数的影响。经测定，炉内介质压力一般为—，流股马赫数在—之间。因此目前在转炉上使用的工作压力为—，视各种扎容量而定。一般说来，转炉容量大，使用压力越高。 3.2.3氧气流量和供氧强度 （1）氧气流量：
中国稀土火法冶金技术发展评述 稀土火法冶金专业委员会 一、稀土火法冶金技术发展概要 1.稀土火法冶金发展历程
稀土金属冶炼工艺研究是由瑞典化学家G.Mosander于1862年首次用于金属钠、钾还原无水氯化铈制备金属铈开始的，以后在1875年W.Hitekrand和T.Norton又首次用氯化物熔盐电解法制得了金属铈、镧和少量镨钕混合金属，到20世纪30年代末逐步发展了稀土氯化物和氟化物金属热还原和熔盐电解两大工艺技术开始工业生产混合稀土金属，当时主要是生产打火石（发火合金）。 稀土金属和合金冶炼工艺技术的进步、生产规模的扩大无不同市场新的需求和时代的科技进步相联系。第二次世界大战后至20世纪60年代末美国等先进发达国家大力发展核技术，其中包括核技术需要的材料科学和技术，极大地促进了单一稀土元素分离工艺的发展，使离子交换法和溶剂萃取法分离单一稀土元素得到了发展，成为工业生产的方法，同时获得原子俘获截面小的金属钇和俘获截面大的金属钐、铕，发展了稀土氟化物钙热还原法和氧化钐、氧化铕直接用镧还原-蒸馏法分别制备金属钇和金属钐、铕的工艺技术，这些成果基本上奠定了这两种工艺方法产业化的基础。20世纪70年代，混合稀土金属在钢中应用，尤其在低合金钢管线钢上应用有了突破，使稀土在钢铁中应用的消耗量占到总消耗量的50%以上，从而推动了稀土氯化物熔盐电解法生产混合稀土金属产业化技术的发展，相继有德国Goldschmidt公司开发了5万安培的大型电解槽和我国上海跃龙化工厂10000安培电解工艺设备投入生产，世界和我国混合稀土金属的产量在20世纪70年代末分别达到8400吨和1200吨。在稀土钢中应用突破进展的同时，稀土硅-镁球化剂得到了工业规模的应用。我国利用包钢高炉渣为原材料以硅铁合金为还原剂在电炉中冶炼稀土硅铁合金的工艺技术得到很大发展，建立了专业生产厂，在20世纪70年代末产量达到了4000多吨。 20世纪70年代初钐钴永磁材料开发成功并很快达到了工业规模的应用，这一重要的市场动力，迅猛地促进了金属钐的工艺技术成果转为工业生产，从而使稀土氧化物还原-蒸馏工艺、设备达到产业化规模，单炉量由100克级到公斤级，到2000年已达到100公斤级，钐的回收率也由试验室的90%，提高到95%，金属钐的纯度由99%提高到99.95%。 20世纪80年代初日本住友金属公司开发成功NdFeB高性能永磁材料，由于其性能价格比的极大优势，市场需求异常强劲，年产量在最初的数年间成倍增长，市场动力推动了我国稀土氟化物体系氧化钕电解工艺、设备产业化的进程，电解槽规模由试验室100余安培提到了3000安培，到2000年末达到6000安培，2002年万安级电解槽已投入工业生产，且稀土技术经济指标和金属质量都大幅度提高，同时NdFeB永磁材料需要金属镝的市场扩大，使金属热还原法制备金属镝的工艺技术和设备也达到了产业化的规模，单炉产量达到百公斤级，直收率达到96%，金属镝纯度达99.5%。 20世纪90年代初镍氢二次电池成果开始产业化，由于其比容量高于镍镉二次电池且不会造成环境污染，很快打开市场且增长迅速，Ni/MH电池的市场需求极大地推动了电池阴极合金生产技术和设备的发展完善，主要表现在利用稀土氯化物熔盐体系电解，成功地生产出低镁、低铁的富镧或富铈混合稀土金属。一般铁镁含量较前约低了一倍，满足了电池阴极合金的要求。2002年电池级混合稀土金属产量已达4000多吨。在此时期大磁致伸缩材料（TbDyFe合金）的应用也已打开了市场，年生产量由数公斤增加到数百公斤，这一应用市场推动了高纯稀土金属镝、铽的工艺技术的产业化，不仅生产规模单炉产量由百克级提高到数十公斤级，而且纯度达到99.5%～99.99%，2002年全国高纯金属镝和铽的产量分别达到500公斤和250公斤。 随着高新技术的发展，对稀土金属及合金的需求还将进一步扩大，从而定会促进稀土金属及合金制备工艺技术和设备的进一步发展。 2.稀土火法冶金技术分类和发展目标 稀土火法冶金技术分为三大类：熔盐电解、金属热还原和火法提纯技术。这三类工艺技术的发展目标是短流程、低消耗、高效益和利于环保。 二、稀土金属熔盐电解工艺技术发展概况和评述 采用稀土氯化物熔盐体系（RCl3-KCl）电解工艺技术，以1000A级规模生产混合稀土金属是由奥地利Treibacher厂从20世纪50年代初开始的，电解槽型为上插石墨阳极，以铁棒为阴极，槽体是由耐火砖砌筑，在以后50年的发展中，电解规模扩大到10000A、50000A，槽型改进为以耐腐蚀的钨或钼为上插阴极，上插石墨多阳极，耐火砖砌筑槽体；阳极气体（含氯气和氯化物挥发物）经水淋洗和碱中和后排放；稀土氯化物原料由轻稀土全混氯化物原料改进为钕钐分组后（即不含变价元素Sm、Eu）的轻稀土氯化物原料，电流效率约提高5 个百分点以上，在此基础上，由于元素Nd价高，又进一步采用Pr-Nd分离后，少Nd的混合稀土氯化物为原料进行电解，使电流效率进一步提高到55%～60%。 氟化物熔盐体系（RF3-LiF）电解稀土氧化物工艺技术，早期在20世纪60年代进行了试验研究，对于氟化物熔盐体系、电解温度、
稀土萃取工中级工理论知识合并卷 一、判断题（正确的请在括号内打“√”，错误的请在括号内打“×”每题1分，共60分） 1.>包头稀土精矿稀土元素的配分CeO2>60%。（） 答案：× 2.>澄清室的主要目的是使非稀土杂质进入水相。（） 答案：× 3.>萃取法的优点是产品的纯度高、生产成本较低、试剂消耗量小、易于实现连续化大规模生产。 （） 答案：√ 4.>分配比D值越小，表示萃取率越低。（） 答案：√ 5.>环境温度低对萃取生产没有影响。（） 答案：× 6.>钪的元素符号是Sr。（） 答案：× 7.>轻稀土包括La、Ce、Pr、Nd、Sm。（） 答案：× 8.>三价稀土氢氧化物的碱性随离子半径缩小而增强。（） 答案：× 9.>稀土氧化物熔点高，具有酸性。（） 答案：× 10.>稀土元素按硫酸复盐的溶解度可分为三组。（） 答案：√ 11.>稀土元素共有15个。（） 答案：× 12.>相是体系中具有相同物理性质和化学组成的均匀部分，相与相之间的界面可以用机械方法 将两相分离。（） 答案：√ 13.>有机相与水相之间的界面用机械方法无法分开。（） 答案：×14.>在潮湿、或金属容器中电器电压不能超过12伏。（） 答案：√ 15.>照明用的行灯电压不超过12伏。（） 答案：× 16.>氢氧化稀土能溶于磷酸。（） 答案：× 17.>稀土元素是典型的金属元素，镥为最活泼的稀土金属。（） 答案：× 18.>包头稀土精矿酸法分解工艺水浸液可用氢氧化钠调配酸度除铁等杂质。（） 答案：× 19.>氯化稀土不易潮解。（） 答案：× 20.>氧化钕的颜色为紫红色。（） 答案：× 21.>氧化镨的颜色为绿色。（） 答案：× 22.>在低酸度下，P507萃取稀土的饱和容量随水相酸度增加而下降。（） 答案：√ 23.>工业盐酸除铁采用阳离子树脂。（） 答案：× 24.>包头稀土精矿与烧碱反应生成易溶于水的氢氧化物，而氟和磷等杂质生成不溶于水的物质。（） 答案：× 25.>氯化稀土晶体吸湿性很差，暴露在空气中不会吸水潮解。（） 答案：× 26.>氢氧化铈的颜色为黄色。（） 答案：√ 27.>稀土与碳酸氢氨反应生成碳酸盐沉淀，能达到稀土与铁、钙等杂质的分离。（） 答案：× 28.>包头稀土精矿与烧碱反应不能采用电场加热。（） 答案：× 29.>浓缩氯化稀土时，溶液中氯化铵含量高不会影响结晶。（） 答案：× 30.>常用的3#凝聚剂是酰胺类有机物。（）
立志当早，存高远 稀土是如何提炼出来 稀土市场是一个多元化的市场，它不只是一个产品，而是15 个稀土元素 和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属，均具有多种多样的用途。加上相关的化合物和混合物，产品不计其数。首先从最初的矿石开采起，我们逐一介绍稀土的分离方法和冶炼过程。 稀土选矿 选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异，采用不同的选 矿方法，借助不同的选矿工艺，不同的选矿设备，把矿石中的有用矿物富集起来，除去有害杂质，并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中，稀土氧化物含量只有百分之几，甚至有的更低，为了满足冶炼的生产要求，在冶炼前经选矿，将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开，以提高稀土氧化物的含量，得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法，并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床，是铁白云石的碳酸岩型矿床，在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外，还有数种含铌、稀土矿物)。采出的矿石中含铁30%左右，稀土氧化物约5%。在矿山先将大矿石破碎后，用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将 Fe2O3 从33%提高到55%以上，先在锥形球磨机上磨矿分级，再用圆筒磁选机选得62～65%Fe2O3(氧化铁)的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选，得到含45%Fe2O3(氧化铁)以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中，品位达到10～15%。该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿，经选矿设备再处理后，可得到REO60%以上的稀土精矿。 稀土冶炼方法
稀土生產工藝流程圖 白雲鄂博礦 礦石粉碎 弱磁、強磁選礦 鐵精礦 強磁中礦、尾礦 稀土精礦 稀土選礦 堿法生產線 酸法生產線 火法生產線 氯化稀土 萃取稀土 碳酸稀土 硫酸體系萃取 稀土合金 稀土矽鐵 鹽酸體系萃取 轉型 釷產品 金屬鑭 金屬鈰 金屬鐠 金屬釹 金屬鏑 金屬釤 熔鹽電解 電池級混合稀土金屬 釹鐵硼永磁體 拋光粉 螢光粉 磁致冷材料 存貯光碟 稀土玻璃 鎳氫電池 釤鈷永磁體 汽車尾氣淨化器 永磁電機 節能燈 風力發電機 各種發光標牌 電動汽車 電動 核磁共振 自行車 磁懸浮 碳酸鈰 酸鈰氧化鑭 氧化鐠 氧化鈰 氧化釹 氧化鏑 氧化銪 氧化釓 氧化鋱 氧化釤 重稀土富集物 氧化釹 少釹碳酸稀土 釤銪釓富集物 酸泡 堿分解 酸溶 濃硫酸強化焙燒水浸冶煉合金 低溫濃硫酸焙燒水浸 分組氯化稀土 石油催化裂化劑 汽車催 化 淨化 劑 劑
磁選機 看稀土原礦生產新聞中有離子型稀土礦原礦“堆浸工藝”這個詞，是怎樣的工藝？怎麼翻譯成英文或日文？ 堆浸提金是指將低品位金礦石或浮選尾礦在底墊材料上築堆，通過氰化鈉溶液迴圈噴淋，使礦石中的金、銀溶解出來。含金貴液用活性炭吸附、鋅置換沉澱或直接電解沉積等方法回收金，提金後的尾渣經消毒後排放。堆浸法提金具有工藝簡單、操作容易、設備少、動力消耗少、投資省、見效快、生產成本低等特點。堆浸用於處理0.5-3g/t的低品位礦石，金的回收率50-80%，甚至能達到90%。因此，堆浸法使原來認為無經濟價值的許多小型金礦、低品位礦石、尾礦或廢石現在都能得以經濟回收。我國在二十世紀八十年代將堆浸法廣泛用於工業生產。堆浸法適合處理以下幾種礦產資源：1、規模較大，以前認為不能利用的低品位金銀礦；2、礦山開採過程中剝離的低品位含金“廢石”；3、地質坑探和礦山掘進中採掘出的中低品位含金礦石；4、含金品位稍高，但規模較小，不宜建機械化選廠的金銀礦； 5、採用常規氰化法處理經濟上不利的金礦； 6、含金的冶煉燒渣、高品位尾礦和含有金的大型廢石場。堆浸提金生產工藝主要由堆浸場地的修築、礦石的預處理（破碎或制粒）、築堆、噴淋浸出、含金貴液中金的回收以及廢礦堆的消毒、卸堆等幾部分組成。堆浸的生產成本：尾礦堆浸成本度大約在30-40元/噸，原礦堆浸成本大約在40-50元/噸. 我想問一下現在離子型稀土礦的開採方法是什麼方法成本怎樣計算需要什麼試劑？？？？？？？？？？？？？ 離子型稀土第一代提取工藝，可簡述為"異地提取工藝"，或歸結為"池浸工藝"。其主要工藝過程為：表土剝離→開挖含礦山體、搬運礦石→浸礦池→將按一定比例（濃度要求）配置的電解質溶液作為"洗提劑"或"浸礦劑"，加入浸礦池，溶液對池中含"離子相"稀土礦石進行"滲濾洗提"或"淋洗" →溶液中活潑離子與稀土離子交換，"離子相"稀土從含礦載體礦物中交換出來，成為新狀態稀土；加入"頂水"，獲含稀土母液；母液經管道或輸液溝流入集液池或母液池，然後進入沉澱池；浸礦後廢渣從浸礦池中清出，異地排放→在沉澱池中加入沉澱劑、除雜劑，使稀土母液中稀土除雜、沉澱，獲混合稀土；池中上清液經處理後，返回浸礦池，作"洗提劑"迴圈使用→混合稀土經灼燒，獲純度≥92%的混合稀土氧化物。由上可見，本工藝過程中的技術關鍵字是："表土剝離"、"開挖含礦山體"、"礦石搬運"、"浸礦池"、"洗提劑"、"異地滲濾洗提"、"離子交換"、"含稀土母液"、"尾砂異地排放"、"母液池"、"沉澱池"、"沉澱劑、除雜劑"、"沉澱、除雜"、"混合稀土"、"上清液返回"、"灼燒"、"REO≥92%混合稀土氧化物"。 "池浸工藝"與傳統的生產工藝相比較，其第一、二、三道工序過程相似於礦產資源開採中傳統的採礦專業的各作業工序；第三、四、五道工序過程相似於傳統選礦專業和濕法冶金專業相結合的各作業工序；自第五道工序過程以後的各工序，屬於傳統濕法冶金專業的各作業工序。其中，第三道工序中的"浸礦池"，起著聯繫傳統採礦、選礦專業作業的作用，類似於礦山選廠的"原礦侖"；而第五道工序中的"沉澱池"，卻起著聯繫傳統選礦、濕法冶金專業作業的作用，類似於濕法冶金企業的"原料侖"。 由此，相似於傳統選礦專業的主要選別過程，是在"浸礦池"中完成，而且作為本工藝的中間製品，在此獲得含稀土的母液；而屬於傳統濕法冶金專業的典型濕法冶金過程，則主要在"沉澱池"中進行，並由此獲得"稀土精礦"的初級產品--"混合稀土"；再經灼燒處理後即可獲得"稀土精礦"終級產品--REO≥92%的混合稀土氧化物。 進而言之，上述作業過程中，先後在三個典型的作業過程中，分別獲得了"中間製品"、"初級產品"和"終級產品"。亦即，在"浸礦池"中，通過離子交換，制得含稀土的母液；在"沉澱池"中，通過沉澱，制