中国稀土火法冶金技术发展评述
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、电极过程及稀土氧化物在该体系中的溶解度进行了大量的工作，证明稀土在氟化物熔盐体系中溶解损失和二次反应较少，与氯化物熔盐体系电解过程相比较，电流效率高一倍，电耗低50%以上，同时阳极气体（CO2、CO及微量的氟化合物）污染较轻，因此有很好的工业前景。20世纪80年代至90年代，由于NdFeB 永磁材料市场需求金属钕旺盛，促进了采用氟化物熔盐体系电解氧化钕生产金属钕的产业化进程。在近20年中我用3000安培电解槽生产金属钕，2001年的产量达到6000多吨。如此大的市场推动了万安级大型化电解槽的开发，以提高单槽产量、电解过程的机械化和自动化程度以及便于采取综合治理污染和电解渣的回收利用。2000年开始研发万安级大型电解槽的工艺、槽型、电解过程自动化控制及回收处理阳极气体的措施，现已投入使用。稀土金属熔盐电解工艺技术进展概况见表1。自20世纪80年代以来，氯化物熔盐体系电解技术发展缓慢，奥地利Treibacher厂及德国Goldschmidt厂都停止了用该技术生产混合稀土金属，主要原因是环境污染，成本高，我国跃龙化工厂也停止了10000安培电解槽运行，除生产过程产生的氯气及氯盐挥发物污染环境外，电流效率低、电耗高（约为18～20度/公斤金属）和稀土回收率较低（80%～85%）也是该技术发展的障碍。氟化物熔盐体系电解稀土氧化物生产稀土金属的技术在解决了耐氟盐腐蚀的槽体材料后发展迅速，电解过程实现了自动化控温、加料和真空虹吸出金属，综合处理回收阳极气体，防止了大气污染。技术经济指标如电流效率达到85%左右，稀土回收率90%以上，金属钕的质量满足了高性能NdFeB永磁材料的要求，且具有较好的均匀性和一致性。
表1 稀土熔盐电解工艺技术进展概况
三、金属热还原法制备稀土金属的技术发展概况和评述
根据稀土金属的熔点、沸点不同，金属热还原制备稀土金属的技术大致分为三种：一是针对轻稀土金属如Pr、Nd熔点较低，但沸点很高（即在标准状态下，饱和蒸气压很低）的性质，适合用它们的氯化物如NdCl3用金属钙在1150℃还原（2NdCl3（液）+3Ca（液）= 2Nd（液）+3CaCl2（液））获得金属钕。该项技术在20世纪70年代进行过实验室研究工作，到20世纪80年代由于氧化物电解技术成功地用于工业生产，而没有进一步完善；稀土氯化物热还原的另一实例是氯化钇在1000℃锂热气相还原（YCl3（气）+3Li（气）=Y（固）+3LiCl（气））得固态粉末状金属钇，该项技术也只进行了实验室工作，并没有得到工业应用；二是针对沸点很低（即标准状态下，饱和蒸气压很高）的稀土金属如Sm、Eu、Yb、Tm，可用其氧化物为原料用金属镧或混合轻稀土金属作还原剂，进行还原-蒸馏（如在1450℃，Sm2O3（固）+2La（液）=2Sm（气）+La2O3（固）），在炉子的冷凝区得到固状金属。这种技术由于金属钐的市场需求，已工业化；三是针对沸点低、熔点很高的稀土金属如Dy、Er、Y、Lu的性质，适合用它们的氟化物以金属钙为还原剂进行钙热直接还原（如在1500℃，2YF3（液）+3Ca（液）=2Y（液）+3CaF2（液）），或者用中间合金法即钙热还原过程中加入熔点较低的合金组元如镁使其与高熔点的稀土金属形成熔点较低的合金，同时加入氯化钙助熔剂，以降低渣的熔点，这样还原温度可在约980℃～1000℃下进行，还原后得到的稀土金属镁合金再进行真空蒸馏除去镁而得到海绵态的稀土金属。整个反应为：
YF3（固）+Ca（液）+Mg（液）+CaCl2（液）=YMg（液）+CaF3oCaCl2（液）
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/c77153417.html,
浅析稀土材料的制备技术(doc 9页)
第04周：教学内容：稀土元素的提取与分离 1.稀土的地球化学性质与稀土矿石分解的关系；稀土矿石分解的方法(干法与湿法) 2.详述稀土矿的湿法分解的两个具体工艺流程；2.简述稀土元素的分离和提纯。 教学要求：重点掌握稀土矿分解方法(干、湿法) 熟悉稀土矿的湿法分解的“高温H2SO4分解包头混合 稀土矿工艺及原理”、“南方离子吸附态稀土矿的提取工艺及原理”；了解稀土元素与非稀土 元素的分离、稀土元素之间的分离基本原理；了解稀土元素之间分离和提纯工艺方法。 第4章稀土材料的制备技术 §1 稀土元素的提取和分离 一.稀土材料制备的工作范畴 广义来讲，稀土材料的制备应包括从稀土矿物原料到稀土材料的全过程，如图4-1所示。 具体是指以稀土精矿为原料，经过稀土冶金过程(稀土提取、分离及金属制备)得到稀土金属 或(和)化合物(很多情况下它们可直接作为稀土材料产品)；再将稀土化合物或金属按设计要 求配以相关的原料(无机物或有机物)，采用一定的制备技术和工艺流程制备出符合使用要求 的各种稀土材料，包括单晶、多晶、非晶态、玻璃、陶瓷、涂料、低维化合物、复合材料、 超细粉末和金属、合金、金属间化合物以及稀土高分子化合物等稀土材料。在这一全过程中， 稀土冶金过程和材料制备过程是主体，由于这两个过程的完成，可直接制备出各种稀土金属、 合金和多种多样的稀土化合物材料。 由于稀土元素本身固有的结构和性能特点，使稀土材料的制备具有下述特点。 ①稀土材料的组成与结构复杂，因此对其化学成分、显微结构要进行严格的设计和监控。 ②稀土元素的活泼性及光、电、磁、热等特性，要求制备环境苛刻(如温度、压力、介质、 溶剂及保护气氛等)。 ③除采用传统的金属熔炼法、陶瓷法、物理及化学方法外，更多的则是采用高新技术条 件，例如高温、高压、低温、高真空、失重、辐射及其他极端技术条件；采用新的合成方法
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 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；生产规模第一，2005年中国稀土产量占全世界的96%；出口量世界第一，中国产量的60%用于出口，出口量占国际贸易的63%以上，而且中国是世界上惟一大量供应不同等级、不同品种稀土产品的国家。可以说，中国是在敞开了门不计成本地向世界供应。据国家发改委的报告，中国的稀土冶炼分离年生产能力20万吨，超过世界年需求量的一倍。而中国的大方，造就了一些国家的贪婪。至2012年初统计数据显示，我国稀土世界占有量由2005年的96%下降至30%。 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。 火法冶金工艺过程简单，生产率较高。稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合
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。
1.什么是湿法冶金？湿法冶金包括哪些过程？ 在溶液中进行的冶金叫做湿法冶金。湿法冶金包括浸出、液固分离、净化、制备金属等过程。 2.什么是火法冶金？火法冶金包括哪些过程? 火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。火法冶金包括炉料准备、熔炼、火法精炼等过程。 3.湿法冶金和火法冶金相比各有什么特点？ 火法冶金特点：反应速度快，设备产能大，成本低，但投资大，能耗高，污染也大。 湿法冶金特点：对原料适应力强，能够处理低品位的矿，回收率高；操作温度低，劳动条件好，能耗低；可直接制取纯化合物或纯金属；生产规模可大可小，因地制宜，成本低。 4.选矿的方法有哪些，其原理如何？ 重选：利用被分选矿物颗粒间相对密度、粒度、形状的差异及其在介质运动速率和方向的不同，使之彼此分离的选矿方法 磁选：利用矿物颗粒磁性的不同来使矿物分离的选矿方法。 电选：根据矿物颗粒电性的差别，在高压电场中进行选别的选矿方法。 浮选：利用各种矿物原料颗粒表面对水的润湿性差异来进行选别的选矿方法。 化学选矿：利用矿物化学性质的不同，采用化学方法或物理相结合的方法分离和回收有用成份，得到化学精矿的选矿方法。 5.湿法炼铜适用于何种矿物？请简述湿法炼铜的工艺过程，常用浸出方法有哪 些？ 湿法炼铜主要用来处理氧化矿、贫矿和残留矿，也可以用来处理硫化矿。工艺过程主要包括四个步骤，浸出、萃取、反萃取、金属制备（电积或置换）。 浸出方法有堆浸、槽浸、细菌浸出和高压氧浸出。 6.简述铜电解精炼过程中各类杂质的行为？ ①锌、铁、镍、钴、铅等杂质，电极电位比铜更负，电解时均溶于电解液 中，但其中的铅离子会与硫酸根离子进一步生成难溶的硫酸盐而沉降进 入阳极泥。 ②金、银和铂族金属的电极电位比铜更正，几乎全部转入阳极泥，少量溶 解的银也会与电解液中的氯离子化合生成氯化银，沉入阳极泥。 ③硫、氧、硒、碲以Cu 2S、Cu 2 O、Cu 2 Se等形式存在于铜阳极中，电解时自 阳极板上脱落进入阳极泥。 ④砷、锑、铋等电极电位与铜相近的一类杂质，在电解时全部进入电解液。 7.简述火法炼铜的工艺流程及各个环节的任务和原理？ ①造锍熔炼：把炉料中全部的铜富集在铜锍相，把脉石、氧化物、及杂质 汇集与熔渣相。原理：利用铜与锍的亲和力大于铁和一些杂质金属，而 铁与氧的亲和力大于铜的特性。 ②铜锍吹炼：把铜锍吹炼成含铜98.5%~99.5%的粗铜。原理：FeS氧化造渣 形成Cu 2S熔体，Cu 2 S继续氧化成Cu 2 O，同时与未氧化的Cu 2 S作用生成粗 铜。 ③火法精炼：除去粗铜中的铁、铅、锌、铋、砷、硫等杂质。原理：利用 杂质与氧的亲和力大与铜与氧的亲和力以及杂质氧化物在铜中溶解度小的特性。
摘要：对稀土矿物氟碳铈矿、独居石和氟碳铈矿的混合矿湿法冶金分解和分离过程中所产生的废水进行了分类。综述了不同的冶金工艺所采用的废水处理方法，认为对稀土冶金废水的处理应注意分类治理，回收副产品；以废治废，降低成本，提高废水回用率；开展清洁冶金工艺研究，从源头解决污染问题。 关键词：稀土；氟碳铈矿；独居石；湿法冶金；废水处理 稀土湿法冶金过程中的废水污染问题受到各方面的关注。我国稀土湿法冶金的原料主要是氟碳铈矿、氟碳铈矿和独居石的混合矿（以下简称混合稀土精矿）及广东、江西等地的离子吸附型稀土矿。离子吸附型稀土矿采用原地浸矿、碳铰沉淀工艺制备碳酸稀土产品，氟碳铈矿主要采用氧化焙烧工艺分解，而混合稀土精矿主要采用浓硫酸高温焙烧分解（以下简称酸法分解工艺）和液碱法分解两种工艺制备碳酸稀土和氯化稀土初级产品，然后由初级产品再通过萃取分离生产不同纯度的单一稀土产品。本文对稀土矿物的3种分解工艺及萃取分离制备单一稀土工艺等湿法冶金过程中的废水分类及研究现状作简单综述。 1 稀土湿法冶金过程废水的分类 1.1 混合稀土精矿的分解 1.1.1 酸法分解工艺 混合稀土精矿浓硫酸高温焙烧分解工艺是以混合稀土精矿为原料的稀土企业的主体分解工艺。该工艺在冶金过程中产生酸性废水A（ρ（F－）＝2～5g／L，ρ（H2SO4）＝15－25 g／L）和含硫酸铰的氨氮类废水 B（pH＝7－8，ρ（NH4+）＝5～18 g／L）。初级产品碳酸稀土还可以进一步革取分离单一稀土产品并产生相应的废水。 1.1.2 液碱法分解工艺 液碱法分解工艺是分解混合稀土精矿的另一个主要工艺，目前仍有少部分企业采用该工艺生产。该工艺产生两种废水：酸性废水C（含钙镁离子和盐酸，盐酸浓度约l～2 mol／L）和碱性废水D（含NaOH，Na3PO4和NaF等，ρ（F－）＝0.4～0.6 g／L，ρ（NaOH）＝100～400g／L，ρ（Na2CO3）＝20～30g／L，pH＝10～11）。初级产品氯化稀土还可以进一步苹取分离出单一稀士产品。 1.2 氟碳饰矿的分解——氧化焙烧分解工艺 氧化焙烧分解工艺是四川氟碳钝矿的主要分解工艺，主要产生两种废水，一种是酸性废水E，ρ（F－）= 4～6 g／L，ρ（Fe2（SO4）3）＝25～35 g／L，w（H2SO4）= 8％～10％和 Na2SO4 及少量的 P2O5等；一种为碱性废水F，主要是含Na2SO4，ρ（Na2SO4）＝
有色冶金行业资料 一、有色行业定义及包含金属种类 1.1 定义 人类已发现蕴藏在自然界的103种天然元素中，凡具有良好导电、导热和可煅性的天然元素称金属，现在世界上有86种金属。通常把金属分为黑色金属和有色金属两大类，中国在1958年将铁、铬、锰列入黑色金属；除铁、铬、锰以外的83种金属（包括13种人造超铀元素）都叫有色金属。 狭义的有色金属又称非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。 广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体（通常大于50），加入一种或几种其他元素而构成的合金。 1.2金属种类
有色金属分类补充说明： 1）轻有色金属：这类金属的共同特点是：密度小（0.53-4.5），化学活性大，与氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。 2）重有色金属：其特点是密度大，如铅为11.34.每一种重有色金属根据其特性，在国民经济各部门中都具有其特殊的应用范围和用途。例如，铜是军工及电气设备的基本材料；铅在化工方面制耐酸管道、蓄电池等有着广泛应用；镀锌的钢材广泛应用于工业和生活方面；而镍和钴则是制定高温合金与不锈钢的重要合金元
素。 3）贵金属：这类金属由于对氧及其他试剂的稳定性，且在地壳中含量少，开采和提取比较困难，故价格比一般金属贵。这类金属除金银铂有单独的矿物，可以从矿石中生产一部分外，大部分要从铜、铅、锌、镍等冶炼厂的副产品（阳极泥）中回收。 4）半金属：这类金属的物理化学性质介于金属和非金属之间，如砷是非金属，但又能导电传热。此类金属根据各自的特性有不同的用途。 5）稀有金属：这类金属的特点是发现较晚，提取困难，工业上应用也较晚。由于数量较多，为了研究上的方便，按其性质、提取方法和在地壳中存在的特征，又将其分为5类： （1）轻稀有金属：其特点是密度小，如锂为0.534，化学活性很强。这类金属的氧化物和氯化物都具有很高的化学稳定性，很难还原，常用熔盐电解法 生产。 （2）稀有高熔点金属（亦称稀有难熔金属）：其特点是熔点高，如钨的熔点为3410℃；硬度大，抗蚀性强，可与一些非金属生成非常硬的难熔的稳定化 合物。如碳化物、氮化物、硅化物和硼化物。这些化合物是生产硬质合金 的重要材料。 （3）稀有分散金属（亦称稀散金属）：其特点是这类金属在地壳中很分散，常伴生在其他矿床中，但其产量极少，没有工业价值，通常都是从冶金工厂或 化工厂的废料中提取的。如电解铜的阳极泥、冶炼铅锌和铝的炉渣及烟尘 等。 （4）稀土金属：从镧到铕，为轻稀土；从钆到镥含钪、钇为重稀土。18世纪时，
我国稀有及稀散金属综合利用技术综述 刘爽，鲁力，柳德华，康健，黄鹏 （湖北省地质实验研究所，湖北武汉 430034） 摘要：随着稀有金属、稀散金属需求量的稳定增长，其回收技术越来越受到重视。本文作者在进行了大量的查询和学习后，对相关文献资料进行了整理，简单扼要地概述了所有稀有元素 及稀散元素金属的综合利用研究现状，对目前工业上应用的主要工艺路线、技术特点及研究重点 进行介绍。 关键词：稀有金属；稀散金属；选矿；提取；提纯 doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2013.0x.00x 中图分类号：TD97 文献标识码：A 文章编号：100-6532（2013） 1 稀有金属综合利用技术综述 稀有金属在国民经济建设与发展中得到广泛应用，特别是在尖端科技、现代工业上是不可缺少的原料。稀有金属包括锂、铷、铯、铍、锶、锆、铪、铌、钽。 工业上重要的锂矿物有锂辉石、锂云母、铁锂云母、磷锂辉石、透锂长石。除工业矿物外，盐湖卤水及盐湖盆地地下卤水富含锂，是工业上用锂的一个重要来源。锂矿石的性质不同，采用不同的分选工艺，主要有浮选法、手选法、热碎解、磁选法、重悬浮液选矿法、化学处理法、联合选矿法等。盐湖卤水中锂盐的提取，通常首先需将原始卤水中锂进一步蒸发浓缩，然后再采用适当的分离技术，主要有太阳池升温沉锂法、沉淀法、煅烧法、吸附法和溶剂萃取法等，对浓缩卤水中的锂进行分离、提取，最终制备碳酸锂[1]。 铷无独立的工业矿物，主要赋存于锂云母等矿石和盐湖卤水中，铷铯性质相近，常共伴生一起，提取、提纯工艺基本一致，从最古老的分步结晶法开始，逐步开发出了沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法等多种工艺[2]。 铍矿床主要分两大类型，花岗伟晶岩型和气成热液型，其中绿柱石主要采自花岗伟晶岩矿床，硅铍石主要采自气成热液矿床。含铍矿物一般与萤石、云母、锂辉石、方解石、白云石等矿物密切共生，有时矿石中还含有黑钨矿、锡石、辉钼矿、黄铁矿等矿物，通常铍矿石的选矿流程比较复杂。当矿石中含有钨、锡、钽、铌等矿物时，首先采用重选回收相应矿物；当矿石中含有硫化物时，采用预先浮选回收钼、铅、锌、铁等硫化矿；当矿石中含有黄玉、滑石、云母等易浮矿物时，同样必须采用预先浮选以排除易浮矿物对后续作业的影响。此外，除浮选、重选外，工业上应用的铍提取工艺主要还有硫酸法和氟化法[3]。 自然界已知含锶矿物有10多种，工业上用于提取锶的原料主要是天青石和菱锶矿。锶主要以碳酸盐使用。以菱锶矿为原料制备碳酸锶的方法主要有酸溶一碱析法和焙烧法，以天青石为原料制备碳酸锶的方法主要有炭 收稿日期：2012-08-24；改回日期：2013-01-25
3.5电子废弃物的火法冶金技术 3.5.1概述 电子废弃物的火法冶金技术是20世纪80年代从电子废弃物中回收贵金属应用最广泛的技术，其实质是一种最古老的炼金方法。电子废弃物的种类繁多，组成复杂，各种聚合物、金属、无机惰性填料或增强材料粘合混杂在一起，使得回收过程中各组成部分的分离变得异常困难。采用火法冶金技术能将聚合物降解或将金属熔融，可以比较容易地从中回收能源和有用成分，从而避免了复杂而昂贵的分离分类过程。此外，电子废弃物的火法冶金技术在减容减量，处理规模和效率方面也是其他回收技术无法比拟的。火法冶金技术的基本原理是利用冶金炉高温加热剥离非金属物质，贵金属熔融于其他金属熔炼物料或熔盐中，再加以分离。非金属物质主要是电路板有机材料等，一般呈浮渣物分离去除；而贵金属与其他金属呈合金态流出，再精炼或电解处理。这种技术主要通过焚烧、等离子电弧炉或高炉熔炼、烧结或熔融等火法处理的手段来去除电子废弃物中的塑料及其他有机成分，使金属得到富集并进一步回收利用。火法冶金技术主要包括焚烧、热解、汽化、直接冶炼技术等，各种技术的比较见表1。火法冶金技术从电子废弃物中提取贵金属的一般工艺流程如图1所示。 表1电子废弃物中一些物质的密度 电子废料（经预处理）
图1火法冶金技术从电子废弃物中提取贵金属的一般工艺流程火法冶金技术处理印刷线路板的过程是：将破碎过的PCB废品在回转炉或熔解池内燃烧以去除塑料，留下金属熔渣，再通过熔炼这些熔渣可以得到掺杂合金。这些合金可以用电解或高温冶金的方法进行提炼。可生产出三类可销售的产品：Zn、Pb、Sn的氧化物，符合环保要求的渣以及Cu—Ni—Sn合金。德国柏林大学冶金学院1997年提出顶吹反应器用于废弃印刷线路板处理。该过程可得到Cu—Ni—Sn合金、Pb、Zn的氧化物，残渣符合环境要求，可用于生产建筑材料。Masude等人的专利描述了在铜提炼炉中回收废弃印刷线路板等电子废品中的Au和Ag的方法。送入的样品碎片在空气或氧气中燃烧，然后与熔融的生铜接触℃u溶液中的Au和Ag用电解沉淀提炼，最后从阳极泥中回收出贵金属。Engelhard（是一家公司名称，就是这样）的一家冶金工厂从电子类废品中回收Au、Ag和Pd。工艺流程主要包括：压碎和分类，燃烧和物理分离，熔解和提炼。熔渣被回收，块状和颗粒金属用化学或电解方法进一步提炼，Au、Ag和Pd的回收率达90％。 用冶炼工艺处理废电池的方法是对传统火法冶金回收技术的改进。其基本思路就是将预处理后的废电池经烧结，残留物加入转炉内进行高温冶炼，既减少废电池对环境的危害，又可将废电池中的铁、镍、锰等金属元素作为炼钢的原料加以回收利用。其原则性流程如图2所示。
基于稀土湿法冶金废水处理措施探究 发表时间：2018-07-12T14:07:14.587Z 来源：《防护工程》2018年第6期作者：曾永春 [导读] 近年来，因国家不断加大环保的治理力度，在内蒙古(地区)、四川南部和广东、广西等地，形成了不同的污水处理技术。 四川省冕宁县方兴稀土有限公司 615601 摘要：我国稀土资源丰富，稀土产业发展迅速，目前已建立起完整的稀土开采、冶炼及应用产业体系。稀土湿法冶炼过程中使用大量酸、碱、盐、萃取剂等化工原料并产生了酸性废水、碱性废水、氨氮废水等各种生产废水，废水含盐量较高，严重威胁生态环境安全。本文就针对稀土湿法冶金废水处理措施进行了探究。 关键词：稀土；湿法冶金；废水；处理措施 近年来，因国家不断加大环保的治理力度，在内蒙古(地区)、四川南部和广东、广西等地，形成了不同的污水处理技术。结合多年的稀土湿法冶金废水处理的经验，总结了目前稀土冶炼废水处理的方法，以四川氟碳铈矿氧化焙烧盐酸浸出工艺为例。 1废水的来源和特征 湿法冶金提取分离稀土元素在目前工业生产中应用最广泛。根据稀土矿物的不同性质及相应冶炼技术，产生的废水是不同的。当前使用的稀土冶炼过程中矿物主要是氟碳铈矿、独居石、离子型稀土矿和混合稀土矿等，这些矿物质通常包含钍和镭的放射性物质和其他氟、铅有害成分，进入冶炼废水，污染周围的环境。我国四川主要采用氧化焙烧盐酸浸出工艺，包头混合稀土矿主要采用硫酸高温焙烧过程，离子吸附型稀土矿主要采用离子型稀土冶炼原位浸出技术。稀土矿物湿法过程中使用盐酸、硫酸、苛性钠、金属盐、萃取剂等化学试剂。 1.1酸性废水 酸性废水包括硫酸废水、盐酸废水、酸泡废水、喷淋废水、萃取分离废水等。硫酸废水主要在复盐沉淀过程中产生，主要污染物是 H+、Fe3+、Na+、SO42+等污染物。盐酸废水主要在草酸沉淀和萃取分离过程中产生，主要包括H+、Cl-、SO42+和其他污染物。喷淋废水主要是稀土焙烧生产的有毒有害废气，尾气通过碱液喷淋净化产生，主要包括H-、SO42-、Na+、Ca2+等污染物。 1.2碱性废水 碱性废水是在碱性生产过程中产生的，废水中主要含有氢氧化钠、氟等污染物。 1.3放射性废水 稀土矿石中的放射性元素钍、铀与酸碱反应溶解进入稀土溶液，捞稀土后，放射性元素钍、铀进入废水，形成放射性废水。 1.4含盐废水 含盐废水包括氯化物、氟化物、销酸盐和硫酸盐废水。在稀土的冶炼过程中，氟化稀土的转型产生碱性废水，含有氟化物；稀土沉淀和稀土皂产生含氯化钠、氯化铵、氯化钙或销酸盐的废水；复盐沉淀产生含硫酸盐的废水。这些废水都含有较高的盐份。 2废水的处理措施和方法 在污水处理过程中，首先要控制原材料品质，选择含有较少污染物的矿物，从源头做起；其次，提高回水利用率，节约水资源，减少废水排放量；最后，开发利用新技术，提高对污染物的处理是十分重要的。只有这样，我们才能减少有害物质流入环境，保护环境的目的。由于稀土湿法冶金行业由于生产技术的差异，加工的稀土材料和不同的产品结构，不同的工艺流程会产生不同的废水，所以不可能有统一的污水处理工艺。废水的处理，首先应对废水中污染因子进行全面的分析，在熟悉稀土冶炼生产过程的基础上，采取不同的处理技术。 2.1酸性废水处理 酸性废水含有H+、Cl-、F-、Ca2+、Mg2+、Na+、SO42-、C2O42-、COD等污染物，可通过直接中和或循环利用降低产污量。直接中和，加入废碱液或石灰乳液或电石渣，中和废水中的余酸，同时使废水中的有害物质形成沉淀。萃取酸性废水还含有少量的溶解性有机物，经石灰的破乳，吸附载带，混凝沉降，生化处理，深度澄清除掉污染物。循环利用，将含有较低酸度的废水作为底水重新利用，节省用水，减小水处理负载。 2.2碱性废水的处理 碱性废水含有Na+、OH-、F-等污染物，可用于中和酸性废水，也可用于吸收酸雾，氯气，燃煤锅炉产生的二氧化硫气体，硫酸法焙烧产生含有氟化氢的废气。加入氯化钙形成氟化钙沉淀，从而去除氟。 2.3放射性废水 像钍、铀和镭这样的放射性元素，通常在使用碱法处理独居石精矿生产过程中产生的废水。这些放射性元素的去除，通常是通过沉淀和絮凝去除的。 2.4含盐废水 酸性废水、碱性废水、稀土沉淀废水经前期处理后，最终产生高盐废水，如何脱盐是目前污水处理的难点，如四川氧化焙烧浸出分离生产工艺中，外排废水氯化钠浓度在5～15g/l。处理这种含盐废水，通常采用物理的方法，即蒸发浓缩结晶法或电渗析-蒸发浓缩结晶的方法回收盐。但每处理1吨稀土氧化物，约排65m3废水，若全部采用蒸发结晶的方法，成本太高。为了降低处理成本，只有加大废水的重复利用率，降低废水排放量。方法有将沉淀及碱转的原液，先进行固液分离，分离出来的高浓度的含盐废水进入电渗析-蒸发结晶，如此可以大大减少蒸发浓缩的废水量，降低处理成本。水洗采取高效水洗方式，降低洗水量，碳酸盐的洗水回用于碱转的水洗，萃取的酸性废水回用于配制盐酸。如此降低废水排放量，亦可降低生产用水量，节约水资源。 2.5综合治理 根据稀土湿法冶炼生产的特殊性，改进稀土生产工艺能极大地提高资源利用率、减少污染物排放，但并不能完全解决稀土湿法冶炼过程的废水污染问题。而稀土湿法冶炼废水的资源综合利用处理需综合考虑废水水质特性、回收产品的品质与市场销售及回收的经济效益等问题，并非所有的工艺废水都适合进行资源回收处理，此外，资源回收处理后的稀土湿法冶炼废水可能仍然存在某些污染物指标超标而不能直接排放。因此，稀土湿法冶炼废水的污染控制应采用污染物的源头控制，资源的综合利用与废水的末端治理相结合的综合治理思路。近年来，膜分离技术（UF、NF、RO）发展迅速，在工业废水回用领域的应用越来越广泛。随着新标准的实施及水价的上涨，稀土分
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、
https://www.doczj.com/doc/c77153417.html,/2005/12/29/45395A6759E75F58.html 昆明理工大学材料与冶金工程学院硕士生导师简介——张正富 https://www.doczj.com/doc/c77153417.html,/jczj/yjgc/ https://www.doczj.com/doc/c77153417.html, 中南大学冶金科学与工程学院 https://www.doczj.com/doc/c77153417.html,/view/2347226.htm 中南大学冶金科学与工程 中南大学冶金科学与工程学院 国家精品课程-冶金原理 近年来冶金学院教师出版专著、教材、一览表 时间:2010-12-13 11:04:25 浏览次数:429 序号专著、教材名称出版社出版日期主著、主编1湿法冶金学中南大学出版社2002李洪桂 2锂离子电池中南大学出版社2002郭炳昆 3有色金属熔池熔 炼冶金工业出版社2002任鸿九 4铅锌冶金学科学出版社2002彭容秋5冶金设备基础中南大学出版社2003唐谟堂 6金属镁生产工艺 学中南大学出版社2003徐日瑶 7硅热法炼镁生产 工艺学中南大学出版社2003徐日瑶 8固体废物工程中国环境科学出 版社2003柴立元 9化学电源中南大学出版社2003郭炳焜李新海 10固体废物污染控 制与处理中南大学出版社2003 柴立元何德 文 11贵金属冶金学中南大学出版社2004卢宜源宾万达 12重金属冶金学中南大学出版社2004彭容秋 13再生金属冶金工 艺中南大学出版社2004 乐颂光鲁君 乐 14冶金分离科学与科学出版社2004张启修
工程 15锰冶金学中南大学出版社2004谭柱中鲁君乐等 16湿法冶金设备中南大学出版社2004唐谟堂17火法冶金设备中南大学出版社2004唐谟堂18铅冶金学中南大学出版社2004彭容秋19铜冶金学中南大学出版社2004彭容秋20镍冶金学中南大学出版社2005彭容秋21锡冶金学中南大学出版社2005彭容秋22锌冶金学中南大学出版社2005彭容秋23冶金原理科学出版社2005李洪桂 24贵金属冶金及深 加工产品中南大学出版社2005杨天足 25钨钼冶金冶金出版社2005张启修赵秦生 26防尘防毒安全知 识 中国劳动社会保 障出版社2005何德文吴超 27危险化学品废物 处理化学工业版社2005 王罗春何德 文 28环境影响评价学中南大学出版社2006柴立元何德文 29清洁冶金中南大学出版社2006任鸿九李洪桂30锑冶金物理化学中南大学出版社2006赵瑞荣石西昌31无污染冶金中南大学出版社2006唐谟堂等 32有色金属资源循 环理论与方法 中南大学出版社 2007 郭学益田庆 华 33现代铝电解冶金工业出版社2008刘业翔34环境影响评价科学出版社2008何德文等 35最新科技信息的 网络搜寻与利用 中国大百科全书 出版社2009刘业翔 36现代电化学中南大学出版社 2010龚竹青王志兴 37冶金环境工程科学出版社2010柴立元彭兵 38高纯金属材料冶金工业出版社2010郭学益田庆华https://www.doczj.com/doc/c77153417.html,/jx_jpkc.asp 中国矿业大学 化学性质： 铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步氧
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 核磁共振自行车 磁悬浮 磁选机 看稀土原矿生产新闻中有离子型稀土矿原矿“堆浸工艺”这个词，是怎样的工艺？怎么翻译成英文或日文？ 堆浸提金是指将低品位金矿石或浮选尾矿在底垫材料上筑堆，通过氰化钠溶液循环喷淋，使矿石中的金、银溶解出来。含金贵液用活性炭吸附、锌置换沉淀或直接电解沉积等方法回收金，提金后的尾渣经消毒后排放。堆浸法提金具有工艺简单、操作容易、设备少、动力消耗少、投资省、见效快、生产成本低等特点。堆浸用于处理0.5-3g/t的低品位矿石，金的回收率50-80%，甚至能达到90%。因此，堆浸法使原来认为无经济价值的许多小型金矿、低品位矿石、尾矿或废石现在都能得以经济回收。我国在二十世纪八十年代将堆浸法广泛用于工业生产。堆浸法适合处理以下几种矿产资源：1、规模较大，以前认为不能利用的低品位金银矿；2、矿山开采过程中剥离的低品位含金“废石”；3、地质坑探和矿山掘进中采掘出的中低品位含金矿石；4、含金品位稍高，但规模较小，不宜建机械化选厂的金银矿； 5、采用常规氰化法处理经济上不利的金矿； 6、含金的冶炼烧渣、高品位尾矿和含有金的大型废石场。堆浸提金生产工艺主要由堆浸场地的修筑、矿石的预处理（破碎或制粒）、筑堆、喷淋浸出、含金贵液中金的回收以及废矿堆的消毒、卸堆等几部分组成。堆浸的生产成本：尾矿堆浸成本度大约在30-40元/吨，原矿堆浸成本大约在40-50元/吨. 我想问一下现在离子型稀土矿的开采方法是什么方法成本怎样计算需要什么试剂？？？？？？？？？？？？？ 离子型稀土第一代提取工艺，可简述为"异地提取工艺"，或归结为"池浸工艺"。其主要工艺过程为：表土剥离→开挖含矿山体、搬运矿石→浸矿池→将按一定比例（浓度要求）配置的电解质溶液作为"洗提剂"或"浸矿剂"，加入浸矿池，溶液对池中含"离子相"稀土矿石进行"渗滤洗提"或"淋洗" →溶液中活泼离子
浅谈火法练锌工艺中常见的几种方法 摘要：由于锌在工业中的广泛使用和消费, 促进锌冶金的迅速发展,火法炼锌工艺是锌冶金工艺中一种常见的施工工艺，国际上约有20%左右的原生锌锭是通过此工艺生产出来的，因此，值得我们进一步的研究，本文主要是对火法炼锌工艺中常见的几种方法进行了分析，以供同仁参考！ 关键词：火法炼锌，平罐炼锌、竖罐炼锌、电热法、密闭鼓风炉法锌冶金主要原料是闪锌矿和高铁闪锌矿选矿得到的硫化锌精矿, 少量的是红锌矿、菱锌矿和异极矿等。由这些锌矿物冶金生产出锌锭的工艺分为两大类: 火法炼锌工艺和湿法炼锌工艺。火法炼锌工艺有平罐、竖罐、电热法和密闭鼓风炉法等。其共同的特点是利用锌的沸点较低, 在冶炼过程中用还原剂将其从氧化物中还原成金属锌, 并挥发进入冷凝系统中冷凝成为金属锌, 从而与脉石和其它杂质分开。硫化锌精矿通常通过焙烧和烧结氧化为氧化物,然后进行还原、冷凝得到粗锌, 粗锌经精馏得精锌。锌火法冶金工艺中由于使用还原剂, 产生大量的温室气体, 在不同程度上对大气环境都有污染。火法炼锌因还原设备的不同分为如下几种方法。 1、平罐炼锌工艺 第一台平罐炼锌于1807年投入工业化生产,开创现代锌冶金的先河。平罐炼锌具有设备简单、不用焦炭、耗电少、便于建设等优点。但劳动条件差, 劳动生产率低和耗煤量大, 已逐步被淘汰。平罐炼锌是将含硫< 1% 焙砂配入适量的还原剂后装入平罐蒸馏炉中的小罐内, 然后加热升温到1000℃以上, 炉料中锌被还原成锌蒸气从罐内挥发到罐外的小冷凝器中冷凝成液体锌, 残余的锌蒸气与CO一道进延伸器中冷凝成蓝粉, 剩余的CO在延伸口自燃。平罐炼锌的罐渣含锌5%～10% , 需要进一步处理, 加上其它挥发损失, 锌的回收率仅为80%～90%；罐子的体积小, 难以实现完善的机械化,劳动强度比较大; 环境污染严重, 燃料及耐火材料的消耗均比较大。因此, 平罐炼锌技术落后, 基本上已被淘汰。世界上仅我国的一些小厂仍然采用该技术进行生产粗锌。 2、竖罐炼锌 竖罐炼锌是由平罐炼锌的基础上发展起来的，实现了设备大型化和机械化操作，劳动条件得到一定改善, 提高了劳动生产率, 在缺少电力和焦炭的地区, 这种方法具有独特的适应性。此法由于不能避免间接加热和单罐产锌能力低、热效率低, 同时采用价格高昂的碳化硅制品作为换热设备, 炉料准备工序较长, 作业费用高, 单罐产锌能力低等缺点, 目前世界上大多数竖罐炼锌厂被迫减产、停产或转产。但我国的葫芦岛锌厂的竖罐炼技术通过不断完善和改进, 如锌精矿采用高温流态化焙烧、选优混合配煤、改造和简化制团工艺, 精制优质团矿, 强化蒸馏过程, 实行竖罐大型化, 并以廉价煤为燃料, 多层次回收废热以弥补间接加热的不足, 开拓旋涡熔炼技术, 扩大综合回收等, 以提高该方法的技术水平。故此, 它目前还是我国主要的炼锌工艺之一。
湿法冶金原理 Fundamentals of Hydrometallurgical 课程编号：07310530 学分：3 学时：45（其中：讲课学时：39 实验学时：6 上机学时：0） 先修课程：冶金物理化学、物理化学 适用专业：冶金工程专业三年级学生 教材：《湿法冶金学》，李洪桂，中南大学出版社，2002年4月，第一版开课学院：材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务 《湿法冶金原理》是冶金工程专业的必修课程，具有重要补充意义的专业基础课。湿法冶金原理的主要内容包括浸出，沉淀与结晶，离子交换，溶剂萃取与还原等冶金单元。课程的主要任务是1.了解湿法冶金的主要冶金单元，掌握各冶金单元的基本反应原理和过程控制方法；2.掌握各冶金单元的主要应用领域和；3.强调理论与实际的结合，拓展学生的知识面，提高学生分析问题、解决问题的能力。 二、课程的基本内容及要求 第一章绪论 1、教学内容 （1）湿法冶金的概念 （2）湿法冶金的主要阶段 （3）湿法冶金流程简介 （4）湿法冶金制取无机材料简介 2、基本要求 了解湿法冶金的概念，掌握湿法冶金的主要阶段和流程，了解湿法冶金制取无机材料的主要方法。 第二章浸出 1、教学内容 （1）概述 （2）浸出过程的热力学基础 （3）浸出过程动力学基础 （4）浸出过程的工程技术 （5）浸出过程在提取冶金中的应用
2、基本要求 了解浸出的概念，掌握浸出过充热力学和动力学方程，掌握浸出过程的主要方法，了解浸出在冶金中的应用。 重点：浸出过程热力学和动力学 难点：动力学和热力学方程 第三章沉淀与结晶 1、教学内容 （1）概述 （2）沉淀与结晶过程的物理化学基础 （3）主要沉淀方法及其在提取冶金的应用 （4）结晶过程在提取冶金中的应用 （5）用沉淀法或共沉淀法制备特种陶瓷的粉末 2、基本要求 掌握沉淀与结晶的物理化学基本原理，掌握沉淀和结晶在提取冶金中的应用，了解沉淀法制备特种陶瓷粉末的方法。 难点：沉淀与结晶过程中的物理化学基础 第四章离子交换法 1、教学内容 （1）概述 （2）离子交换树脂及其性能 （3）离子交换平衡 （4）离子交换动力学 （5）柱上离子交换 （6）简单离子交换法在提取冶金中的应用 （7）离子交换色层法分离稀土元素 （8）离子交换膜及其在提取冶金中的应用 2、基本要求 了解离子交换树脂的分类及其性能，掌握离子交换的动力学方程，选择系数、分配比和分离因素，掌握柱上离子交换过程和分类技术及其在冶金中的应用，了解离子交换在稀土中的应用，了解离子交换膜的发展概况及其应用。 重点：离子交换热力学 第五章溶剂萃取 1、教学内容