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doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018.05.013磷酸法从磷矿中分离富集稀土的机理研究冯林永，蒋训雄，范艳青，汪胜东，张登高, 汤集刚，应平（北京矿冶科技集团有限公司，北京100160）摘要：通过试验与理论分析、矿相显微镜、SEM、EDS、XRD、EPMA及化学逐提等方法，研究了磷酸分解法从含稀土磷矿中分离、富集稀土的反应机理。
在磷酸分解过程中，氟磷灰石晶体中的磷、大部分钙元素被选择性溶解进入溶液，而氟元素与少部分钙在氟磷灰石晶体内发生原位化学反应形成了类晶质状的氟化钙新相，约95%的稀土以类质同相的形式进入氟化钙物相中与磷分离并得到富集。
关键词：磷矿；稀土；磷酸浸出；富集；机理中图分类号：TF845 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2018）05-0000-00Study on Reaction Mechanism of Separation and Enrichment of REES fromPhosphorite by H3PO4 LeachingFENG Lin-yong, JIANG Xun-xiong, FAN Yan-qing, WANG Sheng-dong, ZHANG Deng-gao, TANG Ji-gang, YINGPing(BGRIMM Technology Group, Beijing 100160, China)Abstract：Reaction mechanism of separation and enrichment of REES by H3PO4 leaching were investigated through theoretical analysis, verification test, mineral microscope, SEM, EDS, XRD, EPMA, and chemical extraction. Namely, by leaching with H3PO4, phosphorus and calcium in fluorapatite are dissolved into solution, situ chemical reaction is carried out between element fluorine and calcium in fluorapatite crystal and produces new phase CaF2, and REES of about 95% in total are separated with phosphorus and enriched in phase CaF2 with isomorphism.Key words：phosphate ore; rare earth; phosphoric acid leaching; enrichment; mechanism除独立稀土矿外，稀土还伴生于磷矿中，不同地区磷矿中的稀土含量差别较大，高的可达0.5%~5%或以上，低的仅有0.02%~0.1%[1]。
２０１２年１１期有色金属（冶炼部分）（ｈｔｔｐ：／／ｙｓｙｌ．ｂｇｒｉｍｍ．ｃｎ）・３３・ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７—７５４５．２０１２．１１．０１０返酸浸出磷矿中的稀土汪胜东１’２，蒋开喜２，蒋训雄２，冯林永２，范艳青２，蒋伟２（１．东北大学，沈阳１１０８１９；２．北京矿冶研究总院，北京１００１６０）摘要：采用湿法磷酸工艺的返回酸浸出磷矿中伴生稀土与磷，稀土与磷以磷酸二氢盐的形式进入溶液。
考察温度、浓度、时间、液固比等因素对稀土与磷浸出的影响。
结果表明，适宜的浸出条件为：返回酸浓度２５％、温度６５℃、液固比１０：１、浸出时间８ｈ，在此条件下，稀土浸出率可达９０．４％，磷浸出率达９８．７％。
关键词：磷矿；磷酸；稀土；浸出中图分类号：ＴＦ８４５＋．３文献标识码：Ａ文章编号：１００７—７５４５（２０１２）１１一００３３一０４ＬｅａｃｈｉｎｇＲＥＥｓｆｒｏｍＰｈｏｓｐｈｏｒｉｔｅｗｉｔｈＲｅｔｕｒｎｉｎｇＡｃｉｄＷＡＮＧＳｈｅｎｇ—ｄｏｎ９１”，ＪＩＡＮＧＫａｉ—ｘｉ２，ＪＩＡＮＧＸｕｎ—ｘｉｏｎ９２，ＦＥＮＧＬｉｎｇ—ｙｏｎ９２，ＦＡＮＹａｎ—ｑｉｎ９２，ＪＩＡＮＧＷｅｉ２（１．ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ，１１０８１９５２．ＢｅｉｊｉｎｇＧｅｎｅｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｎｉｎｇ８ＬＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１００１６０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＲＥＥｓａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｗｅｒｅｌｅａｃｈｅｄｆｒｏｍｐｈｏｓｐｈｏｒｉｔｅｂｙｒｅｔｕｒｎｉｎｇａｃｉｄｆｒｏｍｗｅｔｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃａｃｉｄｐｒｏｃｅｓｓ．ＴｈｅＲＥＥｓａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｗｅｒｅｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎｆｏｒｍｏｆＲＥ（Ｈ２Ｐ０４）３ａｎｄＣａ（Ｈ２Ｐ０４）２．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｉｍｅ，ａｎｄｒａｔｉｏｏｆｌｉｑｕｉｄｔｏｓｏｈｄ（Ｌ／Ｓ）ｏｎｌｅａｃｈｉｎｇｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｒａｔｅｓｏｆＲＥＥｓａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒａｒｅｕｐｔｏ９０．４％ａｎｄ９８．７％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｕｎｄｅｒｔｈｅｆ０１１０ｗｉｎｇｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｒｅｔｕｒｎｉｎｇａｃｉｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆ２３％，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ６５℃，Ｌ／Ｓｏｆ１０，ａｎｄｌｅａｃｈｉｎｇｔｉｍｅｏｆ８ｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｔｅ；ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃａｃｉｄ；ＲＥＥｓ；ｌｅａｃｈｉｎｇ稀土是重要的战略性资源之一，含稀土磷矿作为非可再生资源，其中磷与稀土的价值相当，此类资源的开发前提是在磷酸生产过程中实现稀土的高效综合回收口＿３］。
磷矿酸解过程硫酸钙结晶及磷石膏中稀土浸出分析作者：赵丽红来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第11期摘要：磷矿作为含磷的矿石资源，具有重要的利用价值，主要是因为其所含的磷元素是化工生产中的一种必要性元素。
就目前磷矿中磷元素提取来看，主要使用到的是硫酸分解磷矿的方法，这种方法在利用的过程中会产生硫酸钙结晶，也会在磷石膏当中浸出稀土。
从具体的实验分析来看，硫酸钙结晶过程中产生的晶种以及表面活性剂会对硫酸钙的结晶产生影响。
为了具体的探讨这种影响，本文就磷矿酸解过程中的具体表现等进行分析，旨在探讨磷矿酸解过程中硫酸钙结晶以及磷石膏中稀土浸出反应规律以及特征。
关键词：磷矿酸解；硫酸钙结晶；磷石膏；稀土浸出在湿法磷酸的生产中主要应用的方法便是硫酸分解磷矿，这种方法的利用同样可以对稀土进行回收。
从具体的资料分析来看。
用硫酸对磷矿进行分解，最为关键的便是硫酸钙结晶，因为硫酸钙的形状大小以及密度等会直接影响稀土在磷酸以及磷石膏当中的结晶，为了对硫酸钙结晶进行控制和分析，研究参数控制下各因素的详细信息对结晶的影响有重要的实践性意义。
就目前的具体分析来看，在硫酸钙结晶的过程中，稀土元素的存在主要以溶度积较小的磷酸盐形式存在，其容易在吸附作用系进入到磷石膏中，形成稀土的富集。
利用试验分析方法对磷矿酸解过程中硫酸钙结晶以及磷石膏中稀土的浸出做具体的分析可以指导实践。
1 试验要进行试验分析，必然会利用到试验的样品，方法的具体利用也是一个重点，以下便是对试验方法以及具体试样利用的具体探讨。
1.1 试样此次的试验分析所利用到的磷矿石为原生含稀土硅质磷矿岩，对其进行具体的鉴定发现其品位为19.08%，其中的稀土元素氧化物品位为0.14%。
通过具体的品位判定确定其为中低品位含稀土磷矿石。
1.2 方法确定了试验需要的试样后，便要对具体的试验方法进行确定，因为从实践记载的资料发现，不同的方法所取得的结果是不同的。
所以为了获取具有标准性的结果，方法利用必须要标准。
含稀土磷矿酸浸过程稀土及杂质浸出规律研究磷矿中蕴含着丰富的稀土资源,在常规湿法磷酸生产过程中,稀土的浸出率较低。
由于磷矿石中杂质成分复杂,在酸浸过程稀土的浸出规律是否与杂质的浸出有一定的相关性,是否会对稀土的浸出率产生影响,是本论文需要研究的主要问题。
因此论文详细研究了稀土与杂质在不同酸体系下的浸出规律,并结合稀土及杂质化学反应热力学的基础理论,深入分析磷矿酸浸过程稀土与杂质浸出的相关性,为稀土的综合回收提供理论依据。
通过热力学计算分析,结果表明:氟磷灰石与H3PO4反应生成Ca(H2PO4)2的反应较与H2SO4反应生成CaSO4?2H2O的反应更易进行。
因此,当硫磷混酸浸出磷矿时,先反应生成Ca(H2PO4)2,生成的Ca(H2PO4)2再与H2SO4生成CaSO4?nH2O。
硫磷混酸浸出磷矿时,RE3+易与H2PO4-、PO43-反应生成可溶性的REH2PO42+和溶度积较小的REPO4,因此稀土在磷酸溶液中主要以REH2PO42+的形式存在。
杂质组分F可能与稀土反应生成不溶性的REF3,CaO会以CaSO4?nH2O形式结晶析出,因此F、CaO可能是造成稀土在磷酸溶液中分布比例低的原因。
稀土及杂质在不同酸体系下浸出规律的研究表明:CaO是影响∑REO在磷酸溶液中分布的主要杂质,二者之间呈现一定的正相关性。
当CaO进入磷酸溶液中的分布比例低时,∑REO的浸出率也低;当CaO进入磷酸溶液中的分布比例高时,∑REO的浸出率高。
浸出过程中∑REO的浸出率没有因F的浸出率增加而降低,主要是因为F以HF的形式存在并与SiO2反应生成氟硅酸盐,不会生成REF3的酸不溶物,因此F不是造成∑REO浸出率低的原因。
不同的矿石在浸出过程中稀土与杂质的浸出规律相似,说明磷矿中的稀土和杂质进入磷酸溶液中的原理相同。
硫磷混酸分步浸出有利于稀土向磷酸溶液中富集,在磷酸浓度为8.6mol/L,浸出时间3h,硫酸过量系数1.00,温度80℃,液固比6:1的条件下,织金、矾山磷矿中的∑REO浸出率分别为62.73%、51.97%。
磷矿提取稀土引言稀土元素是一类具有特殊化学性质的金属元素，广泛应用于现代科技和工业领域。
磷矿是稀土的重要来源之一，通过提取磷矿中的稀土元素，可以满足对稀土的需求。
本文将介绍磷矿提取稀土的过程、技术和应用。
磷矿概述磷矿是一种含有磷酸盐矿物的矿石，主要包括磷灰石、磷铁矿和磷钙矿等。
磷矿的主要成分是磷酸盐矿物，其中含有少量的稀土元素。
磷矿提取稀土的过程磷矿提取稀土的过程主要包括矿石预处理、酸浸提取、稀土分离和精炼等步骤。
1. 矿石预处理矿石预处理是为了提高矿石中稀土元素的浸出率和提取效率。
预处理方法包括破碎、磨矿和浸矿等。
2. 酸浸提取酸浸提取是将磷矿中的稀土元素溶解到酸性溶液中。
常用的酸浸剂包括硫酸和盐酸等。
酸浸提取的条件包括温度、浸酸时间和浸酸浓度等。
3. 稀土分离稀土分离是将酸浸液中的稀土元素分离出来，使其成为单一稀土元素的化合物或溶液。
常用的稀土分离方法包括溶剂萃取、离子交换和萃取-结晶等。
4. 精炼稀土精炼是将稀土元素纯化，去除杂质，使其达到工业应用的纯度要求。
精炼方法包括溶剂萃取、离子交换和电解等。
磷矿提取稀土的技术磷矿提取稀土的技术主要包括酸浸技术、溶剂萃取技术和离子交换技术等。
1. 酸浸技术酸浸技术是将磷矿中的稀土元素溶解到酸性溶液中的技术。
该技术具有反应速度快、操作简便等优点，但也存在酸浸液处理困难、环境污染等问题。
2. 溶剂萃取技术溶剂萃取技术是利用有机溶剂将稀土元素从酸性溶液中萃取出来的技术。
该技术具有分离效果好、操作灵活等优点，但也存在溶剂回收困难、设备复杂等问题。
3. 离子交换技术离子交换技术是利用离子交换树脂将稀土元素从酸性溶液中吸附出来的技术。
该技术具有选择性好、操作简便等优点，但也存在树脂寿命短、再生困难等问题。
磷矿提取稀土的应用稀土元素广泛应用于现代科技和工业领域，具有重要的经济和战略意义。
1. 电子产品稀土元素在电子产品中具有重要的应用，如液晶显示器、电子陶瓷、磁性材料等。
