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第一章再要及概论 (1)第二章生产技术与物料衡算 (3)2.1 钕铁硼废料处理技术 (4)2.2本项目生产技术选择 (6)2.3 物料衡算 (6)第三章工程的主要内容 (9)3.1 工程项目组成 (9)3.2生产工艺流程 (10)3.3生产工艺流程简述 (11)3.4主要原、辅材料及水、电、消耗指标 (11)3.5 主要设备 (12)3.6总平面布置 (13)3.7土建工程项目 (13)3.8工程项目运输量指标 (16)3.9辅助工程实施方案 (16)1)给排水方案： (16)2)动力配电、照明、可燃气体探测方案 (17)3)防雷、防静电方案 (17)4)消防设备与设施方案 (18)第四章环境保护 (18)4.1、采用的环境保护标准 (18)4.2、主要污染及污染物 (18)4.2.2项目污染源强汇总 (19)4.3、“三废”及噪声治理方案 (20)第五章环境与职业安全风险 (20)5.1 设计的主要依据 (21)5.3 风险防范措施 (21)年处理3000吨钕铁硼废料提取稀土氧化钕与氧化铁的工厂初步设计第一章再要及概论钕铁硼是当今世界发展最快的稀土永磁材料,由于其性能优越,性价比优异,被广泛地应用于国防军工、航空航天、计算机、电子工业、医疗器械等领域,从20世纪80年代初几百吨产量,发展到今天的4万吨左右,每年递增25％以上,是功能材料中发展最快的品种之一。
随着国内和国际对钕铁硼材料需求的快速增长,由此产生了钦铁硼磁体废料的回收问题。
最大限度地搞好钕铁硼磁体废料的综合利用,对于节省资源、落实科学的发展观、建设节约型和谐社会,搞好环境保护,提高经济效益,都有十分积极的作用,是我们在搞好循环经济的过程中应该引起重视的一项新课题。
钕铁硼磁体废料是在制作钕铁硼磁体器件的切割、打磨等加工过程中产生的,也有少量的不合格的钕铁硼磁体,这些废料的量约占钕铁硼磁体总量的30％左右。
以此计算,世界每年钕铁硼磁体废料的总量约在1.5万吨左右, 其中大部分集中在中国和日本, 约占0.5万吨, 其余集中在欧美国家。
新技术作者：暂无来源：《稀土信息》 2019年第3期“离子型稀土矿钇分离新工艺及高纯化产业示范”通过验收近日,由中国科学院福建物质结构研究所牵头承担的福建省科技重大专项专题“离子型稀土矿钇分离新工艺及高纯化产业示范”通过福建省科技厅组织的专家验收。
该专题项目围绕福建省稀土产业发展需求,开展新型钇分离工艺和除杂材料、装备的研发和产业化,突破新型钇分离工艺及除杂分离材料的关键技术,研制出多种新型苯氧羧酸类稀土萃取剂,开发出功能化树脂。
以苯氧羧酸类萃取剂建成了70级规模的混合澄清槽试验线,实现了4N纯度氧化钇的公斤级量产,直排废水中氨氮总量实现了有效(TAN)控制。
开发出具备串联除杂工艺的连续移动床,实现了高效稀土工业制备用移动床工程样机的生产。
该项目为钇离子稀土矿的高效清洁分离与高值利用提供了系统解决方案,技术成果在合作企业实现了示范应用,取得了良好的社会效益。
该项目的实施对推动福建省稀土分离冶炼企业高水平成长具有重要意义,相关技术所产生的辐射效应,对福建省乃至我国南方七省离子型矿冶金工艺的升级换代和稀土产业的健康发展起到积极的促进作用,对支撑我国稀土产业从“资源大国”向“应用强国”跨越发展具有重要意义。
(中科院福建物构所)黑龙江省稀土矿等地质勘查取得重要成果近日,从黑龙江省自然资源厅获悉,自2015年黑龙江省实施地质勘查三年专项行动后,3年来共投入资金23.59亿元,实施各类项目350个,发现了一大批有价值的找矿线索和矿产地,勘查成果显著。
据悉,黑龙江省深度勘查项目共发现大型矿产地16处、中型矿产地8处和小型矿产地3处。
特别是双鸭山西沟石墨矿被中国地质学会评为“2018年中国十大找矿成果之一”;漠河782高地稀土矿填补了黑龙江省稀有稀土矿产的空白;林口县西北楞石墨矿被称为当前我国新发现最大石墨矿;绥棱县张家湾陶瓷土矿进一步稳固了绥棱县“中国现代黑陶第一窑”的资源保障地位;嘉荫县放射性铀矿是黑龙江省铀矿勘查的新突破。
离子型稀土矿开采提取工艺的分析及研究韩永顺，吴中丽，曾日参（赣州市地质队，江西 赣州 ３４１０００）摘 要：近几年来，我国科学技术水平不断提高，这样的发展形势也推进了工业的发展吧，工业生产环节将会应用到许多先进的工艺措施以及机械设备等等，这些工艺手段及机械设备无疑是保证工业生产效率的重要因素，而本文则主要针对离子型稀土提取工艺的应用以及设备的选用等相关问题进行探讨，提出了相应的建议，以期为有关业内人士带来借鉴与参考。
关键词：离子型稀土矿；开采；提取；工艺中图分类号：ＴＤ８６５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１５－００３６－２Analysis and Research on Extraction Technology of Ionic Rare Earth MineHAN Yong-shun, WU Zhong-li, ZENG Ri-shen（Ｇａｎｚｈｏｕ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｅａｍ， Ｇａｎｚｈｏｕ ３４１０００， Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｔｈｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ． Ｔｈｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｈａｓ ａｌｓｏ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｌｉｎｋｓ ｗｉｌｌ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｍａｎｙ ａｄｖａｎｃｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｕｎｄｏｕｂｔｅｄｌｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｏｎ－ｔｙｐｅ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ， ｗｉｔｈ ａ ｖｉｅｗ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｓ．Keywords: ｉｏｎｉｃ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｏｒｅ； ｍｉｎｉｎｇ； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ； ｐｒｏｃｅｓｓ早在20世纪70年代初我国就已发现了离子型稀土矿床，先后在江西省、广东省以及福建省等各省发现了离子型稀土矿，发现矿床后也进行了针对性的开采，此类矿床在发展过程中通常会赋存在花岗岩风化壳内，在某种环境下含稀土的花岗岩将会受到相对强烈的分化作用以及化学作用，从而吸附在粘土类的矿物表层，经过多年集聚逐步形成了离子型稀土矿床。
离子型稀土提取及高效分离稀土元素是一组重要的非常规资源，广泛应用于电子、光电、磁性材料、催化剂等领域。
由于稀土元素在自然界中的分布较为分散和稀少，其提取和分离技术一直是稀土研究领域的核心问题之一。
离子型稀土提取及高效分离技术是一种常用的稀土元素分离方法，具有分离效果好、操作简便、高效率等优点。
离子型稀土提取的原理是基于稀土元素的离子交换性质。
在水溶液中，稀土元素以正离子的形式存在，与负离子交换剂发生离子交换反应，从而实现稀土元素的富集和分离。
离子交换剂通常选择具有高度选择性的树脂或膜材料，如离子交换树脂、离子交换膜等。
离子型稀土提取的过程主要包括吸附、洗脱和再生三个步骤。
首先，将含稀土元素的溶液与离子交换剂接触，稀土元素离子被吸附到离子交换剂表面。
然后，通过洗脱液将吸附在离子交换剂上的稀土元素离子从交换剂上脱附下来。
最后，再生离子交换剂以便进行下一轮的提取。
离子型稀土提取的关键是选择合适的离子交换剂。
离子交换剂的选择应考虑到其对稀土元素的选择性、稳定性和再生性能等因素。
常用的离子交换剂有磷酸酯型树脂、硫酸树脂、硝酸树脂等。
此外，还可以采用功能化离子交换膜，如聚合物离子交换膜、无机离子交换膜等。
高效分离是离子型稀土提取技术的一个重要特点。
通过优化提取条件，如溶液pH值、离子交换剂种类和浓度、溶液温度等，可以实现稀土元素的高效富集和分离。
此外，还可以借助其他分离技术，如溶剂萃取、离子交换层析、膜分离等，进一步提高稀土元素的分离效果。
离子型稀土提取及高效分离技术在稀土元素的开发利用中具有重要的应用价值。
通过该技术，可以实现对稀土元素的有效提取和分离，从而满足不同领域对稀土元素的需求。
同时，该技术还可以减少稀土元素的浪费和环境污染，具有较好的经济和环境效益。
离子型稀土提取及高效分离技术是一种重要的稀土元素分离方法，具有分离效果好、操作简便、高效率等优点。
通过选择合适的离子交换剂和优化提取条件，可以实现稀土元素的高效富集和分离，为稀土元素的开发利用提供了有效的技术手段。
一、引言萃取法在离子型稀土矿开采方法中的应用是当今研究的热点之一。
离子型稀土矿作为一种重要的战略资源，在工业、军事和科技领域都有着广泛的应用，因此其开采方法的创新和改进对我国的经济发展和国家安全具有重要意义。
萃取法作为一种高效的分离提取工艺，已经在离子型稀土矿开采中得到了广泛的应用，取得了一系列重要的成果，本文将系统地阐述萃取法在离子型稀土矿开采方法中的应用。
二、离子型稀土矿概述离子型稀土矿是指以稀土元素为主要成分的矿石，通常包括氧化物、磷酸盐、碳酸盐等。
由于其含量低、分布稀少，开采和提取困难，因此被称为“稀土”。
稀土元素的特殊化学性质使其在磁性材料、催化剂、光学材料等领域有着独特的应用。
由于离子型稀土矿的特殊性和重要性，对其开采方法的改进和创新一直是研究的热点之一。
三、萃取法原理萃取法是一种通过化学反应使物质从一种相转移到另一种相的分离技术。
其基本原理是利用两种或两种以上不同的溶剂互不相溶的性质，在两相接触的状态下，通过化学亲和力、表面活性物质的选择性分配等作用，使得需要分离的物质在两种溶剂之间分配。
通过控制溶剂的配比和温度，可以实现对目标物质的选择分离。
四、萃取法在离子型稀土矿开采中的应用1. 萃取法的选择在离子型稀土矿开采中，选择合适的萃取剂是至关重要的。
不同的离子型稀土矿需要使用不同的萃取剂，以实现对目标物质的高效提取。
对于氧化型稀土矿，常采用有机磷酸酯类化合物作为萃取剂；对于碳酸盐型稀土矿，则选择过氧化物或β-二酮等化合物作为萃取剂。
合理选择萃取剂是萃取法成功的关键。
2. 萃取条件的优化萃取条件的优化是萃取法在离子型稀土矿开采中的重要应用之一。
通过控制温度、pH值、溶剂比例等因素，可以实现对稀土元素的高效提取。
在氧化型稀土矿的萃取过程中，通过控制溶剂的配比和温度，可有效提高萃取效率；在碳酸盐型稀土矿的萃取过程中，通过调节pH 值和添加表面活性剂，可以提高稀土元素的分离度。
3. 萃取工艺的改进萃取工艺的改进是萃取法在离子型稀土矿开采中的又一重要应用。
草酸钇沉淀废水和离子型稀土尾矿淋浸液中有价物质的回收与水净化《稀土工业污染物排放标准》的实施不仅要求稀土企业对各种废水进行有效处理，而且需要对所含物质进行回收利用，达到减排目标。
本研究分别针对稀土分离厂草酸钇沉淀废水和矿山淋滤废水的处理和物质回收技术开展工作，分别确定了它们的处理技术方案，满足了废水达标排放和物质回收的要求。
高纯氧化钇的生产一般采用草酸沉淀法，沉淀废水中含有草酸、稀土和盐酸。
分别研究了用5NY料液和碳酸钇沉淀对该类废水的处理效果，证明沉淀法的效果好。
方法是：用稀土沉淀多余草酸、固液分离后含有1.7-2mol/L盐酸和少量稀土的溶液可以返回到萃取车间用作洗酸或配制反酸，使盐酸和水得到回收利用；而过滤得到的草酸稀土可以返回到草酸沉淀工序用作晶种在配制草酸时加入，不影响后续产品质量。
结果表明：当钇料液与残余草酸的加料比Y3+:C2O42-范围在0.650-1.106之间时，草酸残余浓度均能够降低到0.04mol/L以下，不影响到后续反萃过程。
采用碳酸稀土代替稀土料液，草酸残留浓度低于0.02mol/L，草酸去除率可高达85%以上，但盐酸有少量的损失。
利用粘土矿物对稀土离子吸附速度快，吸附量大等特点，制备了Na+型或Na+-H+型细粒粘土和粗粒粘土，测定了它们在不同pH和氨氮浓度下对稀土的吸附等温线，计算出它们对稀土的吸附容量（REO 计）分别在1.5-4.0mg/g和0.1-1.2mg/g之间，证明在pH高于5，铵浓度低于50mg/L的条件下均能很好地吸附稀土。
提出了分别利用细粒粘土和粗粒粘土处理矿山含氨稀土废水的具体方法。
结果表明：采用细粒粘土吸附沉淀稀土，折点氯化去除氨氮或双极膜电渗析除电解质可以很好地处理含氨30ppm以上和稀土10ppm以上的矿山淋滤废水；采用粗粒吸附法可以很好地处理氨氮30ppm以下，稀土10ppm以下的极低浓度矿山淋滤废水。
吸附稀土后的粘土经酸性氯化钠溶液以液固比5mL:1g解吸，稀土回收率98.31%；粘土吸附剂可重复使用。
《取水定额第XX部分：离子型稀土矿冶炼分离生产》编制说明（送审稿）一、工作简况1、任务来源根据国家标准化管理委员会“关于下达《高碳铬不锈轴承钢》等62项国家标准制修订计划的通知”（国标委综合[2016]80号），国家标准《取水定额第XX 部分离子型稀土矿冶炼分离生产》制定起草单位：赣州有色冶金研究所，计划项目编号：20161881-T-469，项目周期24个月。
2017年4月26日至28日全国稀土标准化技术委员会在江苏省扬州市召开“《钇铁合金》等8项稀土标准工作会暨2017年度第一次稀土标准工作会议”。
会议对国家标准《取水定额第XX 部分离子型稀土矿冶炼分离生产》进行了任务落实，落实情况见表1。
表1国家标准《取水定额第XX 部分离子型稀土矿冶炼分离生产》任务落实情况2、起草单位简介赣州有色冶金研究所成立于1952年，是我国冶金系统最早成立的三个科研院所之一，现隶属于江西钨业控股集团有限公司,并承担江西钨业控股集团有限公司企业技术中心和博士后科研工作站的运行管理职责。
赣研所所在职职工386人，其中专业技术人员224人(教授级高工16人、高级技术职称64人)。
赣研所在南方离子型稀土开发、分离、金属冶炼工艺技术研究处于国际领先水平，是“南方离子型稀土”的发现及命名单位，是“离子型稀土原地浸矿新工艺”、“江西稀土洗提工艺”的发明单位。
研发的离子型稀土洗提工艺、成套离子型稀土冶炼工艺及设备，不仅揭开了赣南稀土工业生产的序幕，而且为江西省稀土产业的形成和发展壮大提供了强大的技术支撑。
拥有的金属钕、镨、镝等单一稀土金属冶炼生产技术及产品质量居全国领先地位，享有较高的国际知名度。
赣研所先后被国家、省市授予和认定为“南方稀土行业生产力促进中心”、“国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心”、“南方稀土应用工程技术研究中心”、“工业（稀土）产品质量控制和技术评价实验室”、“中国合格评定国家认可委员会认可实验室（钨和稀土）”、“中国有色金属工业钨及稀有金属产品质量监督检验中心”、“江西省稀土行业生产力促进中心”、“江西省有色金属产品质量监督检验站”。
离子型稀土矿浸出过程及工艺优化研究目前工业上普遍采用原地浸矿工艺开采离子型稀土矿,浸矿剂为硫酸铵。
但在开采过程中硫酸铵消耗过量,氨氮污染严重。
为了实现离子型稀土矿的高效、绿色开采,本文研究了硫酸铵的浸矿过程,优化了硫酸铵浸矿工艺;并对硫酸镁浸矿工艺及其动力学进行了研究。
论文通过柱浸模拟硫酸铵原地浸矿过程,着重考察了浸出液中RE3+、NH4+、SO42-、Si O32-、Al3+、Fe3+以及浸出液p H之间的相互关系。
研究发现,浸出过程各离子浸出的先后顺序是:Si O32->RE3+>Al3+,杂质离子浸出量的大小顺序是:Al3+>Si O32->Fe3+;p H的降低有利于稀土的浸出;根据浸出液中RE3+和NH4+的关系,可以将稀土浸出过程分为吸铵区、铵交换区、铵过量区。
硫酸铵浸矿工艺优化研究表明,用2%(NH4)2SO4浸出离子型稀土矿,浸出液稀土浓度、峰值稀土浓度和稀土浸出率都高但硫酸铵耗量更低,所以采用2%的(NH4)2SO4浸矿浓度即可使浸矿效果达到最优;稀土矿对稀土有很强的吸附能力,每公斤稀土矿最高能吸附5.1632g稀土;无矿层对稀土母液有很强的吸附能力,导致稀土无法完全浸出,且随着无矿层厚度的增加,浸出母液稀土浓度明显降低、峰值延后并降低、硫酸铵耗量增加、稀土浸出率降低,故注收液尽量避免流经无矿层;当浸出液不可避免的要经过无矿带时,硫酸铵加入量液固比在0.62-0.68之间。
硫酸镁浸矿工艺优化研究表明,硫酸镁作为一种绿色无铵浸矿剂,能高效的浸出单一稀土矿,稀土浸出率高;相比于硫酸铵,硫酸镁浸矿受无矿层的负面影响更大,故硫酸镁浸矿更应避免经过无矿层;硫酸镁的浓度对稀土浸出有很大的影响,2%Mg SO4浸矿下,母液稀土浓度较高,在保证稀土浸出率的情况下硫酸镁的消耗最低,故硫酸镁浸矿的最佳浓度为2%(w/w);较硫酸铵浸矿结果相比,硫酸镁浸出液中稀土浓度偏低,峰值较低,稀土浸出需要的浸矿剂液固比更大,多0.3-0.4,且浸出曲线更平缓。
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年处理4500吨高钇离子型稀土矿的工艺设计摘要作为我国最为丰富的战略资源，稀土的需求日益紧张。
本论文。
通过毕业设计，加深了对稀土分离工艺的认识。
关键词：稀土；萃取；分离；工艺设计ISeparation of 2500 tons high yttrium of ionic type rare-earth ore technological designAbstractKeywords: Rare earth; Extraction; Separation; Process designII目录1 绪论 (1)1.1 稀土简介 (1)1.2 稀土性质用途 (1)1.3 稀土矿物资源 (2)1.4 本设计任务意义 (1)2 稀土分离方法选择及工艺确定 (2)2.1 原始条件 (2)2.2 稀土分离方法的选择 (2)2.3 稀土分离工艺的确定 (2)2.4 本设计稀土分离工艺介绍 (3)3 稀土分离工艺冶金计算 (4)3.1 冶金计算依据 (4)3.2 物料平衡计算及结果 (4)3.2.1 酸溶工序 (4)3.2.2 环烷酸提钇工序 (4)3.2.3 Nd/Sm分组工序 (6)3.2.4 Dy/Ho分组工序 (7)3.2.5 Gd/Tb/Dy分组工序 (9)3.2.6 萃取工序冶金计算结果总表 (10)3.2.7 沉淀工序 (11)3.2.8 灼烧工序 (12)3.2.9 冶金计算平衡总表 (12)4 稀土分离主要设备计算与选型 (14)4.1 计算依据 (14)4.2 酸溶工序设备计算与选型 (14)4.2.1 酸溶罐 (14)4.2.2 工业盐酸计量槽 (14)4.2.3 酸溶纯水高位槽 (14)4.2.4 过滤设备 (14)4.3 配料、配酸工序设备计算与选型 (14)4.3.1 配料槽兼计量槽及高位槽 (14)4.3.2 配料及配酸用水储槽兼高位槽及计量槽 (14)4.3.3 盐酸计量槽（9mo1/1）兼高位槽 (15)4.3.4 配酸槽 (15)4.3.5 料液贮槽 (15)4.3.6 皂化用NaOH液碱计量槽兼高位槽 (15)4.4 萃取工序设备计算与选型 (15)III4.4.1 萃取槽 (15)4.4.2 有机相高、低位贮槽 (17)4.4.3 与萃取槽配套的设备 (17)4.5 沉淀工序设备计算与选型 (17)4.5.1 沉淀锅 (17)4.5.2 过滤器（真空过滤） (18)4.6 灼烧工序工序设备计算与选型 (18)4.6.1 马弗炉或称电阻炉 (18)4.6.2 隧道窑（即推板炉） (18)4.7 主要设备汇总表 (18)5 三废处理 (20)5.1 废水处理 (20)5.2 废气处理 (20)5.3 废渣处理 (20)6 结语 (21)谢辞 (22)参考文献 (23)附1 外文文献原文 (24)附2 外文文献译文 (27)附3 稀土分离计算机编程程序 (30)附图1 稀土分离工艺流程图 (37)附图2 稀土分离设备连接图................................................ 错误！未定义书签。
IV1 绪论1.1稀土简介1.2稀土性质用途1.3稀土矿物资源1.4 本设计任务意义为了更好的控制稀土分离操作条件，其具体工艺条件直接影响溶剂串级萃取分离工艺的多种参数和稀土分离效率，设计对溶剂串级萃取分离稀土工艺进行了精密计算和思考，通过吸收前人的研究和编程对分离工艺的参数进行了优化，对于提高稀土分离效率，规模化和集约化进行稀土生产具有十分重要的借鉴意义。
稀土分离技术在稀土原料来源日益紧张，原料状况不断恶化的前提下，通过提高分离效率和针对分离进行一系列技术革新措施的实施，使分离系统稳定运行，并能剂串级萃取分离工艺发挥最大潜能，寻找突破。
这也是稀土企业在不增加主要设备的基础上不断提高产能的一种行之有效的方法和趋势，也是企业增产增效的一个重要手段。
12 稀土分离方法选择及工艺确定2.1 原始条件（1）年处理2500吨高钇离子型稀土矿的工艺设计。
原料配分见表2-1所示：表2-1 稀土原料配分(w%)REO La2O3CeO2Pr6O11Nd2O3Sm2O3Eu2O3Gd2O3Tb4O7 w% 2.8 1.6 1.4 4.8 3.8 0.6 7.2 1 REO DyO Ho2O3Y2O3Er2O3Tm2O3Yb2O3Lu2O3SUM w% 4.8 2.2 61.4 3.8 0.8 3.2 0.6 100.00（2）年工作日：300天；（3）稀土总量：∑RE2O3≥92%；（4）堆比重：0.805；（5）产品方案见表2-2所示：表2-2 产品方案产品规格轻稀土富集物中稀土富集物铽富集物稀土总量≥92%稀土总量＞95%稀土总量＞95%中、重稀土相对含量＜0.1%轻、中稀土相对含量＜0.1%TbO/∑REO＞50%氧化镝稀土含量＞99% DyO/∑REO＞99%非钇重稀土氧化钇稀土总量＞95%稀土总量＞99%YO/∑REO＜1% ErO/∑REO＞40%轻、中稀土相对含量＜0.1%YO/∑REO＞99.95%2.2 稀土分离方法的选择（1）分步结晶法（2）离子交换法（3）溶剂萃取法综合比较稀土分离各种方法的优缺点，本设计选择溶解萃取法对混合稀土矿进行分离。
2.3 稀土分离工艺的确定（1）工艺流程根据原料组成及产品方案确定工艺原则流程：料液→环烷酸提钇→Nd/Sm分组→Dy/Ho分组→Gd/Tb/Dy分组→沉淀→灼烧→包装工艺流程图见附图1。
表2-3 稀土的pH1/2元素La Ce Pr Nd Sm Eu Gd pH1/2 3.96 3.89 3.78 3.74 3.73 3.62 3.76 元素Dy Ho Er Tm Yb YpH1/2 3.73 3.91 3.84 3.92 4.02 4.30（2）萃取剂的选择环烷酸目前仍然是提取钇的最佳萃取剂，利用环烷酸从稀土溶液中萃取稀土的pH1/2值的差异，通过控制水相pH值，使除钇外的稀土离子萃入有机相，而在水相中得到纯钇产品。
其他工序的常用萃取剂有P204、P507。
它们的结构简式分别为：2R是推电子基，RO是拉电子基，故随着R基的增加，RO基的减少，OH键由于正诱导效应而得到增强，故氢离子难电离，即酸性减弱，所以P507萃取稀土元素的分配比低于P204，当它萃取中、重稀土（包括钪）时，所需的水相酸度较低，反萃液的酸度也较低。
因此，在钒、钇、镧系元素的分离上优于P204，特别是氨化P507萃取分离稀土元素可提高萃取容量和分离系数。
在本设计中，选择P507作Nd/Sm分组、Dy/Ho分组及Gd/Tb/Dy 分组等工序的萃取剂。
2.4 本设计稀土分离工艺介绍（1）前处理工序过程用水和盐酸需要净化。
盐酸除铁：采用N235除铁或用717#强碱性阴离子交换树脂除铁水的净化：采用离子交换法。
（2）酸溶工序用于分离的稀土精矿是以氧化物的形式存在的。
为了用溶剂萃取法分离稀土，必须使之转化为溶液。
通常用HCl将稀土精矿溶解，控制pH值可除去部分Ca2+、Mg2+、Fe3+。
产出的酸溶渣中仍含有少部分稀土，可用于进一步分离，稀土料液送往配料工序。
酸溶工序的温度控制在70~90℃，但无须外部加热设备，利用稀土和HCl反应放热即可，同时酸溶中常加入二号絮凝剂（聚丙烯酞胺）和BaC12（用以除去溶液中的SO42-）（3）萃取分组工序①环烷酸提钇工序：有机相为20%环烷酸＋20%混合醇＋60%煤油，通过萃取使非钇稀土进入有机相，而钇留在水相，从而达到了提钇的目的。
此过程所需级数较多。
② Nd/Sm分组工序：利用P507—HCl体系及对稀土元素的正序萃取，可使Sm以后的中、重稀土萃入有机相，而使La~Nd轻稀土留在水相，从而达到富集轻稀土的目的。
萃取液是富集了中、重稀土的溶液，经反萃采用水相进料用于下一步的分离，萃余液用于产出轻稀土富集物产品。
③Dy/Ho分组工序：同样利用P507—HCl体系及对稀土元素的正序萃取对Nd/Sm分组萃取液反萃后的水相进行Dy/Ho分组。
萃余液是中稀土的富集物，萃取液是重稀土的富集物，萃余液用于下一步的分离。
④Gd/Tb/Dy分组工序：同样利用P507—HCl体系及对稀土元素的正序萃取，采用水相进料三出口工艺，其水相出口是中稀土富集物Sm~Gd，有机相出口是Dy，第三出口是Tb的富集物。
（4）后处理工序—沉淀、过滤、灼烧萃取分离后得到的溶液通常用草酸或碳铵作沉淀剂，一般产量较大的选择碳铵，产量较少的选择草酸，控制沉淀pH值、温度以及沉淀的时间，使稀土沉淀下来，而杂质留在溶液中。
沉淀后的稀土经三足式离心机过滤，除去悬浮物和部分杂质，然后灼烧。
灼烧设备为隧道窑或马弗炉，灼烧后即得到各种氧化稀土产品。
33 稀土分离工艺冶金计算3.1 冶金计算依据（1）年处理能力：4500吨；（2）年工作日：300天；（3）稀土总量：∑RE2O3≥92%；（4）堆比重：0.805；（5）生产过程各段收率见表3-1。
表3-1 生产过程各段收率表（%）工序轻稀土富集物中稀土富集物铽富集物氧化镝非钇重稀土氧化钇酸溶RE/Y Nd/Sm Dy/Ho Gd/Tb/Dy 沉淀灼烧包装直收率959999//989889.429599999999989887.649599999999989887.649599999999989887.6495999999/989888.539599///989890.23（6）有机相循环损耗：P507损耗0.05%，环烷酸损耗0.05% ，煤油损耗0.1% ，混合混损耗0.1%。
3.2 物料平衡计算及结果3.2.1 酸溶工序工艺条件：（1）工业盐酸：9mol/l，Fe<5mg/l（2）盐酸用量：RE2O3：HC1=1：2(W/V)（3）调浆用水：RE2O3：H2O=1：1.25(W/V)（4）反应温度：70~90℃（5）终点pH：3~3.5（6）反应时间：1~2小时（7）稀土回收率：95%（8）机械损失：1%（9）渣率：4%（10）渣含稀土：31.5%表3-2 酸溶工序冶金计算平衡表投入量kg或L 产出量kg或L物料名称及量kg或L REO%折REOkg产出物名称及量kg或L含REO%折REOkg稀土原料15000 92% 13800 RECl3溶液48750 13110工业盐酸30000 / / 酸溶渣973.52 35.1% 552 水18750 / / 机械损失/ 1% 138 3.2.2 环烷酸提钇工序（1）料液：(M)F=1.0mo1/1 pH=3~4（2）有机相：20%环烷酸＋20%混合醇＋60%煤油，用NaOH皂化，皂化度90%，饱和容量(M)s=0.2 mol/1。
