第五章 稀土精矿的分解2
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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。
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金,熔盐电解法制取稀土金属或合金,金属热还原法制取稀土合金等。
矿产资源地理教案:稀土矿分离提取过程稀土矿是指富含稀土元素的矿石,由于稀土元素具有特殊的物理、化学、电学和磁学性质,在材料科学、电子工业、光学工业、冶金工业、环保工业等领域有着广泛应用。
由于我国稀土矿资源占全球的90%以上,稀土矿资源地理教学在我国具有重要意义。
稀土元素的提取与应用是世界上研究热点之一,也是我国科学技术进步和经济增长的重要领域之一。
本次课程主要介绍稀土矿分离提取过程,通过学习,使学生具有稀土元素的理解、分离和提取的基础知识,为今后从事稀土元素的制备、加工和应用打下坚实基础。
具体内容如下:一、稀土矿的定义和特征1.稀土矿的定义2.稀土元素的分类和特征二、稀土元素的提取技术1.稀土矿的选矿技术2.稀土矿的浮选技术3.稀土矿的浸出技术4.稀土矿的萃取技术5.稀土矿的化学还原提取技术6.稀土矿的物理还原提取技术7.稀土矿的合成技术三、稀土元素的分离技术1.稀土元素的离子交换分离技术2.稀土元素的溶剂萃取分离技术3.稀土元素的化学沉淀分离技术4.稀土元素的凝胶分离技术5.稀土元素的电化学分离技术6.稀土元素的层析分离技术7.稀土元素的配位分离技术本次课程以从地殼分布、物理化學性質及礦物學角度解析稀土元素的生產過程;主要介紹了稀土矿的提取和分离技术,以及各種分離技術的優缺點、應用及發展前景。
结语:通过本次课程的学习,我们了解到稀土矿是富含稀土元素的矿石,稀土元素的提取与应用是世界上研究热点之一,也是我国科学技术进步和经济增长的重要领域之一。
同时,我们还学习了稀土矿分离提取的基本知识,为今后从事稀土元素的制备、加工和应用打下坚实基础。
希望同学们通过本次课程的学习,对稀土元素有更深入的了解,为将来的科研和工作打下坚实基础。
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稀土矿的开采技术和稀土矿开采方法介绍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。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
氟碳铈矿-独居石混合稀土精矿的特点及分解方法简述
氟碳铈矿-独居石混合稀土精矿是我国特有的一种复合型稀土矿物,该
矿物具有如下特点:
一、精矿中氟碳铈矿与独居石的质量比在9∶1~6∶4 之间波动;
二、精矿中含有铁矿物(Fe2O3、Fe3O4)、萤石(CaF2)、重晶石(BaSO4)、磷灰石(Ca5F(PO4)3)等矿物;
三、铈组元素约占矿物稀土元素总量的98%;
四、放射性元素Th 含量约为0.2%,低于独居石等稀土矿物。
目前可供工业上使用的混合型稀土精矿的稀土品位一般在50%~60%之间。
表1 中列出的是常用的混合型稀土精矿的化学成分。
表1 氟碳铈矿-独居石混合稀土精矿的化学成分单位:%
成分
ΣREO
ΣFe
F
P
SiO2
CaO
BaO
S
ThO2
Nb2O5
含量。
稀土氧化物制备流程
一、矿石分解
1.1、酸分解法
将稀土精矿与硫酸、水按一定比例混合,在高温高压环境中反应一定时间,使矿石中的稀土元素以硫酸盐形式溶解出来。
这个步骤的目的是为了获得稀土元素的可溶性硫酸盐。
1.2、碱分解法
将稀土精矿与碱、水按一定比例混合,在适宜的温度和压力下反应一定时间,使矿石中的稀土元素以氢氧化物形式溶解出来。
这个步骤的目的是为了获得稀土元素的氢氧化物。
二、化学处理
2.1、沉殿法
在经过分解处理的溶液中加入适量的沉淀剂,使稀土元素以固体形式析出。
这个步骤的目的是为了获得稀土元素的沉淀物。
2.2、萃取法
将经过化学处理的溶液通过有机相萃取剂进行萃取,使稀土元素从水相中转移至有机相中。
这个步骤的目的是为了将稀土元素与其它元素分离出来。
三、萃取分离
将经过萃取处理的有机相通过物理手段分离成不同的稀土元素组分。
这个步骤的目的是为了将不同的稀土元素组分分离出来。
四、结晶
在适当的条件下,使经过分离的稀土元素组分以固体形式析出。
这个步骤的目的是为了获得稀土元素的固体产物。
五、提纯
将经过结晶处理的固体产物进行进一步的提纯,以获得更高纯度的稀土氧化物。
这个步骤的目的是为了提高稀土氧化物的纯度。
六、干燥
将经过提纯的稀土氧化物进行干燥处理,以去除其中的水分或其它溶剂。
这个步骤的目的是为了获得干燥的稀土氧化物。
七、包装
将经过干燥处理的稀土氧化物进行包装,以保护其免受外界环境的影响。
这个步骤的目的是为了保护稀土氧化物在运输和储存过程中的质量。