[发明专利]一种利用含铁稀土原矿分离生产稀土的方法

说明书

本发明属于稀土矿火法+湿法综合冶炼领域，具体涉及一种利用含铁稀土原矿分离生产稀土的方法。通过磨料、混料、造团、转底炉布料、转底炉熔炼分离、焙烧、水浸等步骤的设置，得到珠铁产品和稀土产品，在相对较低的成本情况下，大大提高了生产效率和稀土浸出率。

技术领域

本发明属于稀土矿火法+湿法综合冶炼领域，具体涉及一种利用含铁稀土原矿分离生产稀土的方法。

背景技术

我国具有非常大的稀土矿储备，占世界储量的35％，随着金属材料科学的发展，稀土的作用越来越受到重视，因此如何最大限度的提炼稀土成为当前的研发重点。稀土一般都是和其他金属矿物共生，如白云鄂博铁矿就是稀土、铁和铌共生的矿床(即含铁稀土矿)。目前常规的冶炼提稀土方法分为湿法和火法，但是比较困难的地方是稀土分离提取过程中稀土的总回收率小于20％，剩余大量稀土堆存于稀土尾矿，造成资源的巨大浪费，如何提高稀土稀土的回收率是摆在我国面前的巨大技术难题。目前常用的工艺流程是弱磁-强磁-浮选工艺分离得到铁精矿和稀土精矿，但该工艺虽然可以获得稀土精矿，但最终的稀土回收率只有10％左右，这样的分离工艺不能获得高的稀土回收率，分离效率也非常低，此外，该工艺获得的稀土精矿在后续的处理过程中也会造成环境污染，对稀土资源的利用造成巨大的浪费。目前也有研究人员研究在直接还原炉(如转底炉)中冶炼含铁的稀土原矿，但是由于他们主要的目的是要得到铁，稀土仅仅作为副产品产出，虽然达到二者分离的目的，但是其处理参数都是主要针对得到铁而设置的，虽然会得到富稀土渣，但是其中稀土的价态和其它易浸出性等等都没有专门设置特定的参数来实现，得到的富稀土渣还需要进行一些处理之后才能进行分离操作。

发明内容

本发明的目的在于提出一种利用含铁稀土原矿分离生产稀土的方法。

具体通过如下技术手段实现：

一种利用含铁稀土原矿分离生产稀土的方法，包括如下步骤：

(1)磨料：将含铁稀土原矿在球磨机中球磨成含铁稀土矿粉，所述含铁稀土矿粉中小于200目的矿粉占含铁稀土矿粉总质量的80～90％，200目～100目的矿粉占含铁稀土矿粉总质量的5～8％；将煤粉在球磨机中进行细磨，使得最终细煤粉中小于200目的占细煤粉总质量的90％以上。

(2)混料，将含铁稀土矿粉、细煤粉、粘结剂和添加剂按照重量份(90～98):(8～10):(1～2):(0.2～0.5)进行混合，然后加入混料机中混匀，混料过程中相混料机中添加混合物总重量8～10％的水，然后出混料机。

(3)造团，将混匀之后的混合物置入造球机中制成球团，然后烘干，得到混料球团。

(4)转底炉布料，在转底炉炉底内铺设步骤(1)得到的细煤粉，铺设厚度为2～3mm，然后将步骤(3)得到的混料球团均匀放置于细煤粉层上，所有混料球团放置完毕之后，再从混料球团顶部撒入混料球团总重量2～5％的细煤粉。

(5)转底炉熔炼分离，转底炉温度控制为1300～1400℃，还原熔分时间为15～30min，球团排出后经过冷却、破碎和磁选步骤得到珠铁和稀土富渣。

(6)还原富集，将步骤(5)得到的稀土富渣置入密闭传送带上，通入预热后的高温还原性气体，传送带出口与焙烧炉入口相连。

(7)焙烧，将步骤(6)传送来的稀土富渣与浓硫酸混合后进行焙烧，焙烧温度为330～395℃，焙烧时间为2～6小时，稀土富渣与浓硫酸的质量比为1:1～2。

(8)水浸，在步骤(7)的焙烧产物中加入去离子水进行水浸，水浸的固液比为1:(15～22)，水浸温度为68～95℃，水浸时间为1～1.5小时，过滤分离后得到硫酸稀土水浸液和氟化钙富集水浸渣。