一种从固体矿和/或固体矿加工的副产物中回收稀土金属的方法
一种从固体矿和/或固体矿加工的副产物中回收稀土金属的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及稀土金属元素的回收技术，特别是从固体矿物和工艺的物料中回收稀 土元素（REEs)化合物，其中工艺的物料通过目标导向加工获得。
[0002] 如铈铌钙钛矿、磷灰石矿等含有比从磷灰石生产得到的磷石膏更多的稀土元素。 含有稀土元素的铺银妈钛精矿包含大量的有价值的诸如Nb、Ta和Ti的元素，并且稀土元素 回收技术必然伴随着Nb、Ta和Ti的相关相的回收。大部分的现有技术中从固体矿物和工 艺的物料中回收稀土元素都是基于使用任何一种酸（硫酸或硝酸）或它们的混合物对稀土 元素以及其它有价值的金属进行酸浸，随后通过结晶得到盐或复杂金属化合物。
[0003] 从固体矿物回收稀土兀素是在精矿被富集和获得后进行。诸如Ta，Nb，Ti等各种 有价值的金属产物，是从铈铌钙钛矿或从磷灰石生产出的磷肥和氮肥中生产得到的。高浓 度的酸用于精矿的初步处理，而且这个过程是在高温下进行的。在刚开始的精矿中稀土元 素的含量较少，且稀土元素是工艺的废弃物，其中一种废弃物是磷石膏。
[0004] 磷石膏是通过硫酸酸处理磷灰石精矿获得矿物肥料而获得的，且其中含有大量的 杂质，这些杂质为其总量最高占19%的稀土和其他元素的化合物。稀土元素在磷石膏中占 0? 5-1. 1%〇
[0005] 目前使用的从磷石膏中回收稀土元素的方法（参见专利RF No. 2225892 MIIK C22B 59/00)包括使用硫酸溶液处理磷石膏。稀土元素回收率为50. 0-60. 2%。在硫酸浓 度为20-25wt%，液/固相比L : S = 2-3的条件下，酸处理的时间为3h。稀土元素的结晶 是在L : S大于=100的条件下通过引入稀土元素硫酸盐形式的晶种进行。这种技术需要 很多处理设备单元。这种方法缺点还包括稀土元素回收率较低、大量工艺操作、使用大量硫 酸溶液和花费很多时间。
[0006] 根据目前使用的磷石膏处理方法（参见专利RFNo. 2337879,MIIKC01F11/46)， 使用22-30 %硫酸溶液消耗处理20-25min，稀土元素和磷化合物被提出转化到溶液中，并 分离不溶的石膏形式的剩余物，其中含有大量的硫酸和磷酸。作为部分的稀土元素的提取 溶液，也存在Na和K的硫酸盐。得到的结晶石膏要用Ca(0H)2，或CaO,或CaC03中和其中残 留的硫酸和磷酸以使pH> 5。其中，母液中杂质磷含量应被控制，并且根据磷的含量和石 膏的残留湿度来将母液导入提取阶段，或者通过加入Ti0S03*H20将其净化到允许的P205含 量。
[0007] 这种方法实现了稀土元素回收率达到68. 5%。
[0008] 所述方法的缺点在于得到的结晶石膏包含高浓度的P205。从过饱和的提取液中分 离镧系元素需要消耗大量的时间（2小时）。酸提取剂中的磷杂质含量和石膏的残留湿度应 该被控制。为了净化过量的磷，必须采用中和磷化合物的设备，其中使用干燥的或者与高浓 度硫酸混合的钛化合物来中和，之后分离磷酸氧钛并强制使用高浓度硫酸处理。这种稀土 元素提取工艺需要大量的反应器、容器、过滤器和其他设备，存储各种提取溶液和磷化合物 的中和液。
[0009] 目前使用的从磷灰石中回收稀土元素的方法（参见专利RF No. 2458863, MIIK C01F17/00)，包括了用硫酸分解磷灰石，冻结析出，分离稀土元素磷酸盐的浓缩析出物并用 酸化水进行冲洗。
[0010] 这个方法的缺点在于中和时硝酸盐-磷酸盐溶液需要高温（85-95°C )，这对稀土 元素生产经济性有不利影响，以及沉淀过滤操作效率较低（1. 5m3/m2每小时）。
[0011] 与本申请提出的方法最接近的是一种申请人开发的从磷石膏回收稀土元素的方 法（参见专利RF No. 2412265, MIIK C22B59/00)，该方法包括搅拌提取悬浮液的同时从磷 石膏酸提取（浸出）稀土元素，从提取液中分离结晶石膏的不溶的沉淀物，以及从提取溶液 中回收稀土元素，其中酸提取的实施采用比例为3. 2-1. 2的硫酸和硝酸的混合溶液，该混 合物溶液的浓度为l_3wt.%，L : S为4-5,时间为8-12分钟，并且同时用液压声能作用在 混合的提取悬浮液，从提取液中回收稀土元素通过将提取液通过阳离子交换吸附滤器进行 阳离子交换吸附来实施。
[0012] 该方法允许更高的从磷石膏中回收稀土元素的回收率，减少了浸出操作时间，并 且在酸反应剂更低的浓度和体积的条件下减少了反应剂的用量。
[0013] 但是，该方法类似于前述的两个最接近的现有技术，不能用于从固体矿物中回收 稀土元素，需要更高浓度的酸和额外的处理成本。
[0014] 本发明的技术效果涉及稀土元素回收效率的提高，不仅从工艺的废弃物如磷石膏 中，也包括从含有稀土元素的固体矿物中回收稀土元素，并同时简化工艺。
[0015] 该技术效果通过从含有稀土元素的固体矿物和/或工艺物料中回收稀土元素的 方法实现，该方法包括搅拌下用硫酸和硝酸混合物从固体矿物和/或工艺物料中酸浸出稀 土元素的化合物，使稀土元素化合物转移到溶液中并得到暴露的固体矿物和/或工艺物料 的不溶的沉淀物，将酸浸液与不溶的沉淀物分离和从酸浸液里回收稀土元素化合物。根 据本发明，在酸浸前，将原料颗粒研磨至小于100 ym，并且浸出作业是在同步真空脉冲下 进行，其中混合物中硫酸和硝酸的质量份比率为6 : 1至1 : 1，该酸混合物的浓度小于 15wt%，L : S比率按质量份为2 : 1至6 : 1。
[0016] 从酸浸液中回收稀土元素化合物可通过将溶液通过阳离子交换过滤器实施。
[0017] 从酸浸液中回收稀土元素化合物可通过将溶液通膜过滤器实施。
[0018] 由于该方案，稀土元素化合物回收的可能性不仅存在于从工艺物料（磷石膏）回 收，也可以从固体矿物中回收，并同时显著简化工艺。
[0019] 对初始原料颗粒，无论是矿物还是工艺原料的事先研磨，同时暴露并增加了颗粒 的表面，环境气体的强吸附会发生，这会导致将稀土元素浸出到酸溶液的延迟效果。从浸出 的开始阶段至结束，真空脉冲的施用以消除吸附气体和作为与酸相互作用而在处理的物料 的暴露表面覆盖的稀土元素化合物对稀土元素的润湿和回收的消极影响。
[0020] 当使用硫酸和硝酸混合物处理研磨过的原料时，在稀土元素与硫酸和硝酸之间发 生相互作用。作为与硫酸相互作用的结果，稀土元素化合物快速溶解。同时Na和K阳离子 进入溶液，与稀土元素形成双硫酸盐。Na与稀土元素和K与稀土元素的双硫酸盐的溶解度 都较低，但它们在硝酸中溶解度好（参见Lokshin E.P.et al. "Problems or separation or rare-earth metals while processing the Khibini apatite concentrate''， J. "Metals"，#1，2001)
[0021] 通过如磷石灰精矿和磷石膏的原料举例说明，实验表明用动力磨AHfl-5研磨 初始原料使其粒度小于100 ym，从而当在进行强搅拌下使用硫酸和硝酸的混合物浸出时 在真空脉冲作用下，提高稀土元素化合物的反应性，其中硫酸和硝酸的质量份比为6 : 1 至1 : 1，且酸的浓度小于15质量％。在整个浸出过程中施用真空脉冲作用，压力为 0. l-12kPa。以L : S比为2 : 1-6 : 1，采用硫酸和硝酸的混合物实施酸浸操作排除 了在 磷石膏分离出之前稀土元素自发结晶的可能性，同时其对于确保悬浮稳定搅拌是最优的。 列出的实施工艺参数保证了其他杂质从结晶中的分离率。浸出操作完成后，悬浮液被转移 到一个分离装置，如离心分离器或者过滤器，在这些设备中结晶磷石膏从溶液中分离出来。
[0022] 下一步是从浸出溶液中回收稀土元素，例如，通过将酸浸液通过阳离子交换过滤 器的阳离子交换吸收，然后用硫化胺或者类似的解吸剂解吸稀土元素。经过阳离子交换过 滤器的溶液是硫酸和硝酸的水溶液，在回收完以后酸又返回到接下来的稀土元素回收过程 中。
[0023] 要求保护的方法的本质可以用下列实施例来解释。
[0024] 实施例1
[0025] -种工艺原料-磷灰石磷石膏-作为固体物料和工艺物料使用。如表1所示，这 些实施例说明了研磨磷石膏对稀土元素浸出率的影响。在这些实施例中采用了不同的磷石 膏粒度。
[0026] -No. 1样品（原始磷石膏）_颗粒粒度大于100 ym，这些原料是通过来自废料的细 块磷石膏过筛后得到。
[0027] -No. 2样品-颗粒粒度小于10-15 ym，是在旋转脉冲设备（rotary-pulse device) 研磨后得到。
[0028] -No. 3样品-颗粒粒度小于100 y m，是在动态激活设备（dynamic activator)中 研磨后得到。
[0029] 当处理全部三种样品时，保持相同的稀土元素浸出模式。
[0030] 样品重量................................................50g ；
[0031] 样品中稀土元素总含量....................................437mg；
[0032] 硫酸和硝酸比（质量）....................................3:1;
[0033] 酸混合物浓度（质量）....................................5%；
[0034] 液固相（L : S)比（质量）..............................5:1
[0035] 20°C 下酸浸时间................................................15min
[0036] 浸出是在lkPa下及真空脉冲作用下进行。
[0037] 表1列出了试验结果。
[0038] 稀土元素的浸出率与磷石膏粉碎程度的关系。
[0039] 表 1
[0040]
[0041] *注意：表示的是固体含量。
[0042] 稀土元素通过浸出的回收效率是通过全部稀土元素的浸出率来评估的。
[0043] 稀土元素在原了样品中和溶液中的含量是通过使用感应耦合等离子的质谱方法 的数据测量得到。
[0044]从表1中可以看出，稀土元素从磷石膏的浸出率随着磷石膏粉碎程度的增加而显 著增加，并当磷石膏颗粒粒度小于10-15 y m时达到95. 4%。这导致从磷石膏中的稀土元素 回收率实质性的增加。
[0045] 实施例2
[0046] 品位级别为KJI-1的铈铌钙钛矿作为原料。如表2所示，这些实施例说明了研磨 铈铌钙钛精矿对稀土元素浸出率的影响，其中采用两种不同粉碎程度的原料样品：
[0047] -#1样品（原始精矿）-颗粒粒度最高达75 y m ;
[0048] _#2样品-颗粒粒度小于100ym。
[0049] 当处理样品时，保持相同的稀土元素浸出模式。
[0050] 样品重量................................................50g；
[0051] 样品中稀土元素总含量....................................510mg；
[0052] 硫酸和硝酸比（质量）....................................2:1;
[0053] 酸混合物浓度（质量）....................................5%；
[0054] 液固相（L : S)比（质量）..............................4:1
[0055] 50°C 下酸浸时间................................................30min
[0056] 浸出是在l-2KPa下及真空脉冲作用下进行。
[0057] 表2列出了试验结果。
[0058]表2
[0059]
[0060] *注意：表示的是固体含量。
[0061] 因此，所要求保护的从固体矿物和工艺物料回收稀土元素的方法不仅提高了从技 术相关的废弃物，如磷石膏，的稀土元素的浸出率，也提高了从含有稀土元素的固体矿物中 的稀土元素的浸出率，同时简化了工艺。
【主权项】
1. 一种从含有稀土元素的固体矿物和/或工艺物料中回收稀土元素的方法，包括在搅 拌下用硫酸和硝酸混合物溶液从固体矿物和/或工艺物料中酸浸稀土元素的化合物，使稀 土元素化合物溶入溶液，并得到余下的固体物质的不溶沉淀物，将酸浸液与不溶沉淀物分 离，并从酸浸液中回收稀土元素的化合物，其特征在于在酸浸前，将固体矿物和/或工艺物 料的颗粒研磨至小于IOOum，并且浸出作业是在同步真空脉冲作用下进行，其中混合物中 硫酸和硝酸的质量份为6 : 1至1 : 1，酸混合物的浓度小于15wt%，液固比（L:S)按质 量份为2 : 1至6 : 1。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过使酸浸液通过阳离子交换过滤器从酸 浸液中回收稀土元素。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过使酸浸液通过膜过滤器从酸浸液中回 收稀土元素。
【专利摘要】本发明涉及一种从固体矿物以及加工固体矿物获得的副产物中回收稀土元素的方法。回收稀土元素的方法包括酸浸研磨至小于100μm的固体矿物和加工固体矿物获得的副产物，使用硫酸和硝酸以6∶1到1∶1的质量份比混合的混合物，酸混合物的浓度低于15wt％，固液比(L∶S)按质量份计为2∶1到6∶1。在浸出期间，在整个将稀土元素转移到溶液并得到固体矿物和加工固体矿物获得的副产物的残留物的过程中进行脉冲真空处理。从酸浸液中分离出固体矿物和加工固体矿物获得的副产物的残留物。用离子交换过滤器或膜过滤器将稀土金属从酸浸液中分离出来。由于工艺的简化，稀土元素从含有稀土元素的磷石膏和固体矿物中进入溶液的回收率提高。
【IPC分类】C22B3/06, C22B59/00
【公开号】CN104903476
【申请号】CN201380059175
【发明人】Y·K·阿布拉莫夫, V·M·韦谢洛夫, V·M·扎列夫斯基, A·I·皮尔干, V·D·叶夫多基莫夫, V·G·塔木尔卡, V·S·沃洛金, N·D·阿尔古诺夫, N·A·古卡索夫, O·B·瓦图伊娃, N·V·德沃亚尼诺夫
【申请人】双子贸易开放式股份公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月11日
【公告号】EP2918691A1, US20150284822, WO2014074029A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及稀土金属元素的回收技术，特别是从固体矿物和工艺的物料中回收稀 土元素（REEs)化合物，其中工艺的物料通过目标导向加工获得。
[0002] 如铈铌钙钛矿、磷灰石矿等含有比从磷灰石生产得到的磷石膏更多的稀土元素。 含有稀土元素的铺银妈钛精矿包含大量的有价值的诸如Nb、Ta和Ti的元素，并且稀土元素 回收技术必然伴随着Nb、Ta和Ti的相关相的回收。大部分的现有技术中从固体矿物和工 艺的物料中回收稀土元素都是基于使用任何一种酸（硫酸或硝酸）或它们的混合物对稀土 元素以及其它有价值的金属进行酸浸，随后通过结晶得到盐或复杂金属化合物。
[0003] 从固体矿物回收稀土兀素是在精矿被富集和获得后进行。诸如Ta，Nb，Ti等各种 有价值的金属产物，是从铈铌钙钛矿或从磷灰石生产出的磷肥和氮肥中生产得到的。高浓 度的酸用于精矿的初步处理，而且这个过程是在高温下进行的。在刚开始的精矿中稀土元 素的含量较少，且稀土元素是工艺的废弃物，其中一种废弃物是磷石膏。
[0004] 磷石膏是通过硫酸酸处理磷灰石精矿获得矿物肥料而获得的，且其中含有大量的 杂质，这些杂质为其总量最高占19%的稀土和其他元素的化合物。稀土元素在磷石膏中占 0? 5-1. 1%〇
[0005] 目前使用的从磷石膏中回收稀土元素的方法（参见专利RF No. 2225892 MIIK C22B 59/00)包括使用硫酸溶液处理磷石膏。稀土元素回收率为50. 0-60. 2%。在硫酸浓 度为20-25wt%，液/固相比L : S = 2-3的条件下，酸处理的时间为3h。稀土元素的结晶 是在L : S大于=100的条件下通过引入稀土元素硫酸盐形式的晶种进行。这种技术需要 很多处理设备单元。这种方法缺点还包括稀土元素回收率较低、大量工艺操作、使用大量硫 酸溶液和花费很多时间。
[0006] 根据目前使用的磷石膏处理方法（参见专利RFNo. 2337879,MIIKC01F11/46)， 使用22-30 %硫酸溶液消耗处理20-25min，稀土元素和磷化合物被提出转化到溶液中，并 分离不溶的石膏形式的剩余物，其中含有大量的硫酸和磷酸。作为部分的稀土元素的提取 溶液，也存在Na和K的硫酸盐。得到的结晶石膏要用Ca(0H)2，或CaO,或CaC03中和其中残 留的硫酸和磷酸以使pH> 5。其中，母液中杂质磷含量应被控制，并且根据磷的含量和石 膏的残留湿度来将母液导入提取阶段，或者通过加入Ti0S03*H20将其净化到允许的P205含 量。
[0007] 这种方法实现了稀土元素回收率达到68. 5%。
[0008] 所述方法的缺点在于得到的结晶石膏包含高浓度的P205。从过饱和的提取液中分 离镧系元素需要消耗大量的时间（2小时）。酸提取剂中的磷杂质含量和石膏的残留湿度应 该被控制。为了净化过量的磷，必须采用中和磷化合物的设备，其中使用干燥的或者与高浓 度硫酸混合的钛化合物来中和，之后分离磷酸氧钛并强制使用高浓度硫酸处理。这种稀土 元素提取工艺需要大量的反应器、容器、过滤器和其他设备，存储各种提取溶液和磷化合物 的中和液。
[0009] 目前使用的从磷灰石中回收稀土元素的方法（参见专利RF No. 2458863, MIIK C01F17/00)，包括了用硫酸分解磷灰石，冻结析出，分离稀土元素磷酸盐的浓缩析出物并用 酸化水进行冲洗。
[0010] 这个方法的缺点在于中和时硝酸盐-磷酸盐溶液需要高温（85-95°C )，这对稀土 元素生产经济性有不利影响，以及沉淀过滤操作效率较低（1. 5m3/m2每小时）。
[0011] 与本申请提出的方法最接近的是一种申请人开发的从磷石膏回收稀土元素的方 法（参见专利RF No. 2412265, MIIK C22B59/00)，该方法包括搅拌提取悬浮液的同时从磷 石膏酸提取（浸出）稀土元素，从提取液中分离结晶石膏的不溶的沉淀物，以及从提取溶液 中回收稀土元素，其中酸提取的实施采用比例为3. 2-1. 2的硫酸和硝酸的混合溶液，该混 合物溶液的浓度为l_3wt.%，L : S为4-5,时间为8-12分钟，并且同时用液压声能作用在 混合的提取悬浮液，从提取液中回收稀土元素通过将提取液通过阳离子交换吸附滤器进行 阳离子交换吸附来实施。
[0012] 该方法允许更高的从磷石膏中回收稀土元素的回收率，减少了浸出操作时间，并 且在酸反应剂更低的浓度和体积的条件下减少了反应剂的用量。
[0013] 但是，该方法类似于前述的两个最接近的现有技术，不能用于从固体矿物中回收 稀土元素，需要更高浓度的酸和额外的处理成本。
[0014] 本发明的技术效果涉及稀土元素回收效率的提高，不仅从工艺的废弃物如磷石膏 中，也包括从含有稀土元素的固体矿物中回收稀土元素，并同时简化工艺。
[0015] 该技术效果通过从含有稀土元素的固体矿物和/或工艺物料中回收稀土元素的 方法实现，该方法包括搅拌下用硫酸和硝酸混合物从固体矿物和/或工艺物料中酸浸出稀 土元素的化合物，使稀土元素化合物转移到溶液中并得到暴露的固体矿物和/或工艺物料 的不溶的沉淀物，将酸浸液与不溶的沉淀物分离和从酸浸液里回收稀土元素化合物。根 据本发明，在酸浸前，将原料颗粒研磨至小于100 ym，并且浸出作业是在同步真空脉冲下 进行，其中混合物中硫酸和硝酸的质量份比率为6 : 1至1 : 1，该酸混合物的浓度小于 15wt%，L : S比率按质量份为2 : 1至6 : 1。
[0016] 从酸浸液中回收稀土元素化合物可通过将溶液通过阳离子交换过滤器实施。
[0017] 从酸浸液中回收稀土元素化合物可通过将溶液通膜过滤器实施。
[0018] 由于该方案，稀土元素化合物回收的可能性不仅存在于从工艺物料（磷石膏）回 收，也可以从固体矿物中回收，并同时显著简化工艺。
[0019] 对初始原料颗粒，无论是矿物还是工艺原料的事先研磨，同时暴露并增加了颗粒 的表面，环境气体的强吸附会发生，这会导致将稀土元素浸出到酸溶液的延迟效果。从浸出 的开始阶段至结束，真空脉冲的施用以消除吸附气体和作为与酸相互作用而在处理的物料 的暴露表面覆盖的稀土元素化合物对稀土元素的润湿和回收的消极影响。
[0020] 当使用硫酸和硝酸混合物处理研磨过的原料时，在稀土元素与硫酸和硝酸之间发 生相互作用。作为与硫酸相互作用的结果，稀土元素化合物快速溶解。同时Na和K阳离子 进入溶液，与稀土元素形成双硫酸盐。Na与稀土元素和K与稀土元素的双硫酸盐的溶解度 都较低，但它们在硝酸中溶解度好（参见Lokshin E.P.et al. "Problems or separation or rare-earth metals while processing the Khibini apatite concentrate''， J. "Metals"，#1，2001)
[0021] 通过如磷石灰精矿和磷石膏的原料举例说明，实验表明用动力磨AHfl-5研磨 初始原料使其粒度小于100 ym，从而当在进行强搅拌下使用硫酸和硝酸的混合物浸出时 在真空脉冲作用下，提高稀土元素化合物的反应性，其中硫酸和硝酸的质量份比为6 : 1 至1 : 1，且酸的浓度小于15质量％。在整个浸出过程中施用真空脉冲作用，压力为 0. l-12kPa。以L : S比为2 : 1-6 : 1，采用硫酸和硝酸的混合物实施酸浸操作排除 了在 磷石膏分离出之前稀土元素自发结晶的可能性，同时其对于确保悬浮稳定搅拌是最优的。 列出的实施工艺参数保证了其他杂质从结晶中的分离率。浸出操作完成后，悬浮液被转移 到一个分离装置，如离心分离器或者过滤器，在这些设备中结晶磷石膏从溶液中分离出来。
[0022] 下一步是从浸出溶液中回收稀土元素，例如，通过将酸浸液通过阳离子交换过滤 器的阳离子交换吸收，然后用硫化胺或者类似的解吸剂解吸稀土元素。经过阳离子交换过 滤器的溶液是硫酸和硝酸的水溶液，在回收完以后酸又返回到接下来的稀土元素回收过程 中。
[0023] 要求保护的方法的本质可以用下列实施例来解释。
[0024] 实施例1
[0025] -种工艺原料-磷灰石磷石膏-作为固体物料和工艺物料使用。如表1所示，这 些实施例说明了研磨磷石膏对稀土元素浸出率的影响。在这些实施例中采用了不同的磷石 膏粒度。
[0026] -No. 1样品（原始磷石膏）_颗粒粒度大于100 ym，这些原料是通过来自废料的细 块磷石膏过筛后得到。
[0027] -No. 2样品-颗粒粒度小于10-15 ym，是在旋转脉冲设备（rotary-pulse device) 研磨后得到。
[0028] -No. 3样品-颗粒粒度小于100 y m，是在动态激活设备（dynamic activator)中 研磨后得到。
[0029] 当处理全部三种样品时，保持相同的稀土元素浸出模式。
[0030] 样品重量................................................50g ；
[0031] 样品中稀土元素总含量....................................437mg；
[0032] 硫酸和硝酸比（质量）....................................3:1;
[0033] 酸混合物浓度（质量）....................................5%；
[0034] 液固相（L : S)比（质量）..............................5:1
[0035] 20°C 下酸浸时间................................................15min
[0036] 浸出是在lkPa下及真空脉冲作用下进行。
[0037] 表1列出了试验结果。
[0038] 稀土元素的浸出率与磷石膏粉碎程度的关系。
[0039] 表 1
[0040]
[0041] *注意：表示的是固体含量。
[0042] 稀土元素通过浸出的回收效率是通过全部稀土元素的浸出率来评估的。
[0043] 稀土元素在原了样品中和溶液中的含量是通过使用感应耦合等离子的质谱方法 的数据测量得到。
[0044]从表1中可以看出，稀土元素从磷石膏的浸出率随着磷石膏粉碎程度的增加而显 著增加，并当磷石膏颗粒粒度小于10-15 y m时达到95. 4%。这导致从磷石膏中的稀土元素 回收率实质性的增加。
[0045] 实施例2
[0046] 品位级别为KJI-1的铈铌钙钛矿作为原料。如表2所示，这些实施例说明了研磨 铈铌钙钛精矿对稀土元素浸出率的影响，其中采用两种不同粉碎程度的原料样品：
[0047] -#1样品（原始精矿）-颗粒粒度最高达75 y m ;
[0048] _#2样品-颗粒粒度小于100ym。
[0049] 当处理样品时，保持相同的稀土元素浸出模式。
[0050] 样品重量................................................50g；
[0051] 样品中稀土元素总含量....................................510mg；
[0052] 硫酸和硝酸比（质量）....................................2:1;
[0053] 酸混合物浓度（质量）....................................5%；
[0054] 液固相（L : S)比（质量）..............................4:1
[0055] 50°C 下酸浸时间................................................30min
[0056] 浸出是在l-2KPa下及真空脉冲作用下进行。
[0057] 表2列出了试验结果。
[0058]表2
[0059]
[0060] *注意：表示的是固体含量。
[0061] 因此，所要求保护的从固体矿物和工艺物料回收稀土元素的方法不仅提高了从技 术相关的废弃物，如磷石膏，的稀土元素的浸出率，也提高了从含有稀土元素的固体矿物中 的稀土元素的浸出率，同时简化了工艺。
【主权项】
1. 一种从含有稀土元素的固体矿物和/或工艺物料中回收稀土元素的方法，包括在搅 拌下用硫酸和硝酸混合物溶液从固体矿物和/或工艺物料中酸浸稀土元素的化合物，使稀 土元素化合物溶入溶液，并得到余下的固体物质的不溶沉淀物，将酸浸液与不溶沉淀物分 离，并从酸浸液中回收稀土元素的化合物，其特征在于在酸浸前，将固体矿物和/或工艺物 料的颗粒研磨至小于IOOum，并且浸出作业是在同步真空脉冲作用下进行，其中混合物中 硫酸和硝酸的质量份为6 : 1至1 : 1，酸混合物的浓度小于15wt%，液固比（L:S)按质 量份为2 : 1至6 : 1。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过使酸浸液通过阳离子交换过滤器从酸 浸液中回收稀土元素。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过使酸浸液通过膜过滤器从酸浸液中回 收稀土元素。
【专利摘要】本发明涉及一种从固体矿物以及加工固体矿物获得的副产物中回收稀土元素的方法。回收稀土元素的方法包括酸浸研磨至小于100μm的固体矿物和加工固体矿物获得的副产物，使用硫酸和硝酸以6∶1到1∶1的质量份比混合的混合物，酸混合物的浓度低于15wt％，固液比(L∶S)按质量份计为2∶1到6∶1。在浸出期间，在整个将稀土元素转移到溶液并得到固体矿物和加工固体矿物获得的副产物的残留物的过程中进行脉冲真空处理。从酸浸液中分离出固体矿物和加工固体矿物获得的副产物的残留物。用离子交换过滤器或膜过滤器将稀土金属从酸浸液中分离出来。由于工艺的简化，稀土元素从含有稀土元素的磷石膏和固体矿物中进入溶液的回收率提高。
【IPC分类】C22B3/06, C22B59/00
【公开号】CN104903476
【申请号】CN201380059175
【发明人】Y·K·阿布拉莫夫, V·M·韦谢洛夫, V·M·扎列夫斯基, A·I·皮尔干, V·D·叶夫多基莫夫, V·G·塔木尔卡, V·S·沃洛金, N·D·阿尔古诺夫, N·A·古卡索夫, O·B·瓦图伊娃, N·V·德沃亚尼诺夫
【申请人】双子贸易开放式股份公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月11日
【公告号】EP2918691A1, US20150284822, WO2014074029A1
最新回复(0)