以硫酸铁为浸出液提取稀土冶炼废渣中稀土的装置的制作方法

本技术属于稀土湿法冶金领域，具体涉及一种以硫酸铁为浸出液提取稀土冶炼废渣中稀土的装置。

背景技术：

1、白云鄂博稀土矿是氟碳铈和独居石混合型矿，矿中含有大量的磷，目前该矿的冶炼工艺主要是浓硫酸焙烧-浸出-中和除杂，在稀土浸出过程中，磷会以离子的形态存在于浸出液中，在中和除杂时磷与稀土离子结合形成磷酸稀土沉淀，造成稀土损失，降低稀土收率。在现有工艺中，会将磷在焙烧-浸出-中和除杂过程中去除，通常是在此工艺过程中加入一定量的铁粉与磷结合形成磷酸铁从而达到固磷目的，同时提高稀土收率。然而，采用酸法焙烧冶炼白云鄂博稀土矿会产生大量废渣，渣中reo达到5％，每处理1吨精矿会产出0.5-0.7吨的稀土冶炼废渣(折干渣)，每吨废渣中约含50kg稀土氧化物，大量的废渣造成稀土资源损失，也需特定渣库储存，占用土地资源，运输稀土冶炼废渣还需投入大量人力、财力。如果能将渣中的稀土进一步回收，不仅提高了白云鄂博稀土矿的稀土冶炼收率，还可减少固废量。

2、公开号cn104498739 b公开了一种稀土矿分解余渣中铀、钍、稀土的分离回收方法，针对氟碳铈与独居石的混合矿经碱法分解后的余渣通过酸浸、压滤、阴离子树脂吸附回收铀、阳离子树脂分离回收钍和稀土。该申请主要处理的是稀土矿物碱法分解余渣，主要成分与酸法分解废渣有较大区别，虽然渣中元素回收率高，但工艺流程较长，操作复杂，采用树脂吸附分离的间歇性强，对于生产连续性的实现难度较大。

3、公开号cn 106916975 b公开了一种从铁钍废渣中提取稀土的方法，针对氟碳铈矿冶炼过程中产生的铁钍废渣，通过酸溶、碱转再酸溶的工艺方法回收废渣中的铁钍资源，渣中剩余的稀土仍需进一步除杂、萃取得到回收。在稀土冶炼最常见的酸法工艺主要在硫酸体系下完成，该工艺易于实现工业化，但与现有酸法生产工艺衔接性不强，能耗高。

4、公开号cn114249308a公开了一种含磷混合稀土精矿中的磷资源和稀土资源提取方法，为了实现含磷稀土精矿经高温浓硫酸焙烧或低温浓硫酸焙烧后磷资源的回收，将含磷混合稀土精矿粉末与浓硫酸焙烧后多级逆流浸出提高磷的浓度，再通过萃取反萃实现磷的回收。申请需先考虑新工艺的可行性，产生的尾气也需提出新的处理方法，且能耗高，一次性投资大，工艺路线与现有稀土冶炼工艺无可比性。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种以硫酸铁为浸出液提取稀土冶炼废渣中稀土的装置，降低稀土矿在浓硫酸焙烧-浸出-中和除杂工艺过程中的稀土损失，提高稀土收率，经(聚合)硫酸铁提取稀土冶炼废渣中稀土元素后，废渣中的reo＜3％(干基)，稀土回收率可达到30％～60％。

2、为达到上述目的，本实用新型使用的技术解决方案是：

3、以硫酸铁为浸出液提取稀土冶炼废渣中稀土的装置，包括：硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐、第一固液分离设备、水洗罐、第二固液分离设备、中和除杂罐、第三固液分离设备；硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐、第一固液分离设备依次通过管路相连接，第一固液分离设备的固相出口连接水洗罐，液相出口通过管路连接中和除杂罐；水洗罐的出料口通过管路连接第二固液分离设备的原料入口，第二固液分离设备设置有固相出口、液相出口；中和除杂罐的出料口通过管路连接第三固液分离设备，第三固液分离设备设置有固相出口、液相出口；硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐、水洗罐、中和除杂罐分别设置有搅拌器。

4、进一步，硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐、水洗罐、中和除杂罐顶部分别设置有原料入口和搅拌器。

5、进一步，硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐之间的管路设置有动力泵，聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐之间的管路设置有动力泵，硫酸渣洗罐、第一固液分离设备之间的管路设置有动力泵，第一固液分离设备、中和除杂罐之间的管路设置有动力泵，中和除杂罐、第三固液分离设备之间的管路设置有动力泵，水洗罐、第二固液分离设备之间的管路设置有动力泵。

6、进一步，第三固液分离设备的固相出口连接水洗罐，将中和渣送入水洗罐继续水洗，回收硫酸。

7、进一步，第二固液分离设备的水相出口通过管路连接硫酸混配装置，渣洗液送入硫酸混配装置，管路设置有动力泵。

8、本实用新型技术效果包括：

9、1、本实用新型能够降低稀土矿在浓硫酸焙烧-浸出-中和除杂工艺过程中的稀土损失，提高稀土收率，经(聚合)硫酸铁提取稀土冶炼废渣中稀土元素后，废渣中的reo＜3％(干基)，稀土回收率可达到30％～60％。

10、通过将白云鄂博稀土矿浓硫酸高温焙烧-浸出-中和除杂产生的浸出废渣，通过含有(聚合)硫酸铁的稀硫酸浸出洗涤后，能够回收废渣中稀土元素，降低废渣中的稀土含量，减少稀土冶炼废渣量，减少废渣堆存量和处理费用，有效实现固废减量化。

11、通过此工艺方法处理稀土冶炼废渣，减少稀土冶炼废渣堆存量和处理费用，经(聚合)硫酸铁提取稀土冶炼废渣中稀土元素后，废渣中的reo＜3％(干基)，稀土回收率可达到30％～60％，在此基础上渣量减少30％以上。

12、2、本实用新型使用含一定量固体(聚合)硫酸铁的稀硫酸浸出稀土冶炼废渣，过滤后滤液中和除杂过滤得到硫酸稀土溶液，该工艺方法不仅提高稀土收率，降低渣中稀土含量，且实现了固废减量化。

13、采用含有一定量的(聚合)硫酸铁酸溶废渣可抑制磷在回收稀土废渣中的稀土过程中对稀土的损失，有效降低酸洗液中磷对稀土造成的损失。

14、3、本实用新型回收的含稀土的酸洗液可直接回到稀土焙烧水浸生产线，工艺衔接性较强，确保现有生产工艺的稳定性和连续性。

15、采用一定浓度的(聚合)硫酸铁的稀硫酸为浸出液，提取白云鄂博稀土矿在浓硫酸焙烧-浸出-中和除杂工艺过程产生的稀土冶炼废渣中稀土元素，经稀硫酸溶解过滤后的酸洗液可直接回收稀土焙烧水浸生产线，酸溶后的废渣可直接用自来水洗涤回收余酸回用配置稀硫酸，降低硫酸的消耗量，无需额外增加工艺流程。

16、对于工艺优化、生产系统运行稳定性及环境友好、无固废城市建设等方面均具有无法估算的价值。

17、稀土冶炼废渣中回收的稀土可直接回至现有焙烧-水浸工艺中，工艺流程简单，生产成本较低、易于工业化，具有极高的经济性、实用性。

技术特征：

1.一种以硫酸铁为浸出液提取稀土冶炼废渣中稀土的装置，其特征在于，包括：硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐、第一固液分离设备、水洗罐、第二固液分离设备、中和除杂罐、第三固液分离设备；硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐、第一固液分离设备依次通过管路相连接，第一固液分离设备的固相出口连接水洗罐，液相出口通过管路连接中和除杂罐；水洗罐的出料口通过管路连接第二固液分离设备的原料入口，第二固液分离设备设置有固相出口、液相出口；中和除杂罐的出料口通过管路连接第三固液分离设备，第三固液分离设备设置有固相出口、液相出口；硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐、水洗罐、中和除杂罐分别设置有搅拌器。

2.如权利要求1所述的以硫酸铁为浸出液提取稀土冶炼废渣中稀土的装置，其特征在于，硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐、水洗罐、中和除杂罐顶部分别设置有原料入口和搅拌器。

3.如权利要求1所述的以硫酸铁为浸出液提取稀土冶炼废渣中稀土的装置，其特征在于，硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐之间的管路设置有动力泵，聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐之间的管路设置有动力泵，硫酸渣洗罐、第一固液分离设备之间的管路设置有动力泵，第一固液分离设备、中和除杂罐之间的管路设置有动力泵，中和除杂罐、第三固液分离设备之间的管路设置有动力泵，水洗罐、第二固液分离设备之间的管路设置有动力泵。

4.如权利要求1所述的以硫酸铁为浸出液提取稀土冶炼废渣中稀土的装置，其特征在于，第三固液分离设备的固相出口连接水洗罐，将中和渣送入水洗罐继续水洗，回收硫酸。

5.如权利要求1所述的以硫酸铁为浸出液提取稀土冶炼废渣中稀土的装置，其特征在于，第二固液分离设备的水相出口通过管路连接硫酸混配装置，渣洗液送入硫酸混配装置，管路设置有动力泵。

技术总结
本技术公开了一种以硫酸铁为浸出液提取稀土冶炼废渣中稀土的装置，包括：硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐、第一固液分离设备、水洗罐、第二固液分离设备、中和除杂罐、第三固液分离设备；硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐、第一固液分离设备依次通过管路相连接，第一固液分离设备的固相出口连接水洗罐，液相出口通过管路连接中和除杂罐；水洗罐的出料口通过管路连接第二固液分离设备的原料入口；中和除杂罐的出料口通过管路连接第三固液分离设备，硫酸混配装置、聚合硫酸铁溶解罐、硫酸渣洗罐、水洗罐、中和除杂罐分别设置有搅拌器。本技术能够降低稀土损失，废渣中的REO＜3％，稀土回收率可达到30％～60％。

技术研发人员：彭婧,郑超,周菁,刘磊,姜晓丽,柳凌云,刘存良,桑晓云,许慧,杨洁,谢军,于博,许国华,刘旗,侯亚洲,谷德富,亢璟轩
受保护的技术使用者：包头华美稀土高科有限公司
技术研发日：20231222
技术公布日：2024/9/23