独居石概述及常规工艺流程PPT课件

独居石概述及冶炼工艺流程 20130506 1 目录 第一章 稀土矿物的介绍 第二章 独居石开采 第三章 独居石选矿 第四章 独居石冶炼加工 第五章 稀土产品规格及市场价格 2 第一章 稀土矿物介绍 稀土矿物类型众多 其中混合型稀土矿 氟碳铈矿 独居石矿 离子吸附型矿物 磷钇矿 褐钇铌矿等矿物都具有重要的工业值 在众多的稀土矿物中 氟碳铈矿是目前发现储量及开采量最大的稀土原料矿物 约70 的稀土产自氟碳饰矿 它几乎没有放射性 独居石微细粒嵌布且多呈包裹体分布于萤石 钠辉石和铁矿物内部 粒度多在0 02mm以下 稀土矿物由于与铁矿物及脉石矿物紧密共生 且物化性质相近 因此与国内外单一氟碳铈矿相比 其分选难度要大得多 3 第二章 独居石开采 独居石是一种含有铈和镧的磷酸盐矿物 是一种稀土矿物 中文学名 磷铈镧矿 Ce Y La Th PO4是提炼铈 镧的主要矿物 我国和世界上其它国家开采出来稀土矿石中 稀土氧化物含量只有百分之几 甚至有更低 具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床 独居石开采基本是传统的露天开采过程 将地表覆土剥离后进行露天大规模机械化开采 矿石进入破碎车间进行破碎 然后运至选矿厂 4 第三章 独居石选矿 1 为了满足冶炼生产要求 在冶炼前经选矿 将独居石与脉石矿物和其它有用矿物分开 以提高稀土氧化物含量 得到能满足稀土冶金要求独居石精矿 2 独居石矿选矿一般采用浮选法 并常辅以重选 磁选组成多种组合选矿工艺流程 3 独居石精矿的等级见表一表一 化学成分 一级品二级品三级品Tr2O3 ThO2 65 00 63 00 60 00ZrO2 1 00 1 50 2 00TiO2 1 00 1 50 2 00SiO2 2 00 2 50 3 00 5 第四章 独居石的冶炼加工 一 碱法处理流程独居石精矿 55 60 NaOH95 小于0 043mm 溶液底浆 Na3PO4 NaOH 洗液碱溶浆 母液晶体 NaOH Na3PO4 Na3PO4 12H2O 湿球磨 碱液分解 水洗沉降 优溶 浓缩结晶 过滤 6 第四章 独居石的冶炼加工 溶液钍渣HCl或HNO3 BaCl2 NH4 2SO4 溶液镭渣溶液渣 弃 回收稀土回收钍 铀 净化 酸溶 除镭 过滤 7 第四章 独居石的冶炼加工 二 酸法处理流程 独居石精矿 氢氧化稀土 氯化稀土HCl体系萃取萃取稀土碳酸稀土硫酸体系萃取 转型钍产品 氧化镧催化剂LaCePuNdDy荧光粉磁致冷存储光盘Gd 破碎 硫酸强化 硫酸 碳酸铈 氧化镧 氧化铈 氧化镨 氧化钕 氧化镝 氧化铕 氧化钆 氧化铽 氧化钐 重稀土富集物 氧化钕 少钕碳酸稀土 钐铕钆富集物 分组氯化稀土 8 第四章 独居石的冶炼加工 熔盐电解 电池级混合稀土氧化物 镍氢电池 图1 湿法工艺处理独居石的生产设备照片 9 第四章 独居石的冶炼加工 三 火法处理流程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 火法冶金的共同特点是在高温条件下生产 独居石精矿 火法生产线 合金化 稀土合金稀土硅铁四 稀土元素的分离目前 除Pm以外16个稀土元素都可提纯到6N 99 9999 纯度 由稀土精矿分解后所得到混合稀土化合物中 分离提取出单一纯稀土元素 在化学工艺上比较复杂和困难 其主要原因有二个 一 镧系元素之间物理性质和化学性质十分相似 二 稀土精矿分解后所得到混合稀土化 10 第四章 独居石的冶炼加工 合物中伴生杂质元素较多 如铀 钍 铌 钽 钛 锆 铁 钙 硅 氟 磷等 因此 在分离稀土元素工艺流程中 不但要考虑这十几个化学性质极其相近稀土元素之间分离 而且还必须考虑稀土元素同伴生杂质元素之间分离 现在稀土生产中采用分离方法 湿法生产工艺 有 1 分步法 分级结晶法 分级沉淀法和氧化还原法 2 离子交换法 3 溶剂萃取法 五 稀土单质的制备稀土金属一般分为混合稀土金属和单一稀土金属 混合稀土金属组成与矿石中原有稀土成份接近 单一金属各稀土分离精制金属 以稀土氧化物 除钐 铕 镱及铥氧化物外 为原料用一般冶金方法很难还原成单一金属 因其生成热很大 稳定性高 因此目前生产稀土金属常用原料它们氯化物和氧化物 1 熔盐电解法 2 真空热还原法 11 第五章 稀土产品规格及市场价格 稀土产品种类很多 按加工深度 我们将其分为选冶产品和应用产品 前者指稀土矿山和冶炼企业生产稀土精矿 单一和混合稀土氧化物 金属及其合金 单一及混合稀土盐类等 共计300多个品种 500多个规格 后者指一切含稀土制成品 如稀土永磁体 稀土荧光粉 稀土抛光粉 稀土微肥 稀土激光晶体 稀土贮氢材料等 目前没有统一分类法 也没有统一叫法 界限也不明确 大家熟悉叫法 矿产品 初级产品 或粗产品