白云鄂博礦焙燒浸出-萃取沉淀分離稀土及釷的試驗研究①

胡軼文， 曹 釗，2， 王志超， 張文博

(1.內蒙古科技大學礦業研究院,內蒙古包頭014010；2.內蒙古自治區礦業工程重點實驗室,內蒙古包頭014010；3.中國礦業大學(北京) 化學與環境工程學院,北京100083)

白云鄂博混合型稀土礦是世界第一大稀土礦,也是我國最主要輕稀土來源。 采用濃硫酸焙燒-水浸-P204 萃取轉型分離技術處理白云鄂博稀土精礦,可以實現低成本、大規模、連續化生產,因此成為行業主流工藝［1］。 目前,90%的白云鄂博稀土精礦采用濃硫酸高溫焙燒法處理,但是高溫焙燒分解精礦過程中會產生大量含硫、氟等強酸性廢氣和放射性釷廢渣,造成極大的環境污染［2-4］。 隨著稀土產業規模不斷擴大,有必要開發一種環保、高效的冶、煉分離工藝［5-6］。 本文進行了低溫條件下濃硫酸焙燒、水浸稀土精礦并利用萃取沉淀法直接從稀土硫酸鹽中分離稀土和釷的研究［7］。

1 實驗原料和方法

1.1 原料和儀器

實驗原料:白云鄂博稀土精礦(REO 59.78%,ThO20.18%)由包鋼稀土高科技股份有限公司提供,其礦物組成主要有氟碳鈰礦(Ce(CO3)F)和獨居石(CePO4)。稀土精礦中各稀土成分的化學組成見表1 與表2。

表1 混合稀土精礦化學組成（質量分數）/%

表2 混合精礦中各氧化稀土化學成分（質量分數）/%

由表1 可知,白云鄂博稀土精礦中稀土氧化物元素總含量為59.78%,具有極大的利用價值；白云鄂博礦除氟碳鈰礦和獨居石外,還有伴生的螢石和赤鐵礦等雜質礦物。 由表2 可知,精礦中稀土元素以輕稀土為主。

實驗中用到的4,4′-異亞丙基二苯氧基乙酸(本文命名為PPDA)、硫酸和氫氧化鈉購自上海泰坦科技股份有限公司,均為分析純試劑。……