稀土是如何提煉出來

匿名用戶 | 2017-05-23 03:38

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  • 稀土生產(chǎn)與分離
    概述
    　　稀土市場是一個多元化的市場,它不只是一個產(chǎn)品,而是15個稀土元素和釔、鈧及其各種化合物從純度46%的氯化物到99.9999%的單一稀土氧化物及稀土金屬,均具有多種多樣的用途.加上相關(guān)的化合物和混合物,產(chǎn)品不計其數(shù).首先從最初的礦石開采起,我們逐一介紹稀土的分離方法和冶煉過程.
    稀土選礦
    　　選礦是利用組成礦石的各種礦物之間的物理化學(xué)性質(zhì)的差異,采用不同的選礦方法,借助不同的選礦工藝,不同的選礦設(shè)備,把礦石中的有用礦物富集起來,除去有害雜質(zhì),并使之與脈石礦物分離的機械加工過程.　　當(dāng)前我國和世界上其它國家開采出來的稀土礦石中,稀土氧化物含量只有百分之幾,甚至有的更低,為了滿足冶煉的生產(chǎn)要求,在冶煉前經(jīng)選礦,將稀土礦物與脈石礦物和其它有用礦物分開,以提高稀土氧化物的含量,得到能滿足稀土冶金要求的稀土精礦.稀土礦的選礦一般采用浮選法,并常輔以重選、磁選組成多種組合的選礦工藝流程.　　內(nèi)蒙古白云鄂博礦山的稀土礦床,是鐵白云石的碳酸巖型礦床,在主要成分鐵礦中伴生稀土礦物(除氟碳鈰礦、獨居石外,還有數(shù)種含鈮、稀土礦物).采出的礦石中含鐵30%左右,稀土氧化物約5%.在礦山先將大礦石破碎后,用火車運至包頭鋼鐵集團公司的選礦廠.選礦廠的任務(wù)是將Fe2O3從33%提高到55%以上,先在錐形球磨機上磨礦分級,再用圓筒磁選機選得62～65%Fe2O3（氧化鐵）的一次鐵精礦.其尾礦繼續(xù)進行浮選與磁選,得到含45%Fe2O3（氧化鐵）以上的二次鐵精礦.稀土富集在浮選泡沫中,品位達到10～15%.該富集物可用搖床選出REO含量為30%的粗精礦,經(jīng)選礦設(shè)備再處理后,可得到REO60%以上的稀土精礦.
    稀土冶煉方法
    　　稀土冶煉方法有兩種,即濕法冶金和火法冶金.　　濕法冶金屬化工冶金方式,全流程大多處于溶液、溶劑之中,如稀土精礦的分解、稀土氧化物、稀土化合物、單一稀土金屬的分離和提取過程就是采用沉淀、結(jié)晶、氧化還原、溶劑萃取、離子交換等化學(xué)分離工藝過程.現(xiàn)應(yīng)用較普遍的是有機溶劑萃取法,它是工業(yè)分離高純單一稀土元素的通用工藝.濕法冶金流程復(fù)雜,產(chǎn)品純度高,該法生產(chǎn)成品應(yīng)用面廣闊.　　火法冶金工藝過程簡單,生產(chǎn)率較高.稀土火法冶煉主要包括硅熱還原法制取稀土合金,熔鹽電解法制取稀土金屬或合金,金屬熱還原法制取稀土合金等.火法冶金的共同特點是在高溫條件下生產(chǎn).
    稀土精礦的分解
    　　稀土精礦中的稀土,一般呈難溶于水的碳酸鹽、氟化物、磷酸鹽、氧化物或硅酸鹽等形態(tài).必須通過各種化學(xué)變化將稀土轉(zhuǎn)化為溶于水或無機酸的化合物,經(jīng)過溶解、分離、凈化、濃縮或灼燒等工序,制成各種混合稀土化合物如混合稀土氯化物,作為產(chǎn)品或分離單一稀土的原料,這樣的過程稱為稀土精礦分解也稱為前處理.　　分解稀土精礦有很多方法,總的來說可分為三類,即酸法、堿法和氯化分解.酸法分解又分為鹽酸分解、硫酸分解和氫氟酸分解法等.堿法分解又分為氫氧化鈉分解或氫氧化鈉熔融或蘇打焙燒法等.一般根據(jù)精礦的類型、品位特點、產(chǎn)品方案、便于非稀土元素的回收與綜合利用、利于勞動衛(wèi)生與環(huán)境保護、經(jīng)濟合理等原則選擇適宜的工藝流程.　　目前,雖然已發(fā)現(xiàn)有近200種稀散元素礦物,但由于稀少而未富集成具有工業(yè)開采的獨立礦床,迄今只發(fā)現(xiàn)有很少見的獨立鍺礦、硒礦、碲礦,但礦床規(guī)模都不大.
    碳酸稀土和氯化稀土的生產(chǎn)
    　　這是稀土工業(yè)中最主要的兩種初級產(chǎn)品,一般地說,目前有兩個主要工藝生產(chǎn)這兩種產(chǎn)品.　　一個工藝是濃硫酸焙燒工藝,即把稀土精礦與硫酸混合在回轉(zhuǎn)窯中焙燒.經(jīng)過焙燒的礦用水浸出,則可溶性的稀土硫酸鹽就進入水溶液,稱之為浸出液.然后往浸出液中加入碳酸氫銨,則稀土呈碳酸鹽沉淀下來,過濾后即得碳酸稀土.　　另一種工藝叫燒堿法工藝,簡稱堿法工藝.一般是將60%的稀土精礦與濃堿液攪勻,在高溫下熔融反應(yīng),稀土精礦即被分解,稀土變?yōu)闅溲趸⊥?把堿餅經(jīng)水洗除去鈉鹽和多余的堿,然后把水洗過的氫氧化稀土再用鹽酸溶解,稀土被溶解為氯化稀土溶液,調(diào)酸度除去雜質(zhì),過濾后的氯化稀土溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶即制得固體的氯化稀土.
    匿名用戶 | 2017-05-23 03:38

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