轻稀土萃取分离工艺技术经济评价

在传统、三出口、组合联动轻稀土萃取分离工艺研究分析的基础上,设计开发了带模糊分离和置换萃取等技术的组合联动轻稀土萃取分离新工艺流程,并与传统工艺进行了技术经济比较。经比较证明,组合联动轻稀土分离新工艺先进合理,充槽投资更省,生产成本更低,生产废水排放更少。     

串级萃取理论的发展历程及最新进展

20世纪70年代,徐光宪教授创建了串级萃取理论,建立了稀土串级萃取工艺的最优化参数计算方法。结合计算机技术,又建立了串级萃取工艺的静态参数设计和动态仿真计算技术,实现了工艺设计参数到工业规模生产应用的"一步放大"。近40年来,串级萃取理论及其计算方法始终引领和支撑着中国稀土分离技术的持续发展,同时,萃取工艺技术和装备的进步也不断地促进了该理论的丰富与完善。理论的适用范围由早期的恒定混合萃取比体系发展到非恒定混合萃取比体系,分离流程由两出口发展到三出口、多出口体系,并进一步发展为多入口、多出口的联动萃取工艺;串级萃取工艺的最优化参数计算方法也由两组份体系拓展至多组分分离体系,从单一工艺优化拓展到稀土全分离流程的整体优化。本文简要综述了串级萃取理论发展中的重要工作与应用情况,深入介绍了联动萃取工艺计算及流程优化等方面的最新进展及应用前景。     

白云鄂博两种稀土矿物中铕的价态

白云鄂博稀土矿床中,现已发现的稀土矿物近40种。为了开发利用该稀土资源,对矿床中稀土元素的存在形式、分布规律的研究是非常重要的。目前通常用化学方法查明稀土矿物的成份、稀土元素的配分等。用现代物理学方法研究白云鄂博稀土矿物中稀土元素的价态还较少见。我们用穆斯堡尔效应测定了白云鄂博两种稀土矿物中铕的价态。 穆斯堡尔效应是一种核物理方法,用它可以解决有关元素的价态等问题。试验     

白云鄂博铁矿石中稀土的赋存状态研究

白云鄂博铁矿是一个富含有稀土资源的大型矿床,其中稀土元素不仅含量高、种类多,且储量居世界之最,在我国稀土产业的发展过程中具有极其重要的地位。通过电子探针,对白云鄂博含稀土铁矿石的赋存状态进行了分析研究。结果表明:磁铁矿、萤石以及稀土矿物是构成白云鄂博铁矿中主、东、西三个矿区的主要矿物,其中稀土矿物主要为氟碳铈矿和含钕单斜褐钇钶矿,微量的放射性元素钍以类质同象的形式存在于稀土矿物中。     

串级萃取理论之联动萃取分离工艺设计:Ⅵ、理论的应用拓展

本系列文章的前五篇推导得到了用于多组分联动萃取分离流程设计的基础理论,并通过一个四组分分离流程实例介绍了该设计理论的实际应用。本文是本系列文章的最后一篇,将探讨该理论的拓展应用。所有非联动萃取多组分分离流程都可以通过适当等效变换,转换为由联动萃取流程中基本分离单元组合得到的等效流程,本文通过任意切割比例的三组分两出口分离、三组分三出口分离以及三组分联动萃取全分离等效流程等不同工艺形式实例,介绍如何通过流程的等效变换,应用本系列文章中的理论公式解决稀土工业实践中不同类型工艺流程的参数计算问题。     

磁尾矿的硼盐混合焙烧抑氟-酸浸提取稀土和制备KBF4的研究

磁尾矿是包头白云鄂博矿经磁选后产生的尾矿,含有大量的稀土和氟资源,对其开发利用具有重大的环境和经济价值。利用F-B强的配位能力采用硼化物焙烧抑氟-盐酸浸出法,以硼砂为抑氟剂,650℃焙烧1.0 h后,稀土矿中RE-F的结合能力被高温下活泼的B弱化,焙烧混合矿继续在80℃条件下4.0 mol·L-1HCl中浸出3.0 h,氟浸出率为96.52%,稀土最大浸出率为76.68%。同样采用P204对浸出液进行萃取,稀土进入有机相,实现了氟、稀土的两相分离,萃余液中添加K+并调节pH,沉淀得氟硼酸钾,产物杂质单一,基本实现了氟的资源化和稀土与氟的分离。     

北京有色金属研究总院稀土研究所

北京有色金属研究总院稀土研究所(原稀土研究室)成立于1958年,是中国最早从事稀土工业研究和开发的单位。主要从事世界最大的稀土矿——白云鄂博和中国南方离子吸附型稀土矿的综合利用研究。研究领域包括:矿石分解、湿法冶金提取、单一稀土元素分离和提纯、金属及合金的制备和稀土新材料的研制、开发等。新材料包括:稀土荧光粉、稀土电光源材料、稀土贮氢材料、稀土电池材料、稀土永磁材料、稀土抛光粉和汽车尾气净化稀土催化剂及装置等。     

白云鄂博火成碳酸岩墙矿物岩石初步研究及其对稀土成矿的启示

研究了白云鄂博两处火成碳酸岩墙，一处位于都拉哈拉山脚下，另一处位于二道洼地层中。都拉哈拉的火成碳酸岩含ＲＥ２Ｏ３２３．９ｗｔ％，高于主、东矿体中的稀土矿石，稀土矿物和配分形式与主矿、东矿体一致，为白云鄂博稀上物质来源提供了启示。二道洼地层中火成碳酸岩边部霓长岩的铷锶年龄为（３４３．２６±７．３３）Ｍａ，为白云鄂博稀土成矿提供了地质年代热事件的线索。     

联动萃取分离流程设计理论的建立及其运用

稀土是对于现代工业发展至关重要的一组元素,全球对稀土产品的需求量仍在持续增长.然而,稀土的萃取分离生产过程始终伴随环境污染问题,降低酸碱消耗始终是稀土萃取分离理论与技术研究的追求目标.在串级萃取理论的指导下,稀土萃取分离工艺流程的运行经济性不断提升.尤其是2000年后联动萃取分离工艺的出现,使得稀土萃取分离流程的酸碱消...     

我国现行主要稀土矿分解流程的经济技术指标分析

对我国主要稀土矿分解方式进行了阐述，着重讨论了离子吸附型稀土矿、氟碳铈矿和包头白云鄂博矿的典型前处理方式的经济技术指标，对目前最常用前处理方法的投资、生产单耗、成本进行了统计和分析。离子吸附型稀土矿赋存状态奇特，富含高价值中重稀土，但品位低、分布广，多以离子交换的方式开采，环境保护面临的突出问题是植被恢复和废水达标排放；北方矿以轻稀土为主，价值相对较低，原矿品位高，分布集中，露天开采后多以重、磁、浮选工艺选出精矿，然后用煅烧和酸浸结合的工艺进行冶炼，废水和废气以及废渣是环境保护的主题。这些不同稀土矿前处理工艺的特点、发展历史以生产消耗等情况，既可作为稀土生产的投资参考，也可作为稀土企业挖潜改造、提高生产管理水平和环境保护水平的重要依据。     

包头磁尾矿的铝盐混合焙烧-酸浸萃取稀土的研究

以包头白云鄂博磁尾矿为原料,利用氟-铝极强的配位能力,进行铝盐混合焙烧,使氟-铝在焙烧过程中发生固相配位作用,达到活化稀土目的。然后利用酸溶液浸出稀土和氟的实验,考察稀土与氟的浸出率,最后P204萃取稀土。结果表明:采用Al2(SO4)3为磁尾矿抑氟剂,n(F)/n(Al)=3.0时,稀土矿的活化效果最佳。包头磁尾矿与铝盐混合物于700℃焙烧1.0 h,经2.0 mol·L-1H2SO4在80℃条件下浸出3.0h,氟和稀土的浸出效果较好。其中稀土浸出率在86.57%左右,氟可全部浸出。以该条件下产生的含氟稀土溶液为原料进行萃取实验,稀土全部进入有机相,而氟存留在浸出液中,基本实现了稀土和氟的分离。     

北京有色金属研究总院稀土研究所

北京有色金属研究总院稀土研究所(原稀土研究室)成立于1958年,是中国最早从事稀土工业研究和开发的单位。主要从事世界最大的稀土矿——白云鄂博和中国南方离子吸附型稀土矿的综合利用研究。研究领域包括:矿石分解、湿法冶金提取、单一稀土元素分     

白云鄂博矿稀土资源的特点及研究开发现状

白云鄂博矿属大型多金属共生矿床,以铁、稀土、铌为主,在我国乃至世界稀土工业占据举足轻重的地位。本文综述了包头白云鄂博矿选矿、冶炼工艺、相应的三废治理现状及存在的问题,对包头白云鄂博矿的开发利用提出了几点建议。     

白云鄂博矿中深部弱磁尾矿中稀土的赋存状态研究

运用化学分析、场发射扫描电镜、X射线能谱仪及AMICS自动矿物分析系统等分析方法对白云鄂博中深部矿石弱磁尾矿中稀土的赋存状态进行研究,研究结果表明:中深部弱磁尾矿中稀土品位为9.66%,稀土矿物主要是氟碳铈矿和独居石,且二者的比例随着开采深度的增加由原来的7∶3~6∶4逐渐变化为3∶1,氟碳铈矿的比例明显增大。元素含量种类较多,矿物的组成非常复杂,嵌布粒度很细,稀土矿物在38μm粒度以下累积量超过了90%。稀土矿物主要是与铁矿物、萤石连生,解离度较高,利于稀土矿物分选。氟碳铈矿和独居石主要以单体存在,呈微细粒状、断续或者连续条带状分布于石英、闪石、铁矿物、萤石、磷灰石、霓石、方解石中。此研究结果对白云鄂博矿中深部弱磁尾矿中稀土的高效综合利用具有重要的指导意义。     

组合抑制剂对白云鄂博稀土矿浮选分离的影响研究

为解决白云鄂博微细粒稀土矿物回收效率低的问题,进行了常规单一抑制剂和新型组合抑制剂的浮选条件试验和一粗二精浮选对比试验.结果 表明:新型络合剂Y3可用于调控微细粒矿物表面并络合稳定矿浆中的难免金属离子,有利于微细粒稀土矿浮选分离,同时也提高了抑制剂和捕收剂在含钙脉石矿物和稀土矿物表面吸附的选择性.在一粗二精开路浮选试验...     

我国稀土湿法冶金发展状况及研究进展

介绍了包头混合型稀土精矿、四川氟碳铈矿和南方离子吸附型稀土矿这3类主要稀土工业资源的特点及研究开发的一系列先进稀土冶炼提取工艺技术,并就目前工业上应用的冶炼分离工艺及研究进展进行了综合评述,探讨了我国稀土湿法冶金领域的发展趋势,提出下一步的研究开发方向和重点研究领域为： 稀土矿高效绿色冶炼分离工艺,研究解决三废污染问题,降低单耗和提高资源综合利用率;超高纯及特殊物性的稀土化合物材料制备技术开发,拓展稀土应用领域.     

中钇富铕稀土矿萃取分离流程的经济技术指标比较

根据当前国内外市场可预测的产品结构,针对中钇富铕矿为代表的离子吸收型稀土矿,提出了三种可行的Ｐ５０７－ＨＣｌ体系和环烷酸－ＨＣｌ体系相结合的稀土萃取全分离工艺流程,比较了各流程的槽体级数的容积,有机相和稀土存槽量,盐酸和液氨消耗以及控制要求等。从经济技术指标角度得到了中钇富铕稀土矿分离的最优化工艺流程,可节省投资５％～５０％。     

我国稀土资源与生产以及稀土永磁材料的发展概况

我国稀土资源丰富,品种齐全,铈族稀土工业储量为世界稀土工业储量的五倍多,钇的储量相当于中国以外的世界钇资源储量。 我国内蒙白云鄂博铁矿是铁、稀土、铌、磷、锰和氟等多种元素的共生矿,是我国的主要稀土资源。包头稀土矿以铈族稀上为主,成分复杂,提取稀土的工艺技术难度较     

络合剂在溶剂萃取法中分离稀土的研究现状及展望

高纯度单一稀土产品的生产是保障其在不同领域应用的前提,溶剂萃取法作为分离纯化稀土最主要的方法,由于具有分离系数高、饱和容量大、工艺流程简单、能够连续生产等优点,被广泛应用于工业生产中。但是,原始工艺中产生大量的氨氮废水对环境影响巨大,与绿色低碳生产理念相违背,急需绿色高效新萃取体系的开发。络合体系作为一种更加绿色高效的萃取体系,越来越引起关注。文章详细综述了不同络合剂在溶剂萃取法分离纯化稀土中的应用,根据萃取分离效果以及回收循环利用现状分析不同络合体系存在的优势和弊端。在此基础上,展望了络合体系分离稀土未来研究发展方向,为更加绿色高效分离稀土提供借鉴。     

稀土萃取分离流程的优化选择

溶剂萃取分离法是稀土分离的主要方法。稀土萃取分离的工艺包括溶剂萃取体系、工艺参数的优化选择[1-2]和分离流程的优化选择[3]。优化目的是减少消耗,降低成本。1　选择稀土分离流程的判别式用Ａ、Ｂ、Ｃ分别表示单一稀土元素或多个稀土元素的组合,萃取次序为Ａ-Ｂ-Ｃ,其摩尔分数分别为ｆＡ、ｆＢ、ｆＣ。βＡＢ为Ａ/Ｂ切割的分离系数,βＢＣ为Ｂ/Ｃ切割的分离系数。分离ＡＢＣ混合稀土的二出口流程有以下两种:流程Ｉ　　　　　　　流程ＩＩ选择Ａ/ＢＣ切割即选择流程Ｉ,选择ＡＢ/Ｃ切割即选择流程ＩＩ。显然,分离流程的优化选择实质上…