稀土是如何提煉出來

匿名用戶 | 2017-05-23 03:38

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  • 稀土生產與分離
    概述
    　　稀土市場是一個多元化的市場,它不隻是一個產品,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.加上相關的化合物和混合物,產品不計其數.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性質的差異,采用不同的選礦方法,借助不同的選礦工藝,不同的選礦設備,把礦石中的有用礦物富集起來,除去有害雜質,並使之與脈石礦物分離的機械加工過程.　　當前我國和世界上其它國家開采出來的稀土礦石中,稀土氧化物含量隻有百分之幾,甚至有的更低,為了滿足冶煉的生產要求,在冶煉前經選礦,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,並常輔以重選、磁選組成多種組合的選礦工藝流程.　　內蒙古白雲鄂博礦山的稀土礦床,是鐵白雲石的碳酸岩型礦床,在主要成分鐵礦中伴生稀土礦物(除氟碳鈰礦、獨居石外,還有數種含铌、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後,用火車運至包頭鋼鐵集團公司的選礦廠.選礦廠的任務是將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,經選礦設備再處理後,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,全流程大多處於溶液、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澱、結晶、氧化還原、溶劑萃取、離子交換等化學分離工藝過程.現應用較普遍的是有機溶劑萃取法,它是工業分離高純單一稀土元素的通用工藝.濕法冶金流程複雜,產品純度高,該法生產成品應用麵廣闊.　　火法冶金工藝過程簡單,生產率較高.稀土火法冶煉主要包括矽熱還原法製取稀土合金,熔鹽電解法製取稀土金屬或合金,金屬熱還原法製取稀土合金等.火法冶金的共同特點是在高溫條件下生產.
    稀土精礦的分解
    　　稀土精礦中的稀土,一般呈難溶於水的碳酸鹽、氟化物、磷酸鹽、氧化物或矽酸鹽等形態.必須通過各種化學變化將稀土轉化為溶於水或無機酸的化合物,經過溶解、分離、淨化、濃縮或灼燒等工序,製成各種混合稀土化合物如混合稀土氯化物,作為產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.一般根據精礦的類型、品位特點、產品方案、便於非稀土元素的回收與綜合利用、利於勞動衛生與環境保護、經濟合理等原則選擇適宜的工藝流程.　　目前,雖然已發現有近200種稀散元素礦物,但由於稀少而未富集成具有工業開采的獨立礦床,迄今隻發現有很少見的獨立鍺礦、硒礦、碲礦,但礦床規模都不大.
    碳酸稀土和氯化稀土的生產
    　　這是稀土工業中最主要的兩種初級產品,一般地說,目前有兩個主要工藝生產這兩種產品.　　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窯中焙燒.經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.然後往浸出液中加入碳酸氫銨,則稀土呈碳酸鹽沉澱下來,過濾後即得碳酸稀土.　　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,稀土精礦即被分解,稀土變為氫氧化稀土,把堿餅經水洗除去鈉鹽和多餘的堿,然後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,調酸度除去雜質,過濾後的氯化稀土溶液經濃縮結晶即製得固體的氯化稀土.
    匿名用戶 | 2017-05-23 03:38

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