CN101440430A - 氟化物沉淀法从磷石膏浸取液中回收稀土的方法 - Google Patents

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Abstract

氟化物沉淀法从磷石膏浸取液中回收稀土的方法公开了一种利用含稀土磷矿经湿法磷酸生产过程后,通过对磷石膏采用硫酸或可溶性铵盐与硫酸混合溶液再浆浸取后,向分离了硫酸钙的浸取液中加入可溶性氟盐溶液或氢氟酸溶液,使可溶性稀土转为氟化稀土沉淀,加以回收。滤液可重复用于磷石膏浸取。本发明涉及用含稀土磷矿在磷酸生产过程后,从磷石膏酸性浸取液中以氟化稀土沉淀形式回收稀土的方法,粗产品供进一步提纯精制。

Description

氟化物沉淀法从磷石膏浸取液中回收稀土的方法
技术领域
本发明涉及用含稀土磷矿在湿法磷酸生产过程后,从磷石膏酸性浸取液中以氟化稀土沉淀形式回收稀土的方法,粗产品供进一步提纯精制。
背景技术
在用含稀土磷矿在磷酸生产过程中回收稀土,国外一般均在磷石膏中回收,约占稀土总量的60-70%。从磷酸中回收约占稀土总量的5-20%。近年来,我国加快了含稀土磷矿的综合利用开发。如贵州光大能源发展有限公司开发了“从磷石膏中提取稀土的方法”采用硫酸溶液或硫酸溶液-可溶性铵盐的混合溶液浸取磷石膏,然后向浸取液中通入氨气、氨气与空气的混合气、氨水中任何一种使浸取液中稀土沉淀回收用于进一步提纯精制。中国专利公开CN1055395中公布了名称为“碳酸代草酸沉淀稀土”采用碳酸盐沉淀稀土。上述方法较复杂。稀土收率一般在70-80%左右,稀土富集物品位20%左右,技术还有待提高。因此开发氟化物沉淀法从磷石膏浸取液中回收稀土的方法具有现实意义。采用氟化物沉淀稀土,稀土富集物品位较高,收率较高,设备简单,利与推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种从磷石膏浸取液中以氟化稀土沉淀形式回收稀土的方法,稀土富集物品位较高,收率较高。
本发明是这样实现的:含稀土磷石膏用硫酸溶液,或者用硫酸溶液与可溶性铵盐的混合溶液再浆浸取,在提取了可溶性稀土的上述酸性浸取液中加入一种可溶性氟盐溶液或氢氟酸溶液,使产生氟化稀土沉淀物。可溶性氟盐指氟化铵、氟化钾、氟化钠。其水溶液浓度为1—20%加入后保持浸取液中F离子浓度为0.5--20g/L。反应温度为20—85℃,反应时间为0.5—3.0小时。经充分反应、沉降后再经分离、洗涤、干燥后即可得到稀土富集物。
Ln(SO4)3+nH2O+6NH4F=2LnF3·nH2O+3(NH4)2SO4
当使用氢氟酸溶液时,其水溶液浓度为1-15%,加入后保持浸取液中F离子浓度为0.5--20g/L。反应温度为20—85℃.。反应时间为0.5—3.0小时。经充分反应、沉降后再经分离、洗涤、干燥后即可得到稀土富集物。
Ln(SO4)3+nH2O+6HF=2LnF3·nH2O+3H2SO4
研究表明:浸取液中F离子浓度与稀土收率相关。为此必须正确测定浸取液中F离子浓度和稀土含量,以确定添加的氟化物量,使F离子浓度保持在规定范围内。当反应过程中F离子浓度过低时,会影响稀土收率。当反应过程中F离子浓度过高时,稀土收率并不继续增加。
分离了氟化稀土沉淀物的滤液可返回系统,多次循环用于磷石膏浸取,氟化稀土沉淀物粗产品供进一步提纯精制。
具体实施方式
本发明中含稀土酸性浸取液来自磷石膏与硫酸溶液或硫酸溶液与可溶性铵盐的混合溶液再浆浸取后,过滤了硫酸钙的滤液。当用可溶性氟盐溶液或氢氟酸溶液与含稀土酸性浸取液充分反应生成氟化稀土沉淀物时可以在带保温夹套的反应釜中进行。反应后应充分沉降。然后可采用沉降式离心机或其他离心机将氟化稀土沉淀物分离,也可采用其他分离手段将氟化稀土沉淀物分离。再经洗涤、干燥后送进一步提纯精制。分离了稀土沉淀物的滤液可返回系统,多次循环使用。
实例1
含稀土磷石膏1kgREO 0.15%,P2O5 1.9%加入5%硫酸溶液再浆浸取反应,液固比2.5:1,反应时间1.5小时,反应温度60℃。浸取反应后将料浆过滤,滤液加入20%氟化铵溶液使浸取液中F离子浓度为7g/L。反应温度70℃,反应时间1.小时,沉降分离沉淀物干重2.41g,稀土含量REO51%,稀土提取率82%。
实例2
含稀土磷石膏1kgREO 0.15%,P2O5 1.9%加入4%硫酸溶液再浆浸取反应,液固比3:1,反应时间60分钟,反应温度65℃,浸取反应后将料浆过滤,滤液加入10%氢氟酸溶液,使浸取液中F离子浓度为8g/L,反应温度75℃,反应时间2.0小时,沉降分离沉淀物干重。
2.14g,稀土含量REO56%,稀土提取率80%。
比较例1
含稀土磷石膏1kgREO 0.15%,P2O5 1.9%用5%硫酸溶液再浆浸取,液固比2.5:1,反应时间1.5小时,滤液用1:4氨气与空气的混合气中和至Ph值6.4,分离沉淀物干重5.79g,稀土含量REO 20.2%,稀土提取率78%。

Claims (5)

1.一种利用含稀土磷矿经硫酸分解后,用硫酸或可溶性铵盐与硫酸的混合溶液再浆浸取磷石膏后,从浸取液中提取稀土的方法。其特征在于:在分离了硫酸钙的浸取液中加入可溶性氟盐溶液或氟化氢溶液使稀土从溶液相转为氟化稀土沉淀,再经过滤、洗涤、干燥后得到氟化稀土富集物。
2.权利1中的磷石膏指磷矿采用二水法或半水法流程,分离了磷酸的二水或半水磷石膏。
3.权利1中的磷石膏指磷矿采用半水-二水物流程一段过滤,半水-二水物流程二段过滤二水-半水物二段过滤流程,分离的混合磷石膏。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:向浸取磷石膏后并分离了硫酸钙的浸取液中加入一种可溶性氟盐溶液。其可溶性氟盐指氟化铵、氟化钾、氟化钠。其溶液浓度为1—20%,加入量保持浸取液中氟离子浓度为0.5—20g/L。反应温度为20—85℃,反应时间为0.5-3.0小时。经充分反应沉降后,再经过滤、洗涤、干燥后得到氟化稀土富集物。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:向浸取磷石膏后并分离了硫酸钙的浸取液中加入氟化氢溶液。其溶液浓度为1—15%,加入量保持浸取液中氟离子浓度为0.5—20g/L。反应温度为20—85℃,反应时间为0.5-3.0小时。经充分反应沉降后,再经过滤、洗涤、干燥后得到氟化稀土富集物。
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