稀土熔盐渣中有价金属综合回收技术研究现状及进展

中国是稀土生产大国,在每年的工业生产中都会产生大量的稀土固废,其中熔盐电解法制备稀土金属过程中产生的熔盐电解冶炼渣成分复杂、稀土含量较高(20%～80%,以稀土氧化物计)。结合国家稀土资源的可持续发展战略,本文针对稀土熔盐渣中稀土元素等有价金属的综合回收方法进行了综述总结,包括酸浸回收法、碱转酸浸法、盐转焙烧法等工艺,分析对比了各回收工艺的原理、特点和优劣,总结概述了各工艺综合回收稀土等有价金属时的最佳条件,为后续探究高效回收稀土等有价金属的工艺、解决稀土资源短缺问题提供了参考与技术支持。     

氟化稀土熔盐电解渣硫酸浸出脱氟研究

氟化稀土熔盐电解渣不仅是稀土回收的重要二次资源,而且氟的回收利用也非常重要。本研究采用硫酸浸出法处理氟化稀土熔盐电解渣,使氟与稀土分离,并通过多级吸收将生成的氟化氢回收。研究了浸出温度、液固比、浸出时间、硫酸浓度对脱氟率的影响。结果表明:在浸出温度为360 ℃、液固比（体积与质量之比,单位为mL/g,下同）为2:1、粒度58~75 μm、搅拌转速恒定为300 r/min,反应3 h的条件下,氟的脱除率可达到95.28%,达到氟回收的目的。最后,通过对实验数据进行因次分析,得出氟脱除率的准数方程。      

从含锗蒸馏渣中回收锗的工艺方法探讨

本文通过大量的生产试验,寻找一种利用锗原料经蒸馏提纯生产锗后的蒸馏渣中残留锗的回收工艺方法。     

从废荧光粉中回收稀土的工艺研究

研究了从废荧光粉(REO^12.00%)中回收稀土元素的工艺。采用碳酸钠焙烧-酸浸出工艺回收废荧光粉中的稀土,研究了碳酸钠加入量、焙烧温度、焙烧时间以及浸出条件对稀土回收率的影响。研究结果表明,碳酸钠焙烧试验的最佳条件为碳酸钠与荧光粉焙烧比例1∶2,焙烧温度700℃,焙烧时间1 h;焙烧产物用盐酸浸出,浸出试验最佳条件:盐酸浓度、液固比、浸出温度、浸出时间分别为3 mol/L、10∶1、70℃、2 h,在上述焙烧及浸出最优条件下,稀土总回收率(REO)达97%以上。     

从钇电解渣中回收钇的试验

通过试验,探讨了从钇电解渣中回收钇的工艺条件,如溶剂的选取,渣粉碎程度及溶剂浓度用量对钇直收率的影响等。以所选择的最佳工艺条件进行综合试验,所回收的钇纯度>99％,钇直收率>70％。     

稀土电解废熔盐的综合利用研究

主要研究了从氟化体系熔盐电解过程产生的废熔盐回收合格熔盐和氧化稀土的工艺条件；采用本工艺得到的熔盐可直接返回电解生产线使用，制取的氧化稀土质量都达到国家标准，稀土总收率达90．09％。     

烟灰浸出渣中铅铋回收工艺研究

直接采用氧气强化浸出—沉淀分离的工艺处理铜冶炼电收尘烟灰选择性浸出后的脱砷渣,结果表明,控制盐酸浓度3mol/L,硫酸钠浓度为理论量1.2倍,反应温度75℃,反应时间3h,液固比31的条件下,铋浸出率达到96%以上,可以制取高纯氧化铋。     

稀土电解熔盐渣焙烧产物酸浸提取稀土、锂和氟

稀土电解熔盐渣经过氧化钙和硫酸铝协同焙烧活化得到焙烧渣,采用硫酸浸出高效提取焙烧渣中稀土、锂、氟,系统考察了不同酸浸条件对稀土、锂、氟浸出率的影响。针对较优酸浸条件下的浸出液,用硫酸钠沉淀析出稀土复盐沉淀,实现稀土分离。结果表明:较优酸浸条件为硫酸浓度4 mol/L、液固体积质量比10:1（单位:mL/g）、浸出温度90 ℃、浸出时间4 h,熔盐渣中镨、钕、钆、锂、氟的浸出率分别为95.83%、96.55%、93.06%、95.52%、94.85%。稀土复盐沉淀纯度高,稀土回收率达99.3%以上。该方法可以高效回收稀土熔盐电解渣中稀土、锂、氟有价元素,对提升稀土熔盐电解渣的全组分利用具有重要意义。      

从湿法炼锌工艺产出的钴镍渣中回收锌

湿法炼锌过程中产出的Co-Ni渣经浆化后，用硫酸浸出，锌浸出率＞90％，锌浸出液可返回主流程；钴浸出率≤10％，绝大多数留在渣中，可单独提取。该工艺简单，锌、钴分离较好。     

熔盐电解渣磁选-焙烧-浸出提取稀土元素

以稀土熔盐电解渣为原料,提出了磁选—焙烧—浸出工艺提取稀土元素。全过程工艺考察结果表明,原料在100 mT的最佳磁场强度条件下,除铁率达到45.59%,非磁性相在焙烧浸出过程的最佳工艺条件为：焙烧温度750 ℃、CaO添加量30%、浸出温度25 ℃、盐酸浓度3 mol/L,全过程工艺的Nd、Pr的总回收率分别达到95.98%、96.15%。采用原位XRD表征结合热力学分析,明晰了焙烧过程矿相转化规律,发现在焙烧过程中REF3与CaO反应生成REO,同时CaCl2与CaO、REF3先生成REOCl,REOCl再进一步转化为REO,提高焙烧温度能够减少难溶物相REOCl的生成,促进REF3向易溶物相REO的转变,进而提高稀土浸出率。本研究可为稀土回收提供理论指导。     

从荧光粉废料中提取稀土工艺研究

采用4种方案从荧光粉废料中提取稀土元素,并考查了盐酸法提取稀土时盐酸和双氧水用量对稀土浸出率的影响,随后采用碳酸钠焙烧法提取渣中较难浸出的铈、铽,最后采用中和法对酸浸出液进行除杂。结果表明,100g物料盐酸最佳用量为150mL,双氧水用量为20mL,钇、铕浸出率可达99%。经碳酸钠焙烧—盐酸浸出后铽浸出率达到55%,除杂后铁、硅、铝含量分别降至11.47mg/L、15.93mg/L和150mg/L。     

稀土电解烟尘的回收利用研究

主要研究了从氟化体系熔盐电解过程产生的烟尘中回收氧化稀土的工艺条件；采用此工艺制取的氧化稀土，质量达到国家标准，稀土直收率大于86％，电解烟尘得到综合利用。     

从含稀有金属炉渣中富集稀有金属的研究

采用不同条件浸出某含稀有金属炉渣,考察浸出条件对炉渣中氧化铝、氧化硅、氧化钙浸出率的影响。结果表明,采用稀酸浸出可以将稀土、铌、钛的品位分别提高到8.62%、5.40%、25.06%;采用"碳酸钠焙烧—水浸—酸浸"可以使稀土、铌、钛的品位分别提高到15.40%、9.97%、33.86%,稀土、铌、钛的直收率分别达到94.11%、94.27%、80.52%。     

影响真空蒸馏提纯稀土金属因素的探讨

探讨了影响真空蒸馏提纯稀土金属生产工艺因素的几个问题:(1)动力学因素:蒸馏速度;蒸馏速度与冷凝速度的关系。(2)坩埚材料及冷凝器材料。(3)提纯效果:杂质的提纯效果;几个关键杂质元素的控制;冷凝锭中杂质元素的偏析现象。     

稀土冶炼分离废水中稀土及萃取剂回收的研究

采用稀土冶炼过程不同性质废水相混合的方法回收废水中的稀土和萃取剂,考察了皂化废水与草沉母液废水的摩尔混合比(Rm)对稀土回收的影响,pH、超声辅助强度及时间等对萃取剂回收的影响。结果表明,当Rm=1:1.2时稀土回收率达到最大值62%,pH=1~2时萃取剂的回收率在51%~52%,超声波辅助有助于萃取剂回收,超声频率对萃取剂回收无明显影响,当超声时间为30min时萃取剂回收率达到59%。     

南方稀土湿法冶炼废水综合回收与治理研究（上）

介绍了南方稀土分离过程中废水的来源、分类与主要成分。根据稀土产业排放标准要求,针对各种废水循环利用、综合回收与无害化治理的总体思路,提出了清浊分流、分类处理、浓稀分治的治理方法。结合稀土分离工艺流程,通过改进工艺、调整工艺过程与设备,采用母液循环、逆流洗涤、平衡利用工艺排水等工艺清洁化方案,废水能达到稀土产业排放标准。     

南方稀土湿法冶炼废水综合回收与治理研究（下）

介绍了南方稀土分离过程中废水的来源、分类与主要成分。根据稀土产业排放标准要求,针对各种废水,提出了制定清浊分流、分类处理,浓稀分治、循环利用、综合回收与无害化治理的总体思路。结合稀土分离工艺流程,通过改进工艺、调整工艺过程与设备,采用母液循环、逆流洗涤、平衡利用工艺排水等工艺清洁化方案,废水能达到稀土产业排放标准。     

含稀土磷灰石精矿中稀土的分离研究

采用硝酸浸出—中和沉淀工艺分离含稀土磷灰石精矿中的稀土和磷。结果表明,精矿磷浸出率98.80%,稀土浸出率65.34%。硝酸浸出液经碳酸铵中和沉淀后,磷沉淀率12.07%,稀土沉淀率为93.78%。简化工艺流程后稀土浸出率为4.35%,磷浸出率为87.34%。实现了稀土和磷的分离。