稀土选矿与提取技术作品目录

序

前言

目录

第一章 概论

第二章 稀土矿床

第三章 稀土矿物

第四章 稀土矿浮选的选矿药剂及作用机理

第五章 氟碳铈矿

第六章 独居石

第七章 混合稀土矿选矿

第八章 风化壳淋积型稀土矿

第九章 磷钇矿、含铌稀土矿和伴生稀土回收

第十章 钪的回收

第十一章 稀土矿的分解及冶炼

附录

本书全面、系统地介绍了稀土矿床和稀土矿物的形成、分类及特征，以及稀土在矿石中的赋存机理，并阐述了在风化体系中稀土迁移、富集和配分变异的地球化学新发现。全书重点讨论各工业稀土矿物，包括氟碳铈矿、独居石、混合稀土矿、风化壳淋积型稀土矿、磷钇矿、含铌稀土矿、伴生稀土矿、伴生钪矿物的物理化学性质及分选性能，总结国内外在矿物分选加工、稀土提取、稀土矿物分解和冶炼的生产实践及最新科研成果。

本书可供从事稀土矿分选和稀土提取的生产、设计、研究和管理的工程技术人员，以及高等院校有关专业的师生阅读参考。

选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异，采用不同的选矿方法，借助不同的选矿工艺，不同的选矿设备，把矿石中的有用矿物富集起来，除去有害杂质，并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。

当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中，稀土氧化物含量只有百分之几，甚至有的更低，为了满足冶炼的生产要求，在冶炼前经选矿，将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开，以提高稀土氧化物的含量，得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法，并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。

内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床，是铁白云石的碳酸岩型矿床，在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外，还有数种含铌、稀土矿物)。采出的矿石中含铁30%左右，稀土氧化物约5%。在矿山先将大矿石破碎后，用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上，先在锥形球磨机上磨矿分级，再用圆筒磁选机选得62～65�2O3的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选，得到含45�2O3以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中，品位达到10～15%。该富集物可用摇床选出REO含量为30%的粗精矿，经选矿设备再处理后，可得到REO60%以上的稀土精矿。

根据矿石类型而定：

从氟碳铈镧矿中提取稀土 将含 7～10%稀土氧化物原矿，经热泡沫浮选，得到含60%稀土氧化物的精矿。再用10%盐酸浸出（见浸取），除去精矿中的方解石等碳酸盐矿物，使精矿中稀土氧化物品位上升至70%。最后再焙烧浸出的精矿以除去氟碳铈镧矿中的二氧化碳，得到含85%稀土氧化物产品。此法称为选冶联合流程。

盐酸－氢氧化钠法是处理氟碳铈镧矿提取混合稀土的方法之一。将含70%稀土氧化物的精矿，先用过量浓盐酸分解精矿中的稀土碳酸盐，使其生成可溶性氯化稀土（RCl₃）。R₂(CO₃)₃·RF₃ 9HCl→RF₃↓ 2RCl₃ 3HCl 3H₂O 3CO₂↑，经固体和液体分离后，残渣中的氟化稀土(RF₃）用碱溶液转化成混合稀土氢氧化物RF₃ 3NaOH─→R(OH)₃ 3NaF，再用分解精矿溶液中的过量盐酸溶解稀土氢氧化物 【R(OH)₃】，反应生成的氯化稀土溶液 R(OH)₃ 3HCl─→RCl₃ 3H₂O，经中和后除去杂质，浓缩结晶为混合稀土氯化物（RCl₃·6H₂O）。

氯化冶金法处理氟碳铈镧精矿是制取无水混合氯化稀土的重要方法。将含70%稀土氧化物精矿与碳粉、粘合剂混匀制成团块，在竖式炉中1000～1200℃高温下通入氯气，精矿中的稀土和杂质绝大部分被氯化。低沸点的杂质元素氯化物以气体形态排出；而高沸点的稀土、钙、钡等碱土金属氯化物成为熔体流入熔盐接收器，出炉冷却后得无水氯化稀土，用以制取混合稀土金属，并从混合稀土电解渣中回收钐和铕。

从独居石中提取稀土 根据它的伴生矿物的不同性质，采用磁选、电选、重选或浮选方法使它与伴生的有价矿物锆英石、钛铁石、金红石分开。精选所得的独居石精矿中氧化稀土、氧化钍（RxOy ThO₂）含量为55～68%。独居石的处理方法是将磨好的精矿粉在常压或加压下用NaOH溶液分解，稀土、钍生成难溶性的氢氧化物，

RPO₄ 3NaOH─→R(OH)₃ Na₃PO₄ 和

Th₃(PO₄)₄ 12NaOH─→3Th(OH)₄ 4Na₃PO₄

，稀土用盐酸溶解并控制酸度后进入溶液，

R(OH)₃ 3HCl─→RCl₃ 3H₂O

与钍及其他杂质分离，稀土溶液浓缩结晶得氯化稀土，独居石矿还可采用硫酸法处理。

从氟碳铈镧矿－独居石混合型稀土精矿提取稀土 可采用酸法、碱法、氯化法。硫酸强化焙烧－溶剂萃取法是将含约60%稀土氧化物的混合型精矿在回转窑内用浓硫酸进行高温分解，使精矿中的铁、磷、钍、钙、钡等转化为难溶性物质，焙烧后的固体料经水浸除去杂质，得到纯净的稀土硫酸盐溶液，再经有机溶剂萃取和盐酸反萃，最后得到混合氯化稀土溶液。浓缩结晶，可得混合氯化稀土；或直接进行分组分离，制取单一稀土化合物。