磷矿中伴生重稀土的提取

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1、DOI：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.02.008磷矿中伴生重稀土的提取冯林永，蒋训雄，汪胜东，范艳青，蒋伟，张登高，刘巍(北京矿冶研究总院，北京100070)摘要：研究了磷矿中伴生重稀土的硝酸浸出与萃取。研究了温度、硝酸浓度、时间、液固比等因素对重稀土浸出率的影响。重稀土浸出的适宜条件为：45%HNO3、60℃、液固比2.5、浸出时间90min，此条件下重稀土浸出率达99%、萃取率98.5%、总回收率可达97.5%，磷矿的分解率均大于98%。关键词：磷矿；重稀土；

2、浸出；萃取；硝酸中图分类号：TF845+.3文献标识码：A文章编号：1007-7545（2012）02-0000-00RecoveryofHeavyRareEarthElementsfromPhosphoriteFENGLin-yong,JIANGXun-xiong,WANGSheng-dong,FANYan-qing,JIANGWei,ZHANGDeng-gao,LIUWei（BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijin

3、g100007,China）Abstract:Leachingandsolventextractionofheavyrareearthelements(HREE)fromphosphaterockwithnitricacidwerestudied.Theeffectsoftemperature,nitricacidconcentration,time,andliquid-to-solidratioonHREEleachingratewerestudied.Theoptimumconditions

4、forleachingHREEis45%HNO3,60℃,ratioofliquidtosolidis2.5,leachingtimeis90min.Undertheseconditions,HREEleachingrateandsolventextractionrateare99%and98.5%respectively,andtotalrecoveryofHREEisupto97.5%.Thedecompositionpercentageofphosphaterockisgreatertha

5、n98%.Keywords：phosphate；heavyrareearthelements(HREE)；leaching；solventextraction；nitricacid我国稀土资源分布具有北轻南重的特点。其中，轻稀土资源较丰富，仅内蒙古白云鄂博矿区已探明轻稀土超过1亿t，预测远景量大于2.1亿t。我国重稀土资源储量相对较少，主要以南方离子吸附型稀土矿为主，探明储量仅约150万t。我国磷矿中伴生重稀土量巨大，仅贵州某矿区磷矿资源就伴生约60万t重稀土资源，因此，提取磷矿中伴生重稀土具有

6、重大的经济社会效益与环境意义[1-4]。本文采用硝酸法对磷矿中伴生重稀土进行了浸出研究，详细研究了温度、硝酸浓度、时间、液固比等因素对浸出率的影响，同时对浸出液中的重稀土用中性萃取剂进行了萃取分离试验研究。1试验原料与方法1.1试验原料试验原料来自贵州某地磷矿。化学分析表明矿石含P2O531.9%，CaO50.5%，SiO25.2%，FeO1.0%，MgO1.4%，Al2O30.3%。物相分析表明胶磷矿、磷灰石和白云石是矿物的主要成分，还含有少量石英、玉髓、褐铁矿及有机质等。磷矿中重稀土含量0.

7、086％，主要与胶磷矿呈类质同象存在，其中各稀土元素配分为（%）：Tb2O31.0、Dy2O35.9、Ho2O31.2、Er2O33.4、Tm2O30.4、Yb2O31.8、Lu2O30.2、Y2O386.1。1.2试验方法称取一定粒度的磷矿，缓慢加入到一定浓度的硝酸溶液中，反应后固液分离，渣经淋洗后烘干，用ICP-AES检测渣中重稀土含量计算提取率。试验中硝酸为分析纯试剂、水为去离子水。2结果与讨论2.1浸出时间的影响固定条件：60℃、50%HNO3、液固比2﹕1、粒度-0.040mm占82%

8、。随浸出时间的增加重稀土浸出率逐渐增加，浸出30min时重稀土浸出率为91.5%，60min时浸出率94.3%，120min时浸出率达99.8%，此后再增加浸出时间，重稀土浸出率变化不大。可见，合适的浸出时间为120min。2.2硝酸浓度的影响固定条件：60℃、240min、液固比2.5﹕1、粒度-0.040mm占82%。试验结果见图1。由图1可见，适宜的硝酸浓度为45%，此时浸出率达99.9%，磷矿分解率为98%。浸出过程中磷矿的分解率与重稀土的浸出率呈正相关关系。基金项目：国家科技支撑计划项