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《磷酸法从磷矿中分离富集稀土的机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018.05.013磷酸法从磷矿中分离富集稀土的机理研究冯林永，蒋训雄，范艳青，汪胜东，张登高,汤集刚，应平（北京矿冶科技集团有限公司，北京100160）摘要：通过试验与理论分析、矿相显微镜、SEM、EDS、XRD、EPMA及化学逐提等方法，研究了磷酸分解法从含稀土磷矿中分离、富集稀土的反应机理。在磷酸分解过程中，氟磷灰石晶体中的磷、大部分钙元素被选择性溶解进入溶液，而氟元素与少部分钙在氟磷灰石晶体内发生原位化学反应形成了类晶质状的氟化钙新相，约95
2、%的稀土以类质同相的形式进入氟化钙物相中与磷分离并得到富集。关键词：磷矿；稀土；磷酸浸出；富集；机理中图分类号：TF845文献标志码：A文章编号：1007-7545（2018）05-0000-00StudyonReactionMechanismofSeparationandEnrichmentofREESfromPhosphoritebyH3PO4LeachingFENGLin-yong,JIANGXun-xiong,FANYan-qing,WANGSheng-dong,ZHANGDeng-gao,TANGJ
3、i-gang,YINGPing(BGRIMMTechnologyGroup,Beijing100160,China)Abstract：ReactionmechanismofseparationandenrichmentofREESbyH3PO4leachingwereinvestigatedthroughtheoreticalanalysis,verificationtest,mineralmicroscope,SEM,EDS,XRD,EPMA,andchemicalextraction.Namely,byl
4、eachingwithH3PO4,phosphorusandcalciuminfluorapatitearedissolvedintosolution,situchemicalreactioniscarriedoutbetweenelementfluorineandcalciuminfluorapatitecrystalandproducesnewphaseCaF2,andREESofabout95%intotalareseparatedwithphosphorusandenrichedinphaseCaF2
5、withisomorphism.Keywords：phosphateore;rareearth;phosphoricacidleaching;enrichment;mechanism除独立稀土矿外，稀土还伴生于磷矿中，不同地区磷矿中的稀土含量差别较大，高的可达0.5%~5%或以上，低的仅有0.02%~0.1%[1]。由于稀土以类质同象形式存在于磷灰石的磷酸盐矿物中，物理选矿对稀土的富集效果差，因此只能通过化学方法分离和回收稀土。我国贵州织金新华磷矿含稀土达0.05%~0.1%，且其稀土配分与南方离子稀土矿接近
6、，具有极高的综合回收价值，但由于缺少经济合理的回收技术，导致该型含稀土磷矿至今未被开发利用。从磷矿中提取稀土的方法有盐酸法[2-4]、硝酸法[5-8]、硫酸法[9-11]及磷酸法[12-18]等。磷酸法易于与现有的传统湿法磷酸生产工艺结合，且稀土回收率高，是一种有前景的磷矿综合回收稀土技术。在用磷酸浸出含稀土磷矿时，其中磷和钙以可溶态的磷酸二氢钙形式溶出，而稀土则因浸出工艺条件呈现不同行为。我们提出的一种从含稀土磷矿中回收稀土的方法[19]，利用湿法磷酸工艺中的稀磷酸或返酸浸出含稀土磷矿，90%以上的稀土与钙
7、、磷一起浸出进入溶液，然后通过萃取或离子交换方法回收稀土，回收稀土后的溶液及浸出渣进磷酸生产系统，实现综合稀土回收与传统湿法磷酸工艺有机衔接，但由于磷酸浸出液中磷酸和钙离子浓度高，后续从浸出液中分离和回收稀土的难度较大。为此，我们提出了采用磷酸选择性浸出磷矿中的磷和钙，而降稀土富集在浸出渣中的方法[20-22]，可以将90%以上的稀土保留在渣中，渣中稀土较磷精矿相比，可富集8倍以上。对于磷酸浸出过程中，稀土为何会在浸出渣中沉淀富集的机理研究还未见报导。为此，本文结合磷酸浸出试验，采用矿相显微镜、SEM、EDS
8、、XRD、EPMA及化学逐提等方法对浸出渣进行表征，明晰磷酸浸出过程稀土在渣中的富集机制，为优化工艺、调控磷酸浸出过程中的稀土行为提供基础。1试验原料与研究方法试验原料为贵州织金地区含稀土磷精矿，其化学成分（质量分数）为：P2O533.68%、CaO44.36%、TFe0.76%、Al2O30.73%、RE2O30.14%。精矿中的磷主要以胶磷矿形式存在，其中的稀土90%以上以类质同象形式取代胶磷矿
