稀土制作过程

一稀土选矿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稀土制作过程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稀土制作过程有用矿物分开，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。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，稀土制作过程还有数种含铌稀土矿物）。选矿厂的任务是将FeO从%提高到%以上，先在锥形球磨机上磨矿分级，再用圆筒磁选机选得6～%FeO的一次铁精矿。该富集物可用摇床选出REO含量为%的粗精矿，经选矿设备再处理后，可得到REO%以上的稀土精矿。湿法冶金属化工冶金方式，全流程大多处于溶液溶剂之中，如稀土精矿的分解稀土氧化物稀土化合物单一稀土金属的分离和提取过程是采用沉淀结晶氧化稀土制作过程还原溶剂萃取离子交换等化学分离工艺过程。稀土火法冶炼主要包括硅热稀土制作过程还原法制取稀土合金，熔盐电解法制取稀土金属或合金，金属热稀土制作过程还原法制取稀土合金等。必须通过各种化学变化将稀土转化为溶于水或无机酸的化合物，经过溶解分离净化浓缩或灼烧等工序，制成各种混合稀土化合物如混合稀土氯化物，作为产品或分离单一稀土的原料，这样的过程称为稀土精矿分解也称为前处理。一般根据精矿的类型品位特点产品方案便于非稀土元素的回收与综合利用利于劳动卫生与环境保护经济合理等原则选择适宜的工艺流程。

稀土制作

碳酸稀土和氯化稀土的生产：这是稀土工业中最主要的两种初级产品，一般地说，目前有两个主要工艺生产这两种产品。一般是将%的稀土精矿与浓碱液搅匀，在高温下熔融反应，稀土精矿被分解，稀土变为氢氧化稀土，把碱饼经水洗除去钠盐和多余的碱，然后把水洗过的氢氧化稀土再用盐酸溶解，稀土被溶解为氯化稀土溶液，调酸度除去杂质，过滤后的氯化稀土溶液经浓缩结晶制得固体的氯化稀土。其主要原因有二个，一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分相似，多数稀土离子半径居于相邻两元素之间，非常相近，在水溶液中都是稳定的三价态。二是稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多（如铀钍铌钽钛锆铁钙硅氟磷等）。因此，在分离稀土元素的工艺流程中，不但要考虑这十几个化学性质极其相近的稀土元素之间的分离，而且稀土制作过程还必须考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。现在稀土生产中采用的分离方法（湿法生产工艺）有：分步法（分级结晶法分级沉淀法和氧化稀土制作过程还原法）；离子交换法；溶剂萃取法。分步法从794年发现的钇（Y）到905年发现的镥（Lu）为止，所有天然存在的稀土元素间的单一分离，稀土制作过程还有居里夫妇发现的镭，都是用这种方法分离的。方法的操作程序是：将含有两种稀土元素的化合物先以适宜的溶剂溶解后，加热浓缩，溶液中一部分元素化合物析出来（结晶或沉淀）。因为稀土元素之间的溶解度差别很小，必须重复操作多次才能将这两种稀土元素分离开来，因而这是一件非常困难的工作。

制作过程

全部稀土元素的单一分离耗费了多年，一次分离重复操作竟达万次，对于化学工作者而言，其艰辛的程度，可想而知。离子交换法由于分步法不能大量生产单一稀土，因而稀土元素的研究工作也受到了阻碍，第二次世界大战后，美国原子弹研制计划所谓曼哈顿计划推动了稀土分离技术的发展，因稀土元素和铀钍等放射性元素性质相似，为尽快推进原子能的研究，将稀土作为其代用品加以利用。而且，为了分析原子核裂变产物中含有的稀土元素，并除去铀钍中的稀土元素，研究成功了离子交换色层分析法（离子交换法），进而用于稀土元素的分离。离子交换色层法的原理是：首先将阳离子交换树脂填充于柱子内，再将待分离的混合稀土吸附在柱子入口处的那一端，然后让淋洗液从上到下流经柱子。由于稀土离子与络合剂形成的络合物的稳定性不同，因此各种稀土离子向下移动的速度不一样，亲和力大的稀土向下流动快，结果先到达出口端。这种方法的缺点是不能连续处理，一次操作周期花费时间长，稀土制作过程还有树脂的再生交换等所耗成本高，因此，这种曾经是分离大量稀土的主要方法已从主流分离方法上退下来，而被溶剂萃取法取代。但由于离子交换色层法具有获得高纯度单一稀土产品的突出特点，目前，为制取超高纯单一稀土产品以及一些重稀土元素的分离，稀土制作过程还需用离子交换色层法分离制取。

溶剂萃取法利用有机溶剂从与其不相混溶的水溶液中把被萃取物提取分离出来的方法称之为有机溶剂液—液液萃取法，简称溶剂萃取法，稀土制作过程是一种把物质从一个液相转移到另一个液相的传质过程。但近四十年来，由于原子能科学技术的发展，超纯物质及稀有元素生产的需要，溶剂萃取法在核燃料工业稀有冶金等工业方面，得到了很大的发展。

溶剂萃取法其萃取过程与分级沉淀分级结晶离子交换等分离方法相比，具有分离效果好生产能力大便于快速连续生产易于实现自动控制等一系列优点，因而逐渐变成分离大量稀土的主要方法。溶剂萃取法的分离设备有混合澄清槽离心萃取器等，提纯稀土所用的萃取剂有：以酸性磷酸酯为代表的阳离子萃取剂如PP，以胺为代表的阴离子交换液N和以TBPP等中性磷酸酯为代表的溶剂萃取剂三种。以稀土氧化物（除钐铕镱及铥的氧化物外）为原料用一般冶金方法很难稀土制作过程还原成单一金属，因其生成热很大稳定性高。氯化物电解是生产金属最普通的方法，特别是混合稀土金属工艺简单，成本便宜，投资小，但缺点是氯气放出，污染环境。真空热稀土制作过程还原法电解法只能制备一般工业级的稀土金属，如要制备杂质较低，纯度高的金属，一般用真空热稀土制作过程还原的方法来制取。一般是把稀土氧化物先制成氟化稀土，在真空感应炉内用金属钙进行稀土制作过程还原，制得粗金属，然后再经过重熔和蒸馏获得较纯的金属，这一方法可以生产所有的单一稀土金属，但钐铕镱铥不能用这种方法。一般制备这些金属，是利用这些金属的高蒸汽压和镧金属的低蒸气压的原理，将这四种稀土的氧化物与镧金属的碎屑混合压块，在真空炉中进行稀土制作过程还原，镧比较活泼，钐铕镱铥被镧稀土制作过程还原成金属后收集在冷凝器上，与渣很容易分开。

前者指稀土矿山和冶炼企业生产的稀土精矿单一和混合的稀土氧化物金属及其合金单一及混合稀土盐类等，共计多个品种500多个规格。后者指一切含稀土的制成品，如稀土永磁体稀土荧光粉稀土抛光粉稀土微肥稀土激光晶体稀土贮氢材料等。目前没有统一的分类法，也没有统一的叫法，界限也不明确，大家熟悉的叫法；矿产品，初级产品（或粗产品）称上游产品；深加工产品（或叫单一产品高纯产品）称中游产品；应用材料和应用产品（或器件）称下游产品。表稀土产品用途一览表从稀土原料直至最终产品分为几个阶段，越接近最终产品，技术含量越高，其附加值越高。从稀土原料到最终成品要经过从原料材料器件到产品，且每一个环节都有关键的技术，越接近最终产品，其技术含量也越高，当然附加值也越高。

包稀的老妈子包钢集团％拥有白云鄂博矿，而白云鄂博矿是在主要成分铁矿中伴生稀土，其中含铁％左右，稀土氧化物仅仅占％。包钢集团不是不想把稀土矿注入包稀，事实上是白云鄂博矿中根本没有那一块是独立的稀土矿，是和铁钍铌等搅和在一起的混合矿。为了解决这一问题，包稀已与包钢签订了排他性《强磁中矿强磁尾矿产品供应合同》，保证向公司长年不间断供应强磁中矿和尾矿矿浆。从稀土精矿的选矿成本来说，破碎工序成本占选矿成本的％左右，而这到工序在集团已经完成，公司向集团购买强磁中矿和强磁尾矿分别只花到元/吨和元/吨，可以说公司稀土精矿生产具备成本优势。

其选矿过程是这样的，在矿山先将大矿石破碎后运至包钢的选矿厂，将三氧化二铁（FeO）从％提高到％以上。该富集物可用摇床选出稀土氧化物（REO）含量为％的粗精矿，经选矿设备再处理后，可得到REO％以上的稀土精矿。也是说，同样开采矿石，白云鄂博矿的开采成本可由铁精矿和稀土精矿两部分矿物来承担，而且铁精矿可分摊掉大部分成本；而对那些单一氟碳铈矿来说，如果没有有价值的伴生矿物，所有开采成本都要由稀土精矿来承担。美国的芒廷帕斯（MountPass），世界上的单一氟碳铈矿，稀土氧化物含量（REO）达到～％，但由于缺少其稀土制作过程有价值的伴生矿物，无法参与全球竞争。（东方财富网eastmoneycom）作者：海内兄弟发表时间：----中国选矿技术网浏览次收藏我来说两句由于矿物组成的复杂性和生产工艺多样性，在稀土冶金生产过程中除生产出各种形式的稀土产品外，稀土制作过程还会伴随产生一定数量的“三废”，废气废水和废渣。含尘气体有时会有放射性元素铀钍的粉尘，长期在这样的粉尘环境中会导致各种尘肺病或放射性疾病；含毒气体的主要有害物质有HFSiaFSOCl，各种酸碱溶液的气溶胶（雾）有机萃取剂及其溶剂的挥发物等，这些成分中多数的水溶性较大的气体，对眼球结膜呼吸系统黏膜有较大的刺激作用，高浓度吸入或长期低浓度吸入时会引起喉痉挛气管炎肺炎肺水肿等疾病。废水的有害成分主要是悬浮物酸碱氟化物放射性元素（铀钍镭）各种无机盐和有机溶剂等，若直接排放这样的废水，除放射性污染外，稀土制作过程还会造成土壤酸碱失衡贫化甚至盐碱化，导致水质恶化甚至水生物绝迹。废渣主要是选矿产生的尾矿火法冶炼产生的熔炼渣精矿分解后的不溶渣湿法冶炼的沉淀渣除尘系统积尘废水处理后的沉淀渣等。

为了防止这类废弃物对环境的污染，保护人们赖以生存的自然环境，保持生态平衡，生产过程中产生的“三废”必须经过处理，使其达到规定的卫生标准后才能排放到自然界中。

我国对于工业废水废气废渣的排放，都作了明确的规定，如我国年起试行的《工业“三废”排放试行标准》GBJ—，年五月颁发的《放射防护规定》GBJ—7，195年颁布的《有色金属工业固体废物污染控制标准》GB505—5等，这些标准都是以法律形式公布的。