多资源综合利用技术提高稀土资源开采效率

  • 2021-04-26 17:55
  • 科技日报

4月23日,记者从包头稀土研究院了解到,该院自主研发的“混合稀土精矿硫酸料浆分解”工艺,从根本上解决了稀土冶炼过程中产生的废气废水处理难、资源浪费、化工原料和辅料消耗大等问题。实现了稀土及伴生氟磷资源的绿色高效提取和高值化利用。

包头稀土研究所湿法冶金研究所副所长崔建国告诉记者:“目前,我们技术的多项核心发明专利已经获得授权,国际专利已经通过PCT被美国、日本和欧盟接受。总体技术指标处于国际领先水平。业内许多专家将它评价为颠覆性技术。”

近几十年来,混合稀土精矿冶炼一直采用浓硫酸高温焙烧分解工艺进行处理。“这种技术虽然可以在短流程内提取稀土资源,但同时也保留了废渣中的磷、铁等资源,同时形成复杂的硫酸盐废水和酸性尾气,增加了‘三废’处理的难度。”崔建国坦言,氟、磷等伴生资源的综合回收、酸碱循环利用等关键技术问题已成为制约稀土产业可持续发展的瓶颈。

混合稀土精矿硫酸料浆分解工艺,采用浓度弱化和矿酸(碱)比提高的协同作用,辅以循环分解强化技术,用硫酸溶液和氢氧化钠溶液分别分解含氟和含磷酸盐矿物,实现伴生氟、磷、硅等资源的综合回收和稀土提取的酸碱循环利用,是多种资源综合利用的新技术。

白云鄂博混合稀土精矿主要由氟碳铈矿和独居石组成,是世界公认的难选矿物之一。包头稀土研究院湿法冶金研究所研究员汪哲介绍,他们应用该技术处理白云鄂博混合稀土精矿,发现氟碳铈矿可以优先通过硫酸料浆分解进行选择性分解,独居石中的氟可以控制在0.5%以内,每吨稀土氧化物产品的硫酸消耗量小于1.25吨。放射性废渣的量大大减少,通过分解回收磷副产品制备高反射率材料。同时,酸和碱液可以循环使用。

该工艺不仅适用于白云鄂博稀土精矿,也适用于四川氟碳铈矿、美国山口混合稀土矿和白云鄂博低品位萤石矿。

目前,北稀土集团公司已建成年处理能力1000吨的中试工厂。随着试扩研究的不断推进和过程中各环节衔接问题的逐步解决,该技术的应用将更加广泛,社会和经济效益将更加显著。

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