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从某稀土尾矿中回收稀土试验研究

文档作者：王宇斌，雷大士，彭祥玉，李帅，张小波文档来源：西安建筑科技大学		点击数：	更新时间： 2025年05月14日
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上一篇：从失效锂离子电池中浸出有价金属的试验研究

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第35卷第5期(总第149期) 湿法冶金V01．35 No．5(Sum．149)
2016年lo月Hydrometallurgy of China 0ct．2016
从某稀土尾矿中回收稀土试验研究
王宇斌，雷大士，彭祥玉，李帅，张小波
(西安建筑科技大学材料与矿资学院，陕西西安710055)
摘要：研究了采用浸出一净化一沉淀工艺从某离子吸附型稀土尾矿中回收稀土，考察了硫酸质量浓度、浸出时
间、浸出温度、液固体积质量比等因素对稀土浸出率的影响。结果表明：在浸出时间3 h、硫酸质量浓度150
g／L、浸出温度80℃、液固体积质量比3：1条件下，稀土浸出率达96．44％。该方法对于从同类矿石中回收
稀土有一定参考意义。
关键词：离子吸附型稀土尾矿；稀土；浸出；净化；沉淀；回收
中图分类号：TF845．3；X705 文献标志码：A 文章编号：1009—2617(2016)05—0432—04
DOl：10．13355／j．cnki．sfyj．2016．05．015
我国稀土资源丰富，占世界储量45％左右，
但矿石中单一稀土元素含量偏低，且分布不均匀，
有开采价值的稀土矿不多。近年来，国内稀土矿
实际储量急剧下降[1_3]，因此，从稀土尾矿中回收
稀土具有重要意义。常用的稀土矿物分选方法主
要有重选、磁选和浮选等n．8]。某稀土尾矿中含有
大量离子吸附型稀土元素，采用传统物理方法不
能有效分选，所以，研究了采用湿法从这种矿石尾
矿中浸出稀土，以期为从同类矿石中有效回收稀
土提供参考依据。
1 试验部分
1．1物料性质
物料取自陕西某稀土尾矿，粒度一o．15 mm，
多元素分析结果见表1。
表1物料多元蠢分析结果％
由表1可知，物料中主要有＆q、TiOz、Fe
等，其中稀土元素总质量分数为2．08％。铁质量
分数为13．40％，钛质量分数为2．54％，可以考虑
综合回收。矿物组成见表2。
表2物料物相组成分析结果％
由表2可知，有用矿物主要为赤铁矿、磁铁
矿、钛铁矿，脉石矿物主要有石英、云母等，未发现
稀土元素载体矿物，推断稀土元素以离子吸附形
式存在。结合岩矿鉴定可知，多数褐铁矿、赤铁矿
具有胶状结构，从中回收铁有一定难度。黑云母
属于2：1型晶体结构，表面和层间都可以吸附稀
土，进一步说明回收稀土难度较大。
1．2试剂及仪器
试验用主要试剂：硫酸(98％，广州德树化工
有限公司)，氧化钙(工业级，富平县德丰工贸有限
公司)，氢氧化钠(化学纯，西安天星科技贸易公
司)，草酸(化学纯，西安裕华生物科技有限公司)。
试验用主要仪器：pHS一3C型精密pH计(上
收稿日期：2016-01—13
基金项目：陕西省科技厅基金项目(2014SJ一04)。
第一作者筒介：王宇斌(1972一)，男，河南偃师人，博士，剐教授，主要研究方向为矿物综合利用。E-mail：wangyubinl972@sina．com。
通信作者简介：雷大士(1991一)，男，河北石家庄人，硕士研究生，主要研究方向为矿物综合利用。E—mail：1414218014@qq．corn。
万方数据
第35卷第5期王宇斌，等：从某稀土尾矿中回收稀土试验研究·433·
；； =========；；目========；=========================一
海精密科学仪器有限公司)，RK／xJT充气多功
能浸出搅拌槽(武汉克洛粉磨设备制造有限公
司)。
1．3浸出原理与方法
稀土浸出试验在浸出搅拌槽中进行。每次试
验均取物料200 g并按要求配成矿浆，然后置于
浸出槽中加硫酸加温、搅拌，反应一定时间后过
滤，浸出液分析稀土质量浓度，计算稀土浸出率。
浸出液净化：浸出液中加入碱性物质，搅拌后
分析稀土质量浓度，计算稀土损失率，最后在不同
温度下对净化液用草酸沉淀稀土，过滤后得草酸
稀土产品。
以硫酸作浸出剂浸出稀土是目前较为成熟的
工艺，浸出反应如下：
2REP04+3H2S04一RE2(S04)3+2H3P04；
Fe203+3H2S04一Fe2(S04)3+3H20。
2试验结果与讨论
2．1 硫酸质量浓度对稀土浸出率的影响
试验条件：浸出温度80℃，液固体积质量比
3：1，浸出时间3 h。硫酸质量浓度对稀土浸出
率的影响试验结果如图1所示。
曩
＼
*
茁
群
剞
舞
l∞ 120 l柏1砷180 2∞
奠奠质量浓度／(g·L-1)
图1硫奠质量浓度对稀土浸出率的影响
由图1可知：稀土浸出率随硫酸质量浓度增
大而提高，硫酸质量浓度增大有利于稀土元素与
之发生化学置换反应；当硫酸质量浓度为150
g／L时，稀土浸出率为96．44％；进一步增大硫酸
质量浓度，稀土浸出率提高幅度不大，而浸出液中
酸浓度较大，对下一步净化作业不利。综合考虑，
确定硫酸适宜质量浓度为150 g／L。
2．2液固体积质量比对稀土浸出率的影响
试验条件：浸出温度80℃，浸出时间3 h，物
料粒度一0．15 mm，硫酸质量浓度150 g／L。液
固体积质量比对稀土浸出率的影响试验结果如图
2所示。
曩
＼
*
茁
翳
剞
舞
圈2液同体积质■比对稀土浸出率的影响
由图2可知，稀土浸出率随液固体积质量比
增大而增大，因为适当增大液固体积质量比，可增
加硫酸与物料颗粒的接触面积，反应机率增大，有
利于稀土的浸出。当液固体积质量比为3：1时，
稀土浸出率为96．44％，继续增大液固体积质量
比到4：1，稀土浸出率仅提高0．23％。液固体积
质量比增大，浸出液体积增大，后续净化处理设备
和成本增大，综合考虑，确定适宜的液固体积质量
比为3：1。
2．3浸出时间对稀土浸出率的影响
试验条件：浸出温度80℃，液固体积质量比
3：1，硫酸质量浓度150 g／L，给料粒度一0．15
mm。浸出时间对稀土浸出率的影响试验结果如
图3所示。
曩
聿蕾
群
卅
舞
圈3浸出时间对稀土浸出率的影响
由图3可知，稀土浸出率随浸出时间延长而
增大：浸出2 h时，稀土浸出率为91．28％，浸出时
间延长至3 h，稀土浸出率增大至96．44％；继续
延长浸出时间至4 h，稀土浸出率变化不大。给
料粒度较小时，固体颗粒比表面积较大，与溶液中
万方数据
’434’ 湿法冶金2016年10月
=======================≈=======================一
的硫酸接触更充分，浸出反应较快，反应在较短时
间内达到平衡。综合考虑，确定最佳浸出时间为
3 h。
2．4浸出温度对稀土浸出率的影响
试验条件：硫酸质量浓度150 g／L，液固体积
质量比3：1，浸出时间3 h，给料粒度一0．15
mm。浸出温度对稀土浸出率的影响试验结果如
图4所示。
曩
喜田
群
卅
嚣
草酸沉淀稀土的主要反应为
2RE3++3C20；一+zH20—
RE2(Cz04)3·zH20。
以草酸为沉淀剂，草酸质量浓度为15 g／L，
溶液pH控制在1．5～2．0之间，不同温度下的试
验结果见表4。可以看出，温度在25～80℃范围
内，稀土沉淀率变化不大。所以，稀土沉淀可在常
温下进行。
褒4沉淀温度对稀土沉淀的影响
沉淀温度／℃ R，Oy损失率／％
98．00
98．15
98．29
98．40
图4浸出温度对稀土浸出率的影响4 结论
由图4看出：稀土浸出率随浸出温度升高而
增大；温度提高到80℃时，浸出率达96．44％。
由分子动力学原理可知，浸出温度提高，矿浆中的
分子运动加快，有利于离子扩散，因而可缩短反应
时间，提高浸出效率。综合考虑操作环境及生产
成本，确定最佳浸出温度为80℃。
稀土尾矿中含有离子吸附型稀土元素，采用
物理选矿方法不能有效分选，而采用酸浸一净
化一沉淀工艺可有效回收。在液固体积质量比
3：1、温度80℃下，用150 g／L硫酸溶液浸出3
h，稀土浸出率可达96．44％。浸出液加碱除杂后
用草酸沉淀可获得草酸稀土产品。
3 浸出液的净化和稀土沉淀
参考文献：
Eli孙传尧．选矿Z程师手册[M]．北京：冶金-F_业出版社，
浸出液中稀土质量浓度为7．79 g／L，Fe3+质
量浓度为11．32 g／L。浸出液中加入碱性物质，
Fe3+转化成Fe(OH)。胶体沉淀而被去除。净化
温度70℃，净化时间1．5 h，净化剂分别为
NaOH和Ca0，试验结果见表3。
表3不同净化剂对稀土浸出率的净化效果
由表3可知，用Ca0作净化剂，稀土损失率
较小，为21．67％。同时考虑价格等因素，试验确
定采用CaO作净化剂。
2015：240
程建忠，车丽萍．中国稀土资源开采现状及发展趋势EJl．稀
土，2010，31(2)：65—85．
陈健，吴楠．世界稀土资源现状分析与我国稀土资源可持续
发展对策[J]．农业现代化研究，2012，33(1)：74—77．
任忠宝，余良晖．稀土资源储备刻不容缓[J]．地球学报，
2011，32(4)：507-512．
刘佳，李梅，柳召刚，等．包头混合稀土精矿络合浸出的研究
[J]．中国稀土学报，2012，30(6)：673—679．
李洪枚．用硫酸从废旧稀土荧光粉中浸出稀土[J]．湿法冶
金，2010，29(3)：188-190．
王登红，赵芝，于扬，等．离子吸附型稀土资源研究进展、存
在问题及今后研究方向[J]．岩矿测试，2013，32(5)：796—
802．
李永绣，周新木，刘艳珠，等．离子吸附型稀土高效提取和分
离技术进展[J]．中国稀土学报，2012，30(3)：257—264．
万方数据
第35卷第5期王宇斌，等：从某稀土尾矿中回收稀土试验研究·435·
Experimental Study on Recovery of Rare Earth From Rare Earth Tailing
WANG Yubin，LEI Dashi，PENG Xiangyu，LI Shuai，ZHANG Xiaobo
(College of Materials and Mineral Resources，Xi7an University of Architecture and Technology，
Xi'an 710055，China)
Abstract：Recovery of rare earth from rare earth tailing was studied．The effects of the sulfuric acid
concentration，leaching time，leaching temperature，liquid-to—solid ratio on recovery of rare earth by
leaching—purification—precipitation processes were investigated．The results show that the leaching rate
of 96．44％is obtained under the conditions of the lcaching time of 3 h，sulfuric acid concentration of
150 g／L。leaching temperature of 80℃，and liquid—to—solid ratio of 3／1．The method can be referenced
for recovering rare earths from the similar minerals．
Key words：ion-adsorption type rare earth tailing；rare earth；leaching；purification；precipitation；
recovery
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