專利名稱：從磷和稀土共生的磷礦石中獲取稀土生產(chǎn)原料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種從磷和稀土共生的磷礦石中獲取稀土
生產(chǎn)原料的方法。
背景技術(shù)：
稀土廣泛用于國民經(jīng)濟、高新技術(shù)、國防建設(shè)等眾多領(lǐng)域，起著十分重要的作用， 不僅在冶金、機械、石油、化工、陶瓷等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面，而且在特種強大動力機械、精密設(shè)備、 航空航天等重大高新科技領(lǐng)域都離不開這種重要的基礎(chǔ)資源，世界各國都投入了大量的人 力物力研究開發(fā)稀土資源。 世界稀土資源約一半都蘊藏在我國，其中尤以內(nèi)蒙的白云鄂博聞名于世，其稀土 是以含輕稀土為主的系列，經(jīng)過多年的研究、開發(fā)，現(xiàn)已形成以選礦富集再提取、分離利用 的生產(chǎn)技術(shù)工藝路線。此外，四川、江西、廣東的稀土資源可通過選礦與主礦分離富集或化 學(xué)分離離子型稀土而得到開發(fā)利用。但是，目前都是以輕稀土的開發(fā)、研究、應(yīng)用為主，作為 稀土資源另一更為稀缺、重要的重稀土，不論是在蘊藏數(shù)量探測，分離提取，研究應(yīng)用等各 方面都遠遠不及輕稀土。 貴州織金磷礦是世界上少有的磷礦中含稀土元素的大型礦區(qū)之一，織金磷礦估算 其磷礦資源量為14. 64億噸，^05平均品位17. 22%，稀土資源量為149. 78萬噸，更為寶貴 的是在這149. 78萬噸稀土資源中有約36%的重稀土資源，這是我國一筆非常寶貴的財富。 但是，目前不論在織金磷礦資源的開發(fā)和稀土的開發(fā)方面，現(xiàn)有的各種不同研究與應(yīng)用的 效果均不理想。究其原因，主要有以下幾個方面 (1)織金磷礦中的稀土資源雖然絕對量很大，約為149萬噸，但稀土的品位都非常 低，稀土品位平均僅為0. 03 0. 08%。 (2)織金磷礦與我國絕大多數(shù)磷礦一樣，均屬膠質(zhì)體難選磷礦，其特點是磷資源呈 非常細小的晶狀物嵌入在礦體的脈石中而與之共生，導(dǎo)致織金磷礦的選礦難度很大，而稀 土元素與磷資源具有同質(zhì)類生的特點，即使經(jīng)選礦進行了富集，稀土元素和磷的品位都得 到提高，但在后繼的稀土提取中，也必須分離富集礦中所含的磷。 對于磷和稀土共生的礦產(chǎn)來說，如何在很好開發(fā)中低品位磷資源的同時，又不損 失其中所含的稀土資源，并為開發(fā)其中的稀土資源提供一個即經(jīng)濟又節(jié)能的方法具有非常 重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種從磷和稀土共生的磷礦石中獲取稀土生 產(chǎn)原料的方法，該方法即可以從低品位的磷和稀土共生礦中分離出磷，又不破壞礦石中的 稀土元素，為后繼的稀土元素提取提供了生產(chǎn)原料，而同時分離出的磷又可以用于制備磷酸。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
本發(fā)明從磷和稀土共生的磷礦石中獲取稀土生產(chǎn)原料的方法將磷和稀土共生的 礦石按照用高爐制取磷酸時的配比進行配料，經(jīng)高爐冶煉，高爐氣中的磷用于制備磷酸，高 爐渣即為稀土生產(chǎn)原料。 上述方法中，所述高爐冶煉氧化區(qū)的溫度不超過2400°C 。 17種稀土元素均具有很 高的沸點，大多數(shù)元素的沸點在2600°C 3400°C之間，所以，在高爐冶煉氧化區(qū)的溫度不 超過2400°C的條件下，是不會損失稀土的。 前述從含有稀土元素的磷礦中提取稀土的方法按照重量份計算，所述高爐制取
磷酸時的配比為焦或煤磷礦石灰石硅石=i : o. 8 i. 5 : o. 05 o. 25 : o. 15
0. 5。 經(jīng)中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所檢測，經(jīng)高爐冶煉后的高爐渣中所含的稀土元素與 高爐冶煉前的礦石中所含的稀土元素相比，基本沒有什么損失，完好的保存了原生礦中的 稀土資源。檢測結(jié)果見圖1。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明走出了傳統(tǒng)的富集選礦提取的工藝路線，大大降低了中 低品位含稀土資源的磷礦的品位要求，將低品位磷和稀土共生的磷礦石經(jīng)高爐冶煉，高爐 氣中的磷可以用于生產(chǎn)磷酸，而高爐渣中的稀土元素與高爐冶煉前相比基本沒有損失，即 分離出了礦石中的磷，又完好的保存了稀土資源。對于膠質(zhì)體難選礦藏，高爐冶煉也可以同
時破壞礦石的膠質(zhì)體難選結(jié)構(gòu)，方便稀土元素的后繼提取。


圖1是磷礦石和爐渣中所含稀土元素的分析數(shù)據(jù)報告。
具體實施例方式
以貴州織金磷礦為例，詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明方法并不限于 應(yīng)用于織金磷礦。
(1)配料將織金磷礦的礦石經(jīng)過一定的破碎篩分后除掉粉礦，無需任何選礦，按
焦或煤織金磷礦石石灰石硅石=i : i : o. 2 : o. 3的配比配料，加入高爐內(nèi)。 (2)高爐冶煉在氧化區(qū)溫度低于2400°C的溫度下進行高爐冶煉。
(3)高爐氣制磷酸高爐冶煉出來的高爐氣先經(jīng)濕式水浴除塵器進行第一級泥磷
回收，經(jīng)第一級泥磷回收后的高爐氣中未出去的含磷粉塵，再進入第二級泥磷回收裝置噴 射除塵器，噴射除塵器又可以進一步降低高爐氣的溫度，以利于泥磷粉塵的進一步回收，還
未除去的很細的泥磷再經(jīng)第三級泥磷回收裝置文氏管，其回收效果最終可達98%以上。收 集回收的三級泥磷，送入沸騰泥磷焙燒爐，焙燒爐氣的溫度可達100(TC左右，并含有較大量 的粉塵，所以采用立式多煙道自然循環(huán)鍋爐來回收熱量，這樣可聯(lián)產(chǎn)汽包壓力約2. 45MPa 的中溫中壓蒸汽。經(jīng)熱量回收后的焙燒爐氣采用常規(guī)方法循環(huán)吸收，制備磷酸。也可以使 用專利號為98112155. 1的發(fā)明專利所提供的方法來制備磷酸。 (4)稀土提取經(jīng)高爐冶煉后的高爐渣已將原礦石中的磷分出，并且經(jīng)過高爐冶 煉，同時也破壞了礦石原有的膠質(zhì)體結(jié)構(gòu)，解決了過去經(jīng)物理粉碎難以用浮選工藝富集的 難題，因為大多數(shù)稀土元素的還原氧化溫度均在260(TC 340(rC之間，所以，稀土元素都 留在高爐冶煉后的高爐渣內(nèi)，將高爐渣按常規(guī)方法提取稀土即可。
權(quán)利要求
一種從磷和稀土共生的磷礦石中獲取稀土生產(chǎn)原料的方法，其特征在于將磷和稀土共生的礦石按照用高爐制取磷酸時的配比進行配料，經(jīng)高爐冶煉，高爐氣中的磷用于制備磷酸，高爐渣即為稀土生產(chǎn)原料。
2. 按照權(quán)利要求1所述從磷和稀土共生的磷礦石中獲取稀土生產(chǎn)原料的方法，其特征在于所述高爐冶煉氧化區(qū)的溫度不超過2400°C。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述從磷和稀土共生的磷礦石中獲取稀土生產(chǎn)原料的方法，其特征在于按照重量份計算，所述高爐制取磷酸時的配比為焦或煤磷礦石灰石硅石=1 : 0. 8 1.5 : 0. 05 0.25 : O. 15 0. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從磷和稀土共生的磷礦石中獲取稀土生產(chǎn)原料的方法，將磷和稀土共生的礦石按照用高爐制取磷酸時的配比進行配料，經(jīng)高爐冶煉，高爐氣用于制備磷酸，高爐渣即為稀土生產(chǎn)原料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明走出了傳統(tǒng)的富集選礦提取的工藝路線，大大降低了稀土資源的應(yīng)用品位，將低品位磷和稀土共生礦石經(jīng)高爐冶煉，高爐氣可以用于生產(chǎn)磷酸，而高爐渣中的稀土元素與高爐冶煉前相比沒有任何損失，既分離出了礦石中的磷，又完好的保存了稀土資源。對于膠質(zhì)體難選礦藏，高爐冶煉也可以同時破壞礦石的膠質(zhì)體結(jié)構(gòu)，方便稀土元素的后繼提取。
文檔編號C22B59/00GK101768674SQ200910300009
公開日2010年7月7日 申請日期2009年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月4日
發(fā)明者王濤, 陳訓(xùn), 馬叔驥, 馬駿 申請人:馬叔驥;貴州科學(xué)院