【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于物理分選及化工，尤其涉及一種風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法。
技術(shù)介紹
1、鈧是稀土元素之一，具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)。它可以作為摻雜添加劑增強鋁合金的強度、延展性、降低密度而廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，可以增強固體氧化物燃料電池的導(dǎo)電性和降低其工作溫度，并廣泛應(yīng)用于電池制造商，也可以添加到激光器中以增強其功率并應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。目前，已發(fā)現(xiàn)的含鈧礦物有100多種。但鈧在地殼中的分布較分散，回收難度大，含鈧礦石品位低，在一定程度上制約了其開發(fā)應(yīng)用。鈧一般以同質(zhì)形式共存于鐵、鎳、鈦、鎢、鋁、鋯等礦石中，含有20-50ppm鈧的資源值得開采。由于鈧較高的價格(269美元/克sc)，限制了其廣泛應(yīng)用，全球每年的鈧消費量僅為10-15噸左右。中國擁有豐富的風(fēng)化殼型鈧資源，局部鈧含量達到了304×10-6ppm。但由于礦物組成復(fù)雜，共生關(guān)系密切，嵌布粒度細，有價礦物與脈石礦物可選性差異不大，有價元素分離困難，導(dǎo)致風(fēng)化殼型鈧資源目前還未利用。
2、現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開了多種從含鈧樣品中浸出鈧的方法，主要涉及以下方法：(a)直接用硫酸溶解含鈧樣品，如專利cn117285073a公開了一種硫酸浸出白云鄂博尾礦中鈧的方法。該方法屬于高溫強酸浸出過程，鈧的浸出率僅在60％左右且沒有選擇性。類似地，專利cn118668083a提出采用鹽酸溶解紅土型鈧礦，鈧的浸出率達到了75％左右，但同樣沒有選擇性。(b)焙燒含鈧樣品后浸出鈧，如專利cn114480887b公開了一種采用硫酸焙燒-水浸法從紅土鎳礦中選擇性提取鈧的方法。該方法使用濃
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出了一種風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：
3、一種風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，包括以下步驟：將風(fēng)化殼型鈧礦進行破碎、磁選，得到鐵、鈦磁性組分和富鈧的非磁性組分，將所述富鈧的非磁性組分與硫酸鐵混合后進行焙燒，在所得焙燒熟料中加水進行浸出反應(yīng)，得到含鈧浸出液。
4、本專利技術(shù)的技術(shù)原理：風(fēng)化殼型鈧礦是指賦存在超基性巖、基性巖或碳酸巖體上覆風(fēng)化殼中的鈧礦床。這種類型的鈧礦床主要通過風(fēng)化過程形成，其中鈧元素在風(fēng)化過程中發(fā)生富集。本專利技術(shù)圍繞風(fēng)化殼型鈧礦中的鈧主要賦存于針鐵礦和蒙脫石，一般用無機酸(如鹽酸，硫酸等)溶解風(fēng)化殼型鈧礦對鈧很難有選擇性，也就是說強無機酸會溶解鐵，不利于后續(xù)鈧的萃取分離。本專利技術(shù)利用風(fēng)化殼型鈧礦中的鈦鐵礦具有磁性，先用磁選的方法選出鈦鐵礦，同時使鈧在磁選尾礦中富集，然后再利用硫酸鐵與磁選后鈧礦焙燒將樣品中的含鈧礦物針鐵礦轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸鈧和硫酸鐵，然后通過控制焙燒溫度使硫酸鐵分解為不溶于水的氧化鐵而硫酸鈧不分解。隨后，用水浸出焙燒產(chǎn)物，硫酸鈧?cè)芙庠谒校^而實現(xiàn)鈧的選擇性浸出。
5、進一步地，所述磁選的電流為0.2-1a。
6、進一步地，所述富鈧的非磁性組分和硫酸鐵的質(zhì)量比為1∶(0.8-1)。
7、進一步地，所述焙燒的條件為：溫度600-700℃，時間10-120分鐘。
8、進一步地，所述焙燒熟料與水的用量比為1g∶10ml。
9、進一步地，所述浸出反應(yīng)的條件為：溫度95℃，時間2.5小時。
10、風(fēng)化殼型鈧礦主要含有鐵(氫)氧化物(鈦鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、針鐵礦)和黏土礦物(高嶺石、蒙脫石)，以及少量石英。其中鈧的含量為82ppm，可以作為鈧資源加以提取回收。本專利技術(shù)針對風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的浸出，提出了一種風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法。主要步驟將風(fēng)化殼型鈧礦進行磁選以富集鈧，然后再將硫酸鐵與磁選后的鈧礦按比例混合后焙燒將鈧轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸鈧，然后利用水選擇性浸出焙燒后樣品中的鈧。磁選后磁選尾礦中的鈧可以從82ppm富集到92ppm，磁選精礦中主要是鈦鐵礦，可以作為鐵鈦精礦使用。浸出液中鈧的溶出率在60％以上，鐵的溶出率不高于8％，浸出液可進行鈧的萃取。
11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：
12、通過本專利技術(shù)的技術(shù)方案，可以實現(xiàn)從風(fēng)化殼型鈧礦中富集并選擇性浸出鈧，磁選后磁選尾礦中的鈧可以從82ppm富集到92ppm，磁選精礦中主要是鈦鐵礦，可以作為資源使用，同時降低了浸出樣品中鐵的含量。在最終的浸出液中鈧浸出率最高可達69.08％，而鐵浸出率不高于8％。富鈧浸出液可以進一步分離回收鈧，實現(xiàn)了風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的選擇性浸出。
13、本專利技術(shù)的方法鈧的選擇效果好，所得富鈧浸出液有利用于鈧的后續(xù)萃取分離，環(huán)境友好。本專利技術(shù)可以有效地富集并浸出風(fēng)化殼型鈧礦中的鈧，具有良好的潛在經(jīng)濟效益，為風(fēng)化殼型鈧礦的資源綜合利用提供了一條技術(shù)路線。
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1.一種風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，其特征在于，包括以下步驟：將風(fēng)化殼型鈧礦進行破碎、磁選，得到鐵、鈦磁性組分和富鈧的非磁性組分，將所述富鈧的非磁性組分與硫酸鐵混合后進行焙燒，在所得焙燒熟料中加水進行浸出反應(yīng)，得到含鈧浸出液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，其特征在于，所述磁選的電流為0.2-1A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，其特征在于，所述富鈧的非磁性組分和硫酸鐵的質(zhì)量比為1∶(0.8-1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，其特征在于，所述富鈧的非磁性組分和硫酸鐵的質(zhì)量比為1∶1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，其特征在于，所述焙燒的條件為：溫度600-700℃，時間10-120分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，其特征在于，所述焙燒的條件為：溫度700℃，時間10分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，其特征在于，所述浸出反應(yīng)的條件為：溫度95℃，時間2.5小時。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，其特征在于，包括以下步驟：將風(fēng)化殼型鈧礦進行破碎、磁選，得到鐵、鈦磁性組分和富鈧的非磁性組分，將所述富鈧的非磁性組分與硫酸鐵混合后進行焙燒，在所得焙燒熟料中加水進行浸出反應(yīng)，得到含鈧浸出液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，其特征在于，所述磁選的電流為0.2-1a。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，其特征在于，所述富鈧的非磁性組分和硫酸鐵的質(zhì)量比為1∶(0.8-1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)化殼型鈧礦中鈧的富集及選擇性浸出方法，其特征在于，所述富...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：顧漢念，周美夫，陳偉，周桂永，王敏，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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