磷矿石中可提炼大量稀土

北京有色金属研究总院稀土材料国家工程研究中心表示,磷矿石中伴生的微量稀土是一种潜在的稀土资源,因此开展综合回收稀土的研究具有重要意义。下面主要就介绍的是,磷矿石中的稀土含量及分布状况,磷化工过程中回收稀土的最新研究进展,以及未来磷矿中微量稀土提取技术研究方向。

稀土元素图片

自然界的稀土元素除了赋存在各种稀土矿中外,还有相当大的一部分与磷灰石和磷块岩矿共生,其赋存形态为磷钇矿。由于稀土的离子半径(0.848~0.106nm)与Ca2+(0.106nm)的半径很接近,稀土以类质同象方式赋存于磷矿岩中,而且随着磷矿石中 P2O5品位的增加,稀土元素含量也随之增大,两者呈正消长的关系。

从全球范围来看,磷矿资源主要分布在非洲、北美、南美、亚洲及中东,其中80%以上的磷矿资源集中分布在摩洛哥、西撒哈拉、南非、美国、中国、约旦和俄罗斯。目前,我国每年的磷矿石产量在6000万吨以上,远高于美国、摩洛哥和西撒哈拉等国家或地区的产量。

我国滇、黔、川、湘等地磷矿资源相对丰富,其中云南和贵州磷矿是一个特大型中低品位沉积矿床,磷矿储量约16亿吨以上,伴生的稀土储量70多万吨(稀土含量 0. 5%~1%),钇占稀土配分35%左右,镨钕约占20%,铽镝占2%~5%,其配分接近价值最高的中钇富铕离子型矿。

磷矿石图片

另外,值得注意的是,俄罗斯的磷矿储量非常丰富,而且品位还很高,因此其稀土含量也较高,其中以科拉半岛(Kola)磷矿资源最具代表性,其稀土含量接近1.0%。

 

磷矿石中的微量稀土是一种潜在的稀土资源,对其进行综合回收研究具有重要意义,针对矿中稀土含量低及其赋存状态特殊等特点,国内外已经开展了多种回收工艺研究,可分为湿法和热法。在湿法中,根据分解酸的不同又可分为硝酸法、盐酸法、硫酸法;在热法磷酸生产过程中,稀土主要进入硅酸盐熔渣中,可采用大量盐酸或硝酸分解浸出,过滤除去硅石后,再采用TBP等萃取回收稀土,稀土收率可以达到60%。

迄今为止,从磷矿中提取微量稀土的研究工作已经有很多年了,提出了许多技术上可行的方法,不少国家还进行了中间试验或工业性试验,但只有在硝酸湿法处理高质量磷资源过程中回收微量稀土实现了规模生产。

随着磷矿资源不断利用,正转向低质量磷矿的开发,硫酸湿法磷酸工艺成为磷化工主流方法,对硫酸湿法磷酸中的稀土进行回收已成为研究热点。在硫酸湿法磷酸生产过程中,通过控制稀土在磷酸中的富集,再采用有机溶剂萃取提取稀土的工艺比早期开发的方法更具有优势。

 

 

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