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稀土冶炼厂的工艺流程

2019-03-07   
以稀土精矿为质料,经分化、混合化合物制备、分组别离等工序制取不同纯度的单一化合物、金属和稀土制品的稀有金属冶炼厂规划。规划规模首要包含:稀土提取别离车间规划、稀土金属车间规划、稀土永磁材料车间规划和稀土发光材料车间规划。首要的稀土精矿有氟碳铈镧矿、独居石、离子吸附稀土矿和磷钇矿。
简史稀土吨量级工厂的规划、出产和运用,始于20世纪20年代,首要是以独居石、40年代末又加上氟碳铈镧矿为质料,用化学法出产混合稀土化合物,用于制备打火石和电弧碳极、抛光粉、冶金添加剂等。60年代起,混合稀土化合物开端用作石油裂化催化剂;特别是1964年氧化铕开端用于彩色电视赤色荧光粉,促进了单一稀土别离技能的开展,规划制作了大直径离子交换柱和各型萃取器,出产各种单一稀土化合物和单一金属,运用于发光、电子、磁性材料、超导体和光导纤维等。80年代,美国钼公司氟碳铈镧精矿出产才能为40000t/a(以REO计,下同);法国罗歇尔稀土厂的别离才能达5000t/a。
我国稀土储量居国际第一位。稀土冶炼厂规划始于20世纪50年代,用碱法处理独居石。到1992年,规划建设了约50个稀土冶炼厂,运用的稀土精矿有包头混合稀土矿、氟碳铈镧矿、离子吸附型稀土矿和独居石等;稀土别离办法以液一液溶剂萃取为主。1988年,各种稀土矿产品年产量约30000t。至1989年,分组别离才能为每年12000t,出产400余个种类、1000余个规格产品;各种产品出口量约为9200t,领先于国际;国内运用量为6770t,占国际第二。甘肃稀土公司是我国规划的最大稀土项目,处理包头混合稀土矿、氟碳铈镧矿和离子吸附型稀土矿,出产混合氯化稀土和单一稀土产品。
产品计划稀土产品首要用于冶金、玻璃陶瓷、石油化工及光学、电子、发光、永磁、磁光、超导材料等范畴。产品约500个种类、3000个规格,其中有混合轻稀土,各种档次的富集物,各种纯度的单一化合物和金属。用于荧光材料的稀土化合物纯度为99.95%~99.99%,用于光学、激光等方面的化合物纯度为99.995%~99.999%。我国稀土产品已有400多种、1000余个规格,至1992年已制定23种产品的国家标准。
工艺流程挑选稀土出产过程首要由精矿分化、稀土分组别离、化合物和金属制备等工序组成。
精矿分化有硫酸焙烧法、烧碱浸煮法和用或硝酸溶解法等。处理包头混合稀土矿和氟碳铈镧矿时,假如厂区的“三废”处理排放条件较好,多用本钱较低的硫酸焙烧法;相反则可用烧碱浸煮法。处理独居石多用烧碱浸煮法,能够一起收回磷酸三钠。出产无水氯化稀土时,可用直接氯化法处理包头混合稀土矿、氟碳铈镧矿或独居石。离子吸附型矿,用或硝酸溶解法分化。
混合稀土分组别离工艺的断定,首要考虑产种类类、纯度和经济效益。大批量出产多用液一液溶剂萃取法;批量较小的高纯稀土,则可用离子交换法或萃取色层法出产。
铕的别离多选用锌粉复原碱度法。
通过分组别离的富集物或单一稀土氯化物或硝酸盐,纯度高的用草酸沉积法;富集物或纯度较低的产品,则用本钱较低的碳酸氢铵沉积法,过滤后,再灼烧成氧化物。混合轻稀土氯化物也可直接浓缩结晶,再经熔盐电解成混合稀土金属。单一稀土金属制取中,轻稀土多用熔盐电解,重稀土多用金属热复原,或先熔盐电解,制得相应的中间合金,再经真空蒸馏得海绵状纯金属。稀土永磁体出产,用粉末冶金法或复原分散法。稀土荧光材料出产,多用粉末烧成法。
稀土出产准则工艺流程图
首要设备稀土出产用设备,首要由精矿分化、分组别离、化合物烘干灼烧和金属制备几部分设备组成。除溶解、溶液制备、沉积、过滤、溶液运送、金属热复原和蒸馏等,选用通用化工和冶金标准设备外,大部分对错标准设备。1、包头混合稀土矿和氟碳铈镧矿的分化,多选用回转窑,也可用竖式氯化炉;独居石烧碱浸煮分化,选用加压或常压钢质反响槽;离子吸附型矿的分化,用珐琅反响槽。2、稀土的分组别离,选用箱式混合弄清萃取槽,或离子交换柱。3、草酸盐或碳酸盐的煅烧,大批量产品选用地道式接连煅烧炉,量小的产品用箱式电阻炉。4、各种稀土金属的制备,多用砖砌或石墨坩埚熔盐电解槽或真空复原炉。5、稀土磁性材料和荧光材料的烧结烧成,用地道式接连电炉。
车间组成与装备稀土冶炼厂一般由精矿分化、稀土别离、化学处理、化合物制品、金属车间和稀土。

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