氟碳鈰礦冶煉工藝廢水合成冰晶石的研究.pdf

1、氟碳鈰礦是我國獨特的不可再生的戰(zhàn)略性資源，主要分布于四川冕寧、山東微山湖和包頭白云鄂博。一般含氧化稀土50％～70％，伴生有7％～10％的氟、～0.2％Th資源。傳統(tǒng)冶煉工藝研究表明，將礦中氟作為“雜質(zhì)”除去，不僅浪費了自然資源，轉(zhuǎn)移出來的氟處置不當(dāng)，還可能造成嚴(yán)重的二次污染，如產(chǎn)生 HF氣體、含氟廢水、含氟廢渣等污染物。本課題以氟碳鈰礦中伴生的氟為對象，從資源化利用的視角探索將氟轉(zhuǎn)化為高附加值的含氟產(chǎn)品的綠色合成方法。
　　結(jié)合

2、北京有色金屬研究總院開發(fā)的氟碳鈰型稀土礦清潔生產(chǎn)工藝，將氟萃入有機(jī)相，通過脫氟劑洗入水溶液中。氟的富集率能夠達(dá)到90％以上，洗氟液的主要成分為AlFx3-x?yH2O、Al2(SO4)3及相關(guān)離子。研究表明利用該洗氟液合成冰晶石（Na3AlF6）是一條切實可行的路線。首先解決了稀土清潔生產(chǎn)過程中的污染問題，其次氟資源得到有效利用，而且可以替代螢石（CaF2，屬國家戰(zhàn)略資源）作為合成冰晶石新的氟源，同時也緩解了電解鋁行業(yè)對于冰晶石的需求缺

3、口。
　　在系統(tǒng)研究了國內(nèi)外合成冰晶石工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合課題情況，提出論文按以下三個步驟進(jìn)行：
　　1)進(jìn)行合成冰晶石兩條路線的探索實驗，優(yōu)化實驗條件。主要考察了硫酸鋁與氟化鈉、氟化鋁與氟化鈉兩條合成路線的實驗效果，熟悉冰晶石合成過程中的各種分析方法，考察各個實驗條件對反應(yīng)的影響趨勢。
　　2)進(jìn)行模擬原料液的實驗。因真實原料液非常有限，所以先通過原料液分析，模擬出和洗氟液相同的溶液進(jìn)行實驗，利用第一步的操作條件驗證可

4、行性。
　　3)由含氟原料液直接合成冰晶石的實驗研究。由前兩步的實驗結(jié)果，驗證由洗氟液直接合成冰晶石的可行性及實驗效果。添加其他鈉鹽看是否能夠得到冰晶石產(chǎn)品，并比較各路線的優(yōu)缺點。
　　實驗得到以下結(jié)論：向洗氟液中添加過量10％的NaF，在90℃、pH=4.5～5、反應(yīng)時間2h的情況下，可以得到單斜晶系冰晶石產(chǎn)品，洗氟液中氟鋁離子轉(zhuǎn)化率較高，產(chǎn)品中含有少量稀土氟化物雜質(zhì)，需通過進(jìn)一步實驗優(yōu)化條件。
　　本論文解決了氟碳