Ca(OH)2-NaOH分解冕寧氟碳鈰礦精礦的工藝研究.pdf

1、四川冕寧縣牦牛坪稀土礦床規(guī)模居四川各礦床之首，礦石中80％的稀土氧化物集中在氟碳鈰礦內(nèi)。目前廣泛應(yīng)用的是氧化焙燒-稀鹽酸優(yōu)先浸出非鈰稀土-堿分解二氧化鈰富集物工藝，生產(chǎn)中存在著含氟廢水難處理而污染環(huán)境的問題。為了解決這些問題，開發(fā)高效率回收稀土、氟等有價(jià)資源的清潔冶金流程，本論文提出了Ca(OH)2-NaOH分解氟碳鈰礦精礦的新工藝，研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)采用TG-DTA熱分析技術(shù)和XRD檢測(cè)手段對(duì)Ca(OH)2-NaO

2、H分解氟碳鈰礦精礦過程進(jìn)行了研究，分析其熱分解機(jī)理。結(jié)果表明，礦物中的氟碳鈰礦受熱分解后的產(chǎn)物與Ca(OH)2、NaOH反應(yīng)生成稀土氧化物，氟主要以CaF2的形式固定下來，同時(shí)有NaF的生成。低熔點(diǎn)NaOH的加入可以降低礦物分解溫度，且使產(chǎn)物顆粒出現(xiàn)了聚集抱團(tuán)現(xiàn)象，形成了較大的燒結(jié)塊。
　　(2)采用二次回歸正交試驗(yàn)方法研究了氟碳鈰礦焙燒過程的影響因素，得到的優(yōu)化分解工藝條件為:Ca(OH)2加入量15％，NaOH加入量8％，焙燒

3、溫度550℃，焙燒時(shí)間75min。此焙燒條件下精礦分解率達(dá)到了98.13％。
　　(3)采用MLA等測(cè)試手段，明確得到了氟碳鈰礦焙燒前后礦相嵌布規(guī)律。結(jié)果表明，作為主要目標(biāo)礦物，稀土礦物及螢石的連生度下降，解離度提高，有利于稀土氧化物和螢石的浮選分離。
　　(4)通過反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和TG-DTA熱分析曲線兩種方式綜合研究分析焙燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。結(jié)果表明，反應(yīng)受擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)混合控制。溫度區(qū)間處于400～450℃時(shí)，反應(yīng)速率主要受

4、化學(xué)反應(yīng)速度控制;溫度在450℃～500℃范圍時(shí)，反應(yīng)速率受擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)速度混合控制;達(dá)到并超過500℃后，反應(yīng)速率隨溫度升高的變化變緩，化學(xué)反應(yīng)速度對(duì)反應(yīng)速率的影響漸弱。添加NaOH后反應(yīng)的表觀活化能有了少許的下降，能夠促進(jìn)反應(yīng)的發(fā)生。
　　該工藝與氧化焙燒-鹽酸優(yōu)浸工藝相比沒有含氟廢氣，并能有效地回收氟，與NaOH、Na2CO3焙燒法相比節(jié)省了生產(chǎn)成本，為四川氟碳鈰礦的清潔生產(chǎn)探索了一個(gè)新的途徑，對(duì)于稀土資源的清潔與資源高效