技术领域本项目属于稀土湿法冶金技术领域。主要科技内容(1)稀土冶炼工艺优化。通过对焙烧矿水浸各工序物料性能、组成结构、元素走向、水浸效率各因素等分析研究,结合生产现场调研,提出了焙烧矿高效浸出工艺设计。采用新型工艺技术实现硫酸稀土到氯化稀土的转换,避免生产过程中废水的产生,不仅缩短了原有生产工序,还降低了设备投入。(2)大型连续生产设备研制。根据焙烧矿水浸外扩散机理,使用自制的滚筒筛和重力沉降准备对水浸浆液进行过滤拦截后,大颗粒未溶解完全的焙烧矿返回浸出槽进行二次浸出或采用湿法连续高效破碎分级设备,实现未溶解硫酸稀土高效提取。采用连续式表面过滤设备取代现有板框压滤机,自动化程度提高,操作环境改善,大大减低滤布消耗。(3)稀土精矿冶炼污染治理工程实现资源化、产业化和规模化。设计了稀土精矿集中焙烧后污染物集中处置,使污染治理资源化技术经济可行。如:尾气喷淋添加了换热节能系统,采用有机胺可再生脱硫工艺和多效蒸发技术实现硫、氟资源的循环利用;实现了变废为宝,形成了新的经济增长点。
焙烧工序:(1)实现回转窑焙烧的连续化、自动化作业。(2)窑炉改造解决生产过程中窑体结圈问题。(3)实现稀土焙烧用回转窑的规模化放大。
水浸工序:(1)在矿浆液过滤工序,将现有的过滤、洗涤工艺过程由三步减少为一步,实现整条生产线的自动化控制和现场监控,工人劳动强度降低,操作环境得到了明显改善,且很大程度的提高了生产效率,降低了滤布的消耗。(2)将水浸液精滤的设备由现有的板框压滤机改为自动反洗表面过滤器进行固液分离。提高了自动化程度和硫酸稀土的产品质量,改善员工操作环境。(3)采用自主知识产权的“一种提高稀土浓硫酸焙烧矿浸出液中稀土浓度的方法”工艺方法,通过改变焙烧矿的浸出液,直接制备混合氯化稀土料液,进入萃取工序。避免了P507皂化全捞转型工序镁皂废水的产生,和后续的镁皂废水处理工序。(4)采用“现场调研+实验+实践”的方式,查明无效级、颗粒粒度组成分布、REO溶出率浓度梯度分布、水浸酸度等条件以及磷、铁、钙杂质与稀土相关影响关系等多条导致水浸效率低下的因素,提出“大接触面提取+多元相精准控制技术”的焙烧矿水浸优化工艺方案并加以实施。
陈建利,包头稀土研究院高级工程师,项目负责人,提出并主持《优化稀土冶炼工艺及大型连续生产装备研制的研究开发》课题的研究工作,确定主要研究内容和技术路线;制定试验方案并进行技术指导;在工业试验过程中提供运行指导;系统的总结项目的研究成果,并进行产业化应用的设计;全面负责该项目产业化建设的指挥工作。
崔建国,包头稀土研究院副所长,提出并主持《焙烧矿水浸工艺优化设计研究》课题研究工作,确定主要研究内容和技术路线,制定实验室小试方案,并在小试基础上进行工业试验方案设计与现场指导实施。系统总结该项目研究成果,并进行产业化应用设计。
评价单位:“科创中国”稀土产业科技服务团 (中国稀土学会)
评价时间:2022-10-24
综合评价
近几十年来,混合稀土精矿冶炼一直采用浓硫酸高温焙烧分解工艺处理。这种技术虽然可以实现短流程提取稀土资源,却也将磷、铁等资源留存在废渣中,同时形成成分复杂的硫酸盐废水与酸性尾气,加大了‘三废’治理难度。氟、磷等共伴生资源综合回收以及酸碱循环利用等关键技术难题,已经成为制约稀土行业可持续发展的瓶颈。白云鄂博混合稀土精矿主要是由氟碳铈矿与独居石组成,是全球公认的难选难冶矿物之一。该工艺不仅适用于白云鄂博稀土精矿,也可应用于四川氟碳铈矿、美国芒廷帕斯混合稀土矿以及白云鄂博低品位萤石矿。
查看更多>