【文章內容簡介】 稀土金屬的提取冶金一般包括： 精礦分解： 元素分離與提純 ： 稀土金屬制取： 稀土金屬提純： 特點： 稀土金屬由于其原料 、 物理化學性質及產(chǎn)品應用等方面的特點 ，其冶金過程不同于黑色金屬冶金及一般有色金屬冶金 ， 主要體現(xiàn)在： 1)稀土金屬冶金處理的原料一般品位較低，且成分復雜。 2)稀土金屬冶金流程一般較復雜，且生產(chǎn)過程中往往需采用許多科學領域中的先進技術，互相配合。 3）由于稀土金屬發(fā)現(xiàn)較晚，其生產(chǎn)及應用方面的研究部很不夠，因此生產(chǎn)方法、生產(chǎn)過程相應用都不成熱、不定型，正處于不斷變革和不斷發(fā)展的階段。 稀土冶金過程： 精礦分解 溶劑萃取 /離子交換 生產(chǎn)金屬 稀土精礦分解 ：將礦物中的主要成分轉變成易溶于水或酸的化合物，然后經(jīng)溶解、分離、凈化等工序，為稀土分離作準備，也可以直接沉淀成混合稀土化合物產(chǎn)品。 稀土精礦分解方法： A、 酸分解法（硫酸法和氫氟酸法） B、 堿分解法（苛性鈉法和蘇打法） C、 高溫氯化法。 硫酸焙燒法是我國處理 包頭稀土礦 和 氟碳鈰精礦 的主要方法 。 稀土精礦的堿分解法 堿分解稀土精礦的副反應 稀土精礦分解的影響因素 從堿分解產(chǎn)物中提取稀土并除鐳 稀土堿分解產(chǎn)物經(jīng)過洗滌去除 P以后，主要含 RE、 U、Th、 部分 Ti、 Zr、 脈石，這些雜質的去除是根據(jù)不同元素的氫氧化物對 HCl的溶解性質的差異來實現(xiàn)的，即：用 HCl優(yōu)先溶解 RE（ 控制溶液的 PH值在 ，此時90％的稀土進入溶液），而其它雜質的氫氧化物主要留在殘渣中。經(jīng)過固液分離以后，溶液、殘渣分別處理： 溶液 ：含有微量的放射性元素 Ra， 加熱到 70～ 80度，然后加入 (NH4)2SO4然后緩慢加入 BaCl2,借助 BaSO4的共沉淀作用，使 Ra沉淀 ((Ba,Ra)SO4)而與稀土分離。 殘渣 ：用 HCl、 HNO3， 然后用溶劑萃取分離 RE、 U、Th Na3PO4的回收 減法分解稀土精礦過程中，稀土以氫氧化物的形式留在固相中，而 P是以 Na3PO4的形式進入溶液，這種溶液經(jīng)過除 U以后，回收Na3PO4 氟碳鈰礦 獨居石混合型精礦的濃硫酸分解 濃硫酸強化焙燒混合稀土精礦 精礦與濃硫酸混合均勻 , 在 400~500 ℃ 溫度下進行分解 : 2REFCO3 + 3H2SO4 = RE2(SO4)3 + 2HF + 2CO2 +2H2O 2REPO4 + 3H2SO4 = RE2(SO4)3 +2H3PO4 ThO2 + 2H2SO4 = Th(SO4)2 + 2H2O 2H3PO4 = H4P2O7 + H2O (200300 ℃ ) Th(SO4)2 + H4P2O7 = ThP2O7 + 2H2SO4 焙燒設備 影響精礦分解率的主要因素： 酸礦比 ~、精礦品位REO50~60%、 投料量、焙燒溫度400~500 ℃ 、物料在窯內停留時間1~2小時及窯尾負壓 30~50Pa。 稀土精礦分解率 98%。 萃取 溶劑萃取法是 在液體混合物（原料液）中加入一個與其基本不相混溶的液體作為溶劑，造成第二相，利用原料液中各組分在兩個液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分離的單元操作。亦稱溶劑萃取，簡稱萃取或抽提。 選用的溶劑稱為萃取劑 ， 以 S表示； 原料液中易溶于 S的組分 ， 稱為溶質 ， 以 A表示； 難溶于 S的組分稱為原溶劑（或稀釋劑），以 B表示。 萃取體系 包括：有機相、水相 有機相：萃取劑、溶劑、稀釋劑 萃取體系的分類：按照萃取劑分類 按照萃取反應機理分（常用） 中性絡合體系 、 酸性絡合體系 、 離子締合體系 、協(xié)同萃取體系 常用的萃取劑 含氧萃取劑： 中性磷型萃取劑： 酸性磷型萃取劑： 螯合萃取劑、羧酸萃取劑（價格昂貴，使用少） 胺類萃取劑： 萃取過程 萃取劑的選擇性：萃取劑 S對原料液中兩個組分溶解能力的差異 。 若 S對溶質 A的溶解能力比對原溶劑 B的溶解能力大得多 ， 即萃取相中 yA比 yB大得多 ， 萃余相中 xB比 xA大得多 ， 那么這種萃取劑的選擇性就好 。 萃取劑的選擇性可用選擇性系數(shù) ?表示 ，其定義式為 BABBAABABAkkxyxyxxyyBABA????的質量分數(shù)萃余相中的質量分數(shù)萃余相中的質量分數(shù)萃取相中的質量分數(shù)萃取相中?選擇系數(shù) β 若 β ＞ 1， 說明組分 A在萃取相中的相對含量比萃余相中的高，即組分 A、 B得到了一定程度的分離，顯然 kA值越大， kB值越小，選擇性系數(shù) β 就越大，組分 A、 B的分離也就越容易，相應的萃取劑的選擇性也就越高； 若 β =1， 則 kA=kB， 即萃取相和萃余相在脫除溶劑 S后將具有相同的組成 ， 并且等于原料液的組成 ， 說明 A、 B兩組分不能用此萃取劑分離 ，換言之所選擇的萃取劑是不適宜的 。 萃取劑的選擇性越高 ， 則完成一定的分離任務 ，所需的萃取劑用量也就越少 ， 相應的用于回收溶劑操作的能耗也就越低 。 分配系數(shù) ,xyAAk.AAA ?? 的質量分數(shù)萃余相中的質量分數(shù)萃取相分配系數(shù)1分配系數(shù)表示的是：待提取的組分，在有機相和水相中的濃度比，用來說明該組分用溶劑萃取的可能性。 K1： 說明該組分進入有機相的可能性大； K1： 說明該組分進入水相的可能性更大，即該組分可以用水從有機相中萃取出來； K＝ 1： 該組分不能用溶劑萃取法分離 處理 RE2(SO4)3凈液的工藝路線： （ 1）萃取轉型生產(chǎn)混合稀土氯化物； （ 2）萃取分組，輕稀土再采用萃取法分離出 Nd2O3,同時得到少釹混合輕稀土化合物，分組時還得到中稀土及重稀土兩種富集物。 萃取 轉型 生產(chǎn)混合稀土氯化物 工藝過程原理 用萃取劑從 RE2(SO4)3凈液中將 RE3+萃入有機相 ,有機相與水相分離后 ,再用鹽酸將 RE3+從有機相中反萃取出來 ,