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1、盐酸酸洗对包钢尾矿中稀土富集的作用矿产资源是人类赖以生存和发展的重要的基础原料，我国约有95%的能源和80%的工业 原料都直接或间接地来自矿产资源，随着技术的进步和工业生产的发展，人们对矿产资源的 需求还将进一步增加。这无疑意味着尾矿的数量也将与日俱增，尾矿不仅污染环境，危害人 类的生命，而且还占用了大量的土地、消耗资金、影响企业的经济效益。然而，基于历史与 技术原因，如分选装备陈旧以及分选技术落后，尾矿中仍含有大量有用物质，甚至是富矿， 这些资源的闲置，造成了巨大的浪费。因此，进行有价元素的回收，对实现尾矿的综合利用 具有重要意义us。本文主要介绍了盐酸酸洗对包钢稀土尾矿中稀土元素富集的作用
2、，为下 一步进行单一稀土元素的提取奠定了基础。一、实验（一）主要原料本实验所用主要原料为包钢稀土尾矿，其化学成分分析如表1所示，矿物成分如图1。表1包钢稀土尾矿元素含量/%FeOCaOM2OSiO2Al OTiO2NbRE4.7522.42.1823.1-30.020.010.710.77图1原料矿物物相分析（二）实验原理主要是根据以下化学反应，来达到去除杂质、富集稀土的目的。CaF2 + 2HG = CaCl2 + 2HF（1）3REF00 + 6HC1 = 2REC1j + REF? + 3H：O +3OO2（2）RECh + 3 HF = REF3 1 + 3HC1（3）FejOj+6H
3、Cl = 2FeG3 + 3 HQ CaSiO3 + 2HG = CaCl2 * H.S1O3 WS + 2HC1 收牝士能被溶解的稀土与溶液中的氟化氢反应，生成氟化稀土而沉淀在未分解的稀土矿物中。 由于 REF3溶度积（、=8X10-16）小于CaF2溶度积（Ksp=217X10ii），因此式（1）、（2）、 （3）所示的化学反应不断地进行，既能除去大量的铁和钙，稀土的损失率又很小。（三）实验方法将原料在破碎筛分的基础上，重点考察了酸洗浓度、酸洗时间、固液比和搅拌时间对 富集效果的影响，通过大量的对比实验，确定了最佳参数。二、结果与讨论（一）盐酸浓度的影响用不同浓度的盐酸对尾矿进行酸洗，所得
4、盐酸浓度对各元素在酸洗渣中含量的影响如 图2所示。5 O 5 O 5 O 3 G 443391 21 15、Q I ”n I， kI，4 wi，-405060708090100盐酸浓度苏图2酸洗渣中元素含量和盐酸浓度的关系从图2中可以看出，随着盐酸浓度增大，铁的失重率先是减小后又增大，这是因为有 如下反应所致：CaSO5 + 2HC = CaCl： + H:SiO3 1（胶状沉淀）FeS + 2HCl = RCh + HS TH2S + CaSiOs = CaS + H2SiO3 vFe2O3+2HC1 = Fea2 + H2O当盐酸浓度为60%时，CaSiO3基本反应完全，铁在酸洗渣中的含量
5、达到最大值，当盐酸 浓度再增大时，随着FeS和Fe2O3的反应越来越完全，酸洗渣中铁的含量便逐渐减少，因此 铁的浸出率便逐渐增大。钙和硅的变化基本相似，在盐酸浓度小于60%时，硅主要以硅酸的 形式析出，钙被盐酸溶解，以CaCl2的形式被去除，因此，在盐酸浓度低于60%时，硅和钙 在酸洗渣中的含量逐渐降低，盐酸浓度大于60%时，随着盐酸浓度增加，铁越来越能充分的 与盐酸反应，钙和硅的含量明显增加，主要以CaF2和SiO2的形态存在，因此，盐酸浓度越 大，对杂质的去除效果越明显。（二）固液比的影响在未搅拌的状态下，控制不同的固液比，所做对比试验如图3所示。从图3中可以看 出，失重率随着固液比的增大
6、先是增加后又降低，当固液比为1：3时，失重率最大，达到 48.6%,从图3中可以得出以下几点结论：（1）固液比在1：3之前，失重率急剧增大，这 是因为盐酸的量比较少，矿物反应不完全所致；（2）固液比在1：3之后，失重率越来越小， 是因为酸与矿物中的铁反应生成Fe （OH） 3胶体溶液，还有一部分硅以胶体硅酸的形式存在， 随着酸的液体量逐渐增大，在没有搅拌的情况下，液固分离，使部分酸不能与矿物充分接触， 致使矿物不能充分反应。固液比图3固液比与矿物失重率的关系（三）搅拌时间的影响控制不同的搅拌时间，所做对比试验如图4所示。握拌IW间Uh图4搅拌时间与矿物失重率的关系从图4中可以看出，随着搅拌时间
7、的增长，失重率逐渐增大，当搅拌时间为6h时，曲 线趋于平衡，因为在酸洗过程中，随着搅拌时间的增长，矿物和盐酸能充分反应，当搅拌时 间为6h时，反应基本完全，所以再随着搅拌时间的增长，失重率变化不大。随着搅拌时间 的不同，酸洗渣中各元素含量的变化如图5所示。图5搅拌时间与酸洗渣中元素含量的关系从图5中可以看出，钙的含量先是降低后又升高，这是因为在反应之初，钙的化合物 随着搅拌时间的增长，反应越来越充分，当搅拌时间为3h时，钙基本反应完全，随着铁含 量的降低，钙的含量又逐渐增加，铈随着搅拌时间的增长含量不断增加，当搅拌时间大于 5h时，变化不大。三、结论（一）包钢尾矿在磨碎的情况下，用浓盐酸酸洗效果比较好，控制固液比为1：3，能 使铁的浸出率达到91.97%。（二）酸洗最佳搅拌时间为6h，使酸洗渣中铁的含量降低到212%，铈的含量增加到 515%。（三）此方法工艺简单，适合包钢尾矿这种稀土低品位矿物，为稀土元素特别是铈的 进一步提取奠定了基础。参考文献：1 胡天喜.文书明，陈明洁，等.我国尾矿综合利用的一些进展J.国外金属矿选 矿，2006,43 （2） :152181.2 向武.尾矿综合利用新途径J.有色金属矿产与勘查，1998,7 （2） :12021221.3 吴文远.稀土冶金学M.北京:化学工业出版社,2005. 482491.
