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选矿优化控制 2024-09-30 16:14:59

生产镧铈金属的原料(镧铈金属回收)

一、生产铈金属回收贵金属有哪些

贵金属主要指金、镧铈料镧银和铂族金属(钌、金属铑、生产铈金属回收钯、镧铈料镧锇、金属铱、生产铈金属回收铂)等8种金属元素。镧铈料镧这些金属大多数拥有美丽的金属色泽,对化学药品的生产铈金属回收抵抗力相当大,在一般条件下不易引起化学反应。镧铈料镧

扩展资料

贵金属分类

黄金

黄金的金属历史就是人类的文明史。几千年前,生产铈金属回收当人们发现第一批天然金粒,镧铈料镧黄金就被认为是金属贵重的材料。由于黄金具有美丽的色泽,非常稳定的化学性质以及良好的机械性能、又是最佳的保值物品,因此,黄金首饰在所有的首饰中占有最重要的地位。现在,黄金最大的消费项目是首饰制作。1970年,世界用于首饰制作的黄金达1062吨,约占当年世界黄金消费总量的77%以上。1978年全世界各行业的黄金加工量是1400吨,而首饰业就用了1000吨。在现代首饰中,黄金可以与不同金属制成合金以便得到所需的各种色彩,如金黄色、水绿色、纯白色、蓝色等等[1]。

白银

除了金外,银是最广泛应用于首饰制作的金属。在首饰业中使用银主要出自两方面的原因:一是使用白银更加经济,二是银具有美丽的白色,具有最强的金属光泽,用在首饰上能取得较好的光色效果。例如用银做金刚石和其它透明宝石的支座可加强反光性,这样使宝石首饰看起来更加明亮和鲜艳。

铂金

铂金即白金。是一种非常珍贵的贵金属,与金、银相比,它用于首饰制造的时间较晚。由于铂具有艳丽的白色,优异的延展性以及耐磨、耐酸性,从19世纪开始,它就开始广泛应用于首饰制造中。

稀金

稀金并不是一种单独的金属,而是一些稀有金属的合金。由于稀金具有某些可与黄金相媲美的特性,如象黄金一样的色泽,同黄金一样的化学稳定性和相似的机械性能。用稀金制做的首饰几乎可达到与金首饰乱真的程度。

贵金属交易方式

实物黄金

实物黄金交易主要是针对黄金衍生品而言的,主要指黄金实物买卖,实物黄金主要形式金条、金币和金饰等,市场参与者主要有黄金生产商、提炼商,投资者和其它需求方。

其中国内主要分银行产品和商场产品,银行产品又分投资产品(投资金条等)和消费产品(金饰等),商场产品价格一般较高,银行产品相对价格较低,投资产品比消费产品价格低。

交易特点

1、主要具有实体黄金交易资质的实体店(如商场等)或发行机构(如银行等)进行买卖交易,具有全球流通性和认可性,不可以再生性等特点。

2、主要体现贵金属在保值和增值,抗通胀上的作用,其流通交换职能基本已退化。

3、目前国内一般商场产品价格较银行产品价格高,银行产品中的投资产品(投资金条等)又比消费产品(金饰等)价格低。

4、投资实物黄金需要注意保存的问题和流动性的问题(是否回收,需不需要鉴定等细节问题),实物投资中卖出方的卖出价和回收价之间的价差,存储期间的损耗以及各种费用(如鉴定费、储存费、税费等),是投资者投资的主要交易成本。

5、交易单位,国际一般采用盎司为单位,国内也有采用克为单位;

1盎司≈31.1035克

交易平台

世界各地金店,珠宝店,中央银行等。

二、稀土金属的提取

根据矿石类型而定:

从氟碳铈镧矿中提取稀土将含 7~10%稀土氧化物原矿,经热泡沫浮选,得到含60%稀土氧化物的精矿。再用10%盐酸浸出(见浸取),除去精矿中的方解石等碳酸盐矿物,使精矿中稀土氧化物品位上升至70%。最后再焙烧浸出的精矿以除去氟碳铈镧矿中的二氧化碳,得到含85%稀土氧化物产品。此法称为选冶联合流程。

盐酸-氢氧化钠法是处理氟碳铈镧矿提取混合稀土的方法之一。将含70%稀土氧化物的精矿,先用过量浓盐酸分解精矿中的稀土碳酸盐,使其生成可溶性氯化稀土(RCl3)。R2(CO3)3·RF3+9HCl→RF3↓+2RCl3+3HCl+3H2O+3CO2↑,经固体和液体分离后,残渣中的氟化稀土(RF3)用碱溶液转化成混合稀土氢氧化物RF3+3NaOH─→R(OH)3+3NaF,再用分解精矿溶液中的过量盐酸溶解稀土氢氧化物【R(OH)3】,反应生成的氯化稀土溶液 R(OH)3+3HCl─→RCl3+3H2O,经中和后除去杂质,浓缩结晶为混合稀土氯化物(RCl3·6H2O)。

氯化冶金法处理氟碳铈镧精矿是制取无水混合氯化稀土的重要方法。将含70%稀土氧化物精矿与碳粉、粘合剂混匀制成团块,在竖式炉中1000~1200℃高温下通入氯气,精矿中的稀土和杂质绝大部分被氯化。低沸点的杂质元素氯化物以气体形态排出;而高沸点的稀土、钙、钡等碱土金属氯化物成为熔体流入熔盐接收器,出炉冷却后得无水氯化稀土,用以制取混合稀土金属,并从混合稀土电解渣中回收钐和铕。

从独居石中提取稀土根据它的伴生矿物的不同性质,采用磁选、电选、重选或浮选方法使它与伴生的有价矿物锆英石、钛铁石、金红石分开。精选所得的独居石精矿中氧化稀土、氧化钍(RxOy+ThO2)含量为55~68%。独居石的处理方法是将磨好的精矿粉在常压或加压下用NaOH溶液分解,稀土、钍生成难溶性的氢氧化物,

RPO4+3NaOH─→R(OH)3+Na3PO4和

Th3(PO4)4+12NaOH─→3Th(OH)4+4Na3PO4

,稀土用盐酸溶解并控制酸度后进入溶液,

R(OH)3+3HCl─→RCl3+3H2O

与钍及其他杂质分离,稀土溶液浓缩结晶得氯化稀土,独居石矿还可采用硫酸法处理。

从氟碳铈镧矿-独居石混合型稀土精矿提取稀土可采用酸法、碱法、氯化法。硫酸强化焙烧-溶剂萃取法是将含约60%稀土氧化物的混合型精矿在回转窑内用浓硫酸进行高温分解,使精矿中的铁、磷、钍、钙、钡等转化为难溶性物质,焙烧后的固体料经水浸除去杂质,得到纯净的稀土硫酸盐溶液,再经有机溶剂萃取和盐酸反萃,最后得到混合氯化稀土溶液。浓缩结晶,可得混合氯化稀土;或直接进行分组分离,制取单一稀土化合物。

三、稀土金属的合金制取

1826年,瑞典人穆桑德尔首次用金属钠、钾还原无水氯化铈制得杂质很多的金属铈。1875年,希勒布兰德(W.Hillebrand)和诺尔顿(T.Norton)首次用氯化物熔盐电解法制得少量的金属铈、镧和镨钕混合金属。到20世纪30年代末,发展了金属热还原法和熔盐电解法从稀土卤化物制取工业纯稀土金属的工艺。金属热还原法氟化物钙热还原是将无水稀土氟化物与超过理论量10~15%的金属钙颗粒混合压实,装入钽坩埚,置于高真空电炉中,充入惰性气体,在高于渣和金属熔点50~100℃温度下,进行还原反应。在反应温度下保持约15分钟,然后冷至室温,除去渣并取出金属,金属回收率为95~97%。但产品含钙0.1~2%、钽0.05~2%(还原所得的钪和镥中的钽含量高至2%以上),含氧、氟等杂质亦高,需再经高真空重熔和蒸馏(或升华)除去杂质。此法可制取除钐、铕、镱和铥以外的镧系金属。

氯化物热还原过程常用的还原剂为锂或钙,由于反应温度较低,可以采用较钽便宜的钛、钼坩埚,且可减少坩锅对金属的污染。

中间合金法制备钇组稀土金属在还原炉料中添加一定比例的镁和氯化钙以形成稀土镁合金和CaF2-CaCl2低熔点的熔渣。用钙还原无水YF3时,将金属钙和镁装入坩埚(图3),而YF3和CaCl2装入上部的加料漏斗,密封反应罐抽真空至10-2托,再充入氩气,然后加热至950℃,使YF3和CaCl2落入坩埚,炉料按下式进行还原和合金化反应,保持20~30分钟后取出坩埚,得到含镁24%的钇镁合金。将这种合金于950℃下按一定升温速度真空蒸馏。得到的海绵钇含钙和镁均小于0.01%,金属纯度约99.5~99.7%。海绵钇经真空电弧炉重熔获得致密金属,回收率为90~94%。氧化钐、氧化铕、氧化镱和氧化铥的镧(铈)还原法金属钐、铕、镱和铥的蒸气压高,以蒸气压较低的金属如镧、铈,甚至铈族混合稀土金属为还原剂,在高温和高真空下还原Sm2O3、Eu2O3、Yb2O3和Tm2O3,同时进行蒸馏,可以得到相应的金属。采用经过灼烧的R2O3粉料和表面清洁(无氧化膜)的金属还原剂混合压制成块。在真空度10-3托和1300~1600℃条件下,经过0.5~2小时还原蒸馏,可以得到较高的金属回收率。还原蒸馏设备见图4。这种方法也适用于制取金属镝、钬和铒,只是需要更高的温度和真空度。Eu2O3的还原反应激烈,还原温度较还原钐、镱、铥的氧化物低100~500℃,操作应在惰性气氛中进行。

熔盐电解法制取稀土金属的主要工业生产方法。70年代氯化稀土电解槽的规模已达五万安培,年产稀土金属数千吨,主要是铈族混合稀土金属,其次是金属铈、镧、镨和钕。按稀土熔盐电解体系分为两类,一是RCl3-KCl(NaCl)体系,电解稀土氯化物;二是RF3-LiF-BaF2(CaF2)体系,电解稀土氧化物。氯化物体系电解的电解质是由35~50%无水RCl3和KCl配制的。原料中杂质的含量(%)规定为Fe2O3<0.07,Ca<3,Th<0.03,SO厈<0.05,PO婯<0.01。电解温度高于金属熔点,电解制取混合稀土金属和铈时为850~900℃;电解制取镧时为900~930℃;电解制取镨钕合金时约为950℃。用钼棒作阴极,电流密度为3~5安/厘米2。用石墨作阳极,电流密度<1安/厘米2。槽电压8~9伏,极间距是可调的。金属直收率为80~90%,纯度为98~99.5%。电解法也可用于制取稀土和铝、镁乃至过渡族金属的合金。按作用原理分为两种方法:①以液态金属如铝或镁为阴极,在YF3-LiF或在YCl3-KCl体系中电解Y2O3或YCl3,使Y3+在液态铝或镁阴极上还原析出,生成Y-Al或Y-Mg合金,钇含量分别可达20%和48%;②共同析出电解合金组元制取Y-Al及Y-Mg合金。电解制取Y-Al合金时,使用摩尔比 LiF:YF3=1:4的电解质,在电解温度为1025℃和阴极电流密度为 0.6安/厘米2工艺条件下,电解含量为14~17%的Al2O3和Y2O3混料,则Y3+及Al3+在阴极上共同还原析出,形成Y-Al合金。电解制取Y-Mg合金时,用YCl3-MgCl2-KCl体系的电解质在900℃条件下进行电解,则Y3+和Mg2+离子在阴极上共同还原析出,形成Y-Mg合金。

参考资料:冶炼自动化