Study on alkali liquor roasting and sulphuric acid leaching of bayan obo rare earth concentrate

Estudio sobre la tostación con licor alcalino y la lixiviación con ácido sulfúrico del concentrado de tierras raras de bayan obo

Se toma como materia prima el mineral tostado tras el tostado con licor alcalino y la descomposición del concentrado de tierras raras de Bayan Obo, y se utiliza la lixiviación con ácido sulfúrico para extraer los elementos que incluyen tierras raras, torio, cerio tetravalente, etc. Se investiga la influencia en la lixiviación de tierras raras, torio y cerio tetravalente de las condiciones de lixiviación, como la proporción de ácido mineral, la acidez inicial, la temperatura de lixiviación y el tiempo de lixiviación. El resultado muestra: cuando la proporción de masa de ácido mineral es 1:1,1, la concentración inicial de ácido es 6 mol/L, la temperatura de reacción es 90 °C, y el tiempo de reacción es 120 min, la tasa bruta de lixiviación de tierras raras es superior al 95 %, y la tasa de lixiviación de cerio tetravalente y torio es superior al 97 %.

INTRODUCCIÓN

El concentrado de tierras raras de Bayan Obo es un mineral mixto de monacita y bastnaesita. La descomposición por tostación con ácido sulfúrico concentrado es el principal método de producción industrial [1]. Actualmente, más del 90% del mineral de tierras raras de Bayan Obo se manipula mediante el método de descomposición por tostación con ácido sulfúrico concentrado. En este proceso, el ácido sulfúrico concentrado y el mineral de tierras raras se mezclan y luego se cargan directamente en el horno rotatorio para la tostación, realizando la producción industrial en masa de tostación continua. Pero el gas de cola de este proceso de tostación contiene una gran cantidad de azufre y flúor [24]. Después de la lixiviación de los elementos de tierras raras, el elemento torio se concentraría en el residuo de lixiviación para convertirse en el residuo radiante de desecho [5], y durante la producción, también se produciría el difícil problema de los "tres tipos de desechos", como las aguas residuales que contienen radicales de sulfato [6]. Por lo tanto, muchos estudiosos están investigando la tecnología metalúrgica limpia del concentrado de tierras raras de Bayan Obo. Wu Wenyuan et al. [7] utilizan CaO-NaCl-CaCl₂ para tostar y descomponer el mineral de Bayan Obo, y utilizan el complejo HCl para lixiviar el óxido de tierras raras mientras que AlCl₃ ayuda a la lixiviación. Con este método se puede evitar el desbordamiento de flúor, pero es difícil realizar la producción industrial. Zhang Liqing et al. [8] utilizan el agente reductor del carbón activo, el agente clorante del cloro, el agente defluorante del SiCl₄, y el agente oxidante de la mezcla gaseosa de O₂ y H₂O, por el método de cloración-oxidación, para extraer los elementos de tierras raras del mineral de tierras raras de Bayan Obo, investigando el mecanismo de la reacción de cloración. Este método sigue siendo objeto de investigación en laboratorio.