[01923902]包头矿稀土清洁冶金新工艺

项目背景及创新性

我国的轻稀土矿资源储量巨大，其中比较典型的是包头稀土精矿以及四川的氟碳铈矿，包头矿属氟碳铈矿（约占75%）和独居石混合型矿。我国包头稀土资源居世界首位，其工业储量占全世界的23%，全国的80%以上。四川攀西氟碳铈矿是我国第二大稀土资源。这些矿中除稀土外，还含0.2-0.3%的钍和6-8%的氟，此外包头矿中还有4~6%的磷。其中钍是非常宝贵的未来能源，氟化物是用途及其广泛的化工原料。自1980年以来，包头矿的冶炼技术主要采用浓硫酸强化焙烧工艺，因流程短、成本低对稀土工业做出重大贡献，但该工艺无法回收钍、氟和磷，所产生的含氟、硫废气和含钍放射性废渣等以末端方式治理，成本高，难以满足《稀土工业污染物排放标准》，以及即将公布实施的《稀土工业含放射性废渣处理处置规范》的要求制定。四川氟碳铈矿采用氧化焙烧–盐酸优溶工艺，产生大量铈富集物中间产品，导致铈资源利用率低，伴生钍和氟未利用，造成资浪费和环境污染。1995年以来，按照平均年处理1万吨稀土氧化物（REO）计，约700-800吨钍流失在废渣中。两种轻稀土矿资源的共同之处在于都含有稀土和伴生资源F和Th，如何能够做到高效回收有价元素RE的同时，还能实现F和Th的回收，避免引起资源浪费和环境污染问题真正实现源头减排成为了轻稀土矿资源工艺的主要出发点。

本项目利用铈的变价和络合效应可以回收铈、氟和磷的新思路，结合提钍废渣中衰变子体可在有效时间内可完全衰变的规律，提出了包头矿清洁冶金的新工艺。四川氟碳铈矿的处理工艺是将富铈的优溶渣进行水洗-硫酸浸出，然后高效萃取分离Ce(IV)和F、Th(IV)。通过Ce(IV)、F、P、Th的高效回收，真正意义上做到资源综合利用，同时避免环境污染，实现源头减排，消除放射性的目的。

技术指标

主要技术指标：

（1）新萃取体系萃取性能与Cyanex923相当，国产化后成本低于进口产品，低于现有价格的50%；

（2）REO回收率>90%，ThO2回收率>90%，氟回收率>90%（磷回收率>90%)，稀土产品中ThO2/REO-6；

（3）与现有处理工艺相比，新工艺将实现放射性废渣源头减排，渣量降至15%-25%，“三废”排放满足《稀土工业污染物排放标准》。

预期产品为氟化铈和氧化铈，产品相对纯度分别大于5N和4N,稀土产品中ThO2/REO-6。

预期产品为氧化钍，产品相对纯度大于90%。

产业化前景预测

经济效益：预计每年可生产千吨铈产品（氟化铈和氧化铈），每年可为企业新增产值2000万元。

社会效益：实现了包头矿中钍、氟、磷、稀土等元素的回收，解决了冶炼尾渣的放射性问题，提高了资源利用率，三废排放减少，对环境污染减小。