“針對獨特的稀(xi)(xi)土(tu)資(zi)源(yuan)特點，我國(guo)開(kai)發(fa)了(le)(le)系列世界領先的稀(xi)(xi)土(tu)提(ti)取分(fen)離技術，在(zai)(zai)行(xing)業大規(gui)模應用，成就了(le)(le)中國(guo)稀(xi)(xi)土(tu)生(sheng)產(chan)大國(guo)的國(guo)際地位。”3月31日(ri)—4月1日(ri)，首屆(jie)戰略資(zi)源(yuan)綜合(he)利用論(lun)壇(tan)在(zai)(zai)湖南衡陽舉行(xing)，圍繞解決(jue)制約稀(xi)(xi)土(tu)行(xing)業發(fa)展的資(zi)源(yuan)與環境(jing)重(zhong)大難題，中國(guo)工程院院士黃小衛介紹了(le)(le)稀(xi)(xi)土(tu)資(zi)源(yuan)綠色提(ti)取分(fen)離技術的最新(xin)進展。
我國(guo)稀(xi)土資源分布呈(cheng)現“南(nan)重(zhong)北輕”特(te)點，位(wei)于內蒙古(gu)自治區包頭(tou)市的(de)白云鄂博混合型稀(xi)土礦(kuang)，是世(shi)界第一大輕稀(xi)土礦(kuang);南(nan)方離子型稀(xi)土礦(kuang)富含寶(bao)貴的(de)中重(zhong)稀(xi)土資源，是新一代(dai)信息技術、國(guo)防軍(jun)工(gong)等(deng)不(bu)可或缺的(de)關鍵原料，但提取分離難。
近十多(duo)年來，黃小衛院士帶領團隊開發成(cheng)功了碳酸氫鎂法分離提(ti)純(chun)稀(xi)土(tu)新(xin)工藝、離子(zi)型(xing)稀(xi)土(tu)礦浸萃(cui)一體化新(xin)工藝，為我國輕、中重稀(xi)土(tu)資源量身定制(zhi)了綠色低碳冶金技術(shu)。
提升稀土資源利用率(lv)和產品(pin)品(pin)質
白云鄂(e)博混合(he)型稀土(tu)礦(kuang)屬于多(duo)金屬共伴生礦(kuang)床(chuang)，由氟碳鈰(shi)礦(kuang)與(yu)獨居石礦(kuang)共生，是世界公認(ren)的難冶煉礦(kuang)種，其合(he)理開發利(li)用對全球稀土(tu)格局具(ju)有(you)舉足輕重(zhong)的影響。
據了解，目前(qian)包頭混合(he)型(xing)稀土礦(kuang)主要采(cai)用(yong)中國有(you)研(yan)集團(原北京有(you)色金屬研(yan)究總院)開發的第三代(dai)硫(liu)酸(suan)法冶煉分離，具有(you)成(cheng)本低、規模大、易于連續化生產等優勢，但(dan)存在硫(liu)酸(suan)鎂廢水難以循環利用(yong)和(he)硫(liu)酸(suan)鈣結(jie)垢的瓶頸，在資源利用(yong)率及綠色發展水平上有(you)待進一步提(ti)升。
為解決上述難題，黃(huang)小衛院士帶領團隊成功開(kai)發碳酸氫(qing)鎂法分離提純(chun)稀(xi)(xi)土(tu)新工藝。新工藝由碳酸氫(qing)鎂皂(zao)化(hua)萃取轉型分離稀(xi)(xi)土(tu)及鈣元(yuan)素定(ding)向調控技術(shu)、碳酸氫(qing)鎂溶液連續規模制(zhi)備及物料循(xun)(xun)環利(li)用(yong)技術(shu)等兩項核心技術(shu)組成，能解決常規礦物型稀(xi)(xi)土(tu)冶煉分離過(guo)程(cheng)高(gao)(gao)鹽廢(fei)水(shui)的循(xun)(xun)環利(li)用(yong)和硫酸鈣結垢(gou)難題，實現高(gao)(gao)效清潔生產。
“利用(yong)包頭稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)礦(kuang)冶(ye)煉分離過(guo)程(cheng)產(chan)(chan)生(sheng)的硫(liu)酸(suan)鎂(mei)廢水(shui)，以(yi)及(ji)稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)皂(zao)化(hua)(hua)萃(cui)(cui)取(qu)(qu)等過(guo)程(cheng)回收的CO_2，通過(guo)連續碳(tan)化(hua)(hua)規模制備碳(tan)酸(suan)氫鎂(mei)溶液，替代氧化(hua)(hua)鎂(mei)、液堿或液氨等用(yong)于皂(zao)化(hua)(hua)萃(cui)(cui)取(qu)(qu)轉(zhuan)型分離稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)，最終實(shi)現稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)提取(qu)(qu)分離過(guo)程(cheng)低碳(tan)、低鹽、無氨氮排放。”黃小衛介(jie)紹(shao)，新工藝(yi)使稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)萃(cui)(cui)取(qu)(qu)率達99%以(yi)上(shang)，稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)純度大于99.99%;實(shi)現了(le)水(shui)、鎂(mei)及(ji)CO_2資源(yuan)循環利用(yong)，避免了(le)硫(liu)酸(suan)鈣結(jie)垢、鋁和鐵(tie)雜質對(dui)萃(cui)(cui)取(qu)(qu)過(guo)程(cheng)的影響(xiang)，提高了(le)稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)資源(yuan)利用(yong)率和產(chan)(chan)品品質。
“用(yong)原(yuan)來的(de)(de)方法，稀土(tu)萃取槽體和設備上硫酸鈣(gai)大量(liang)結垢，上百名工(gong)人每月清(qing)理1—2次(ci)。在采用(yong)新(xin)工(gong)藝后(hou)，每年僅清(qing)理1—2次(ci)。”黃小衛表示，該技術在冶煉分(fen)離包(bao)頭稀土(tu)礦的(de)(de)甘(gan)肅(su)稀土(tu)公司等推(tui)廣應用(yong)以來大受生(sheng)產(chan)工(gong)人歡迎。
讓(rang)中重稀土(tu)提取更(geng)高效、環保
對于富含中重稀(xi)(xi)土(tu)戰略資(zi)源的(de)南方離子型(xing)稀(xi)(xi)土(tu)礦(kuang)，我(wo)國(guo)發明了(le)獨特的(de)硫酸(suan)(suan)銨(an)原地(di)浸(jin)取—碳酸(suan)(suan)氫銨(an)沉淀(dian)富集工藝，實現了(le)大規模開發。據了(le)解，該工藝工序(xu)冗長，稀(xi)(xi)土(tu)回收(shou)率低，氨氮污(wu)染嚴重，產生大量含放射性除雜渣(zha)和放射性酸(suan)(suan)溶(rong)渣(zha)。
黃小衛介紹，最新(xin)(xin)研發的綠色提(ti)取技術稱為離(li)子(zi)型(xing)(xing)稀(xi)土(tu)(tu)礦浸萃(cui)一體(ti)化新(xin)(xin)工藝(yi)。以(yi)生態友好(hao)型(xing)(xing)鎂鹽復合體(ti)系(xi)替代傳統(tong)硫酸(suan)銨(an)(an)浸取離(li)子(zi)型(xing)(xing)稀(xi)土(tu)(tu)礦，低濃度浸出(chu)液以(yi)非平衡離(li)心萃(cui)取富集稀(xi)土(tu)(tu)工藝(yi)替代傳統(tong)碳酸(suan)氫銨(an)(an)沉淀富集稀(xi)土(tu)(tu)工藝(yi)，直接生產出(chu)高濃度混合氯化稀(xi)土(tu)(tu)溶(rong)液產品，流程上(shang)縮減5道(dao)工序，稀(xi)土(tu)(tu)回收率提(ti)高10%—20%，源頭消除氨氮污染(ran)，不產生放射性廢(fei)渣(zha)。
2016年，中鋁廣西稀土(tu)(tu)公司所屬礦(kuang)山建成一期工程，采用該(gai)技術首次實現(xian)離子(zi)型稀土(tu)(tu)礦(kuang)低濃(nong)度(du)浸出液直接萃(cui)取富集(ji)的工業(ye)應用，中重稀土(tu)(tu)萃(cui)取回收率達(da)99%以上(shang)，解(jie)決了(le)長期困擾離子(zi)礦(kuang)企業(ye)的含放(fang)射(she)性渣(zha)污(wu)染問題。后又在廣西、福(fu)建、江(jiang)西稀土(tu)(tu)礦(kuang)山建成了(le)多條生(sheng)產(chan)示范線。
同年，中國有色金屬工業協會成果評價會現場，成果評價專家一致認為：新技術是離子型稀土礦生產工藝的一次重大變革，整體領先于世界稀土金屬選冶、分離技術水平。（文章整理自網絡，由制氮機設備發布。）
