2014年1月第29卷第1期
磷肥与复肥
Phosphate & Compound Fertilizer
从磷石膏中提取稀土的研究现状
李秀芹，袁凤英，杨位红，李新柱，朱孔杰（山东金正大生态工程股份有限公司，山东临述276700）
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【摘要】从责源优化利用角度出发，综述了从湿法磷酸副产的磷石膏中提取回收稀土的原理、研究现状、方法及主要工艺，为开发稀土责源及综合利用磷石膏联产高附加值产品的研究提供依据。
【关键词】湿法磷酸；磷石青；稀土；提取
[中图分类号】TQ126.3*5；TQ133.3
【文献标患码］A
[文章编号】10076220（2014)01006303
Study on extraction of rare earths from phosphogypsum
LI Xiu-qin, YUAN Feng-ying, YANG Weihong, LI Xinzhu, ZHU Kong-jie(Shandong Kingenta Ecological Engineering Co., Ld, Linshu, Shandong 276700, China)
Abstract: Based on the perspective of optimizing resource utilization, the principle, research status, methods and main process of extraction of rare earths from byproduct phosphogypsum in WPA production are reviewed to provide the basis for development of rare earth resources comprehensive utilization of phosphogypsum to produce high additional value product.
Key words: wetprocess phosphoric acid (WPA); phosphogypsum; rare earths; extraction
1从磷石膏中提取稀土的意义
稀土，被誉为“现代工业的维生素”，在化工、冶金、电子、激光、原子能、农业等领域的应用日益广泛。自然界中的稀土元素除了以离子化合物形式赋存于矿物晶格中或者呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间而赋存在稀土矿中外，还有相当大的一部分作为矿物的杂质元素以类质同象置换的形式与磷灰石和磷块岩矿共生。磷矿中伴生的稀土资源相当丰富，按稀土平均质量分数为0.05% 估算，世界磷矿总储量约为1000亿t，其伴生的稀土总量可达5000万t。我国滇、黔、川、湘等地磷矿资源丰富，且磷矿中普遍富含稀土，根据调查，贵州磷矿中稀土质量分数为0.05%~0.1%[1-3]
面对稀土资源的日益紧缺，磷矿中伴生的微量稀土已作为一种潜在的稀土资源而引起学术界和产业界的关注。在湿法磷酸生产过程中，有70%~ 75%的稀土富集在磷石膏中。磷石膏是磷酸生产过程中排放出的固体废弃物，每生产1t磷酸产生4.5~ 5t磷石膏(4。目前，我国磷石膏的年排放量已经超过5000万t，而利用率仅为25%左右[5)。因此，研究从磷石膏中提取稀土，不仅可以提高磷石膏的利用率，变废为宝，联产高附加值产品，还可以实现资源的可持续发展，获得更好的经济效益及社会
效益。万方数据
2从磷石膏中提取稀土的原理及国内外研究现状 2.1反应原理
用硫酸或其他酸萃取磷矿后的酸解液进行脱钙后，其母液或磷石膏中均含有稀土，且随着反应条件的不同，稀土元素进入酸解液及磷石膏中的比例不同。在湿法磷酸工艺中，采用二水物法生产时约有70%的稀土元素富集在磷石膏中。
由于稀土元素的离子半径(0.848~0.106mm)与 Ca*半径(0.106mm)极为接近(6)，存在共晶和吸附作用，因此要从磷石膏中提取稀土元素，就要首先破坏磷石膏晶格。常温下，用浓度为0.5~1.0mol/ 的H,SO.溶液，在液固体积比为10：1的条件下浸出磷石膏。经过稀硫酸浸出后，一部分稀土进入浸出液，向硫酸浸出液中通入氨气或加人可溶性氟盐，使其中的稀土由溶液相中转为沉淀相中，经过滤分离得到稀土粗产品，再经酸溶、高温熳烧、分级萃取等手段得到纯度较高的稀土混合物；另一部分稀土残留在磷石膏中，通过向磷石膏中加人定量的铵盐，得到硫酸铵溶液和碳酸钙粗品，向过滤后的包裹有稀土的粗碳酸钙中加入氯化铵，进行氨化转型得到CaCl溶液[7]，将溶液进-步萃取即得稀土氯
[收稿日期】2013-06-21；
[修回日期】2013-0726
【作者简介】李秀芹（1986-)，女，山东临沂人，硕士研究生，主要从事肥料方面的分析研发工作。E-mail:lixiuqin222@126.oom