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稀土生产工艺流程图 +矿的开采技术要点

稀土生产工艺流程图 +矿的开采技术要点
稀土生产工艺流程图 +矿的开采技术要点

稀土生产工艺流程图

白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿

强磁中矿、尾矿

火法生产线

汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯

风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动

核磁共振 自行车

磁悬浮

磁选机

稀土矿的开采技术和稀土矿开采方法介绍

时间:2012-2-20 15:24:22 作者:稀土信息部点击:1606次网站电话:028-********

稀土矿在地壳中主要以矿物形式存在,其赋存状态主要有三种:作为矿物的基本组成元素,稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中,构成矿物的必不可少的成分。这类矿物通常称为稀土矿物,如独居石、氟碳铈矿等。作为矿物的杂质元素,以类质同象置换的形式,分散于造岩矿物和稀有金属矿物中,这类矿物可称为含有稀土元素的矿物,如磷灰石、萤石等。呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。这类状态的稀土元素很容易提取。

常用的稀土矿开采技术

离子型稀土的技术是我国完全拥有的自主知识产权。赣州有色冶金研究所是我国离子吸附型稀土矿的发现、命名和二代稀土提取工艺科技成果的主要享有单位。时任赣州有色冶金研究所分管科研副所长、后任所长的丁嘉榆同志,作为离子型稀土矿第二代提取工艺的发明及应用的主要参与者、领导者,对这一事件的历史发展进程有着刻骨铭心的记忆。应记者之约,丁嘉榆同志对这一历史事件进行了全面地、系统地回顾和总结。

时至1970年,在过去长达175年的稀土矿产资源开发利用史中,人们发现自然界中含稀土元素及其化合物的矿物多达200 种。但真正实际有工业利用价值的稀土矿物原料却为数不多,数量约十种左右。主要有独居石、铈硅石、氟碳铈矿、硅铍钇矿、磷钇矿、褐帘石、铌钇矿、黑稀金矿。但这些矿物中却大部份含有一定数量的铀或钍,而且稀土矿物均以固态、矿物相矿物性态存在,它们往往是与放射性元素共生或伴生。

稀土矿开采方法介绍

1、辐射选矿法

主要利用矿石中稀土矿物与脉石矿物中钍含量的不同,采用γ-射线选矿机,使稀土矿物与脉石矿物分开。辐射选矿法多用于稀土矿石的预选。目前,这种方法在工业上未广泛适用。

2、重力选矿法

利用稀土矿物与脉石矿物密度的不同进行分选。常用的重选设备有圆锥选矿机,螺旋选矿机,摇床等。采用重选主要使稀土矿物与密度低的石英、方解石等脉石矿物的分离,以达到预选富集或者获得稀土精矿的目的。重选广发用于海滨砂矿的生产;在稀土脉矿的选矿中有时也用来作为预先富集的手段。

3、磁选分离法

有些稀土矿物具有弱磁性。可利用它们与伴生脉石及其他矿物比磁系数的不同,采用不同磁场强度的磁选机使稀土矿物与其他矿物分离。在海滨砂矿的选矿中,常采用弱磁选使钛铁矿与独居石分离;也可以采用强磁选使独居石与锆英石、石英灯矿物分离。在稀土脉矿的选矿中,为了简化浮选流程和节省浮选剂,有时也采用强磁选使稀土矿物预先富集。随着强磁技术的不断发展,强磁选将越来越广泛地用于稀土矿的选矿流程之中。

4、浮选法

利用稀土矿物与伴生矿物表面物理化学性质的差别,采用浮选法使之与伴生脉石及其矿物分离而获得精矿,是目前稀土脉矿生产中广泛采用的主要选矿方法。美国帕斯山稀土矿就是采用浮选法生产稀土矿精矿。在海滨砂的生产中,在用重选获得重砂之后,也常常采用浮选法从重砂中获得稀土精矿。

5、电选法

稀土矿物属于非良导体,可利用其导电性能与伴生矿物有所不同,采用电选法使之与导电性好的矿物进行分离。电选常用于海滨砂矿重选的精选作业。

6、化学选矿法

对于以离子形态吸附在高岭土或黏土上的稀土矿床,可充分利用稀土离子易溶于氯化钠或铵溶液中的特点,采用先浸出而后沉淀的化学选矿方法予以回收。对于易溶于酸或者在高温下发生相变的氟碳酸盐稀土矿物,可先用浮选方法预先富集,随后采用化学选矿方法提纯

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原文链接:https://www.wendangku.net/doc/0016164928.html,/xitu/sjqnfcwxhrfxn.html

离子型稀土第一代提取工艺,可简述为"异地提取工艺",或归结为"池浸工艺"。其主要工艺过程为:表土剥离→开挖含矿山体、搬运矿石→浸矿池→将按一定比例(浓度要求)配置的电解质溶液作为"洗提剂"或"浸矿剂",加入浸矿池,溶液对池中含"离子相"稀土矿石进行"渗滤洗提"或"淋洗" →溶液中活泼离子与稀土离子交换,"离子相"稀土从含矿载体矿物中交换出来,成为新状态稀土;加入"顶水",获含稀土母液;母液经管道或输液沟流入集液池或母液池,然后进入沉淀池;浸矿后废渣从浸矿池中清出,异地排放→在沉淀池中加入沉淀剂、除杂剂,使稀土母液中稀土除杂、沉淀,获混合稀土;池中上清液经处理后,返回浸矿池,作"洗提剂"循环使用→混合稀土经灼烧,获纯度≥92%的混合稀土氧化物。由上可见,本工艺过程中的技术关键词是:"表土剥离"、"开挖含矿山体"、"矿石搬运"、"浸矿池"、"洗提剂"、"异地渗滤洗提"、"离子交换"、"含稀土母液"、"尾砂异地排放"、"母液池"、"沉淀池"、"沉淀剂、除杂剂"、"沉淀、除杂"、"混合稀土"、"上清液返回"、"灼烧"、"REO≥92%混合稀土氧化物"。

"池浸工艺"与传统的生产工艺相比较,其第一、二、三道工序过程相似于矿产资源开采中传统的采矿专业的各作业工序;第三、四、五道工序过程相似于传统选矿专业和湿法冶金专业相结合的各作业工序;自第五道工序过程以后的各工序,属于传统湿法冶金专业的各作业工序。其中,第三道工序中的"浸矿池",起着联系传统采矿、选矿专业作业的作用,类似于矿山选厂的"原矿仑";而第五道工序中的"沉淀池",却起着联系传统选矿、湿法冶金专业作业的作用,类似于湿法冶金企业的"原料仑"。

由此,相似于传统选矿专业的主要选别过程,是在"浸矿池"中完成,而且作为本工艺的中间制品,在此获得含稀土的母液;而属于传统湿法冶金专业的典型湿法冶金过程,则主要在"沉淀池"中进行,并由此获得"稀土精矿"的初级产品--"混合稀土";再经灼烧处理后即可获得"稀土精矿"终级产品--REO≥92%的混合稀土氧化物。

进而言之,上述作业过程中,先后在三个典型的作业过程中,分别获得了"中间制品"、"初级产品"和"终级产品"。亦即,在"浸矿池"中,通过离子交换,制得含稀土的母液;在"沉淀池"中,通过沉淀,制得混合稀土;在"灼烧"中,制得混合稀土氧化物。因此,为了确保离子型稀土的产品质量,主要应从这三个关键性作业过程中把好技术关。

在此工艺中,所获得的"稀土精矿"产品,已不再是传统概念中的"稀土精矿"矿产品,而是纯度相对较高的"混合稀土氧化物"产品。严格地说,离子型稀土矿山获得的终级产品,已不再从属于"矿产品",而是湿法冶金范畴的产品。显然,其产品档次,比传统矿山开采的产品,已大大地提高了一步。

以上工艺流程结构,是稀土矿产资源开发利用中一种崭新的工艺。它彻底打破了稀土资源开发的传统工艺,而将多种专业和工艺集于一体,在矿山就直接制得纯度较高的混合稀土氧化物产品。应用这种生产工艺,而生产的产品质量指标,是此前稀土生产工艺难以达到的。可见,以这种产品作为原料,对于稀土冶炼的进一步深加工是十分有利的。

然而,世间任何事物往往都具有"两重性"。离子型稀土拥有非常突出的优势的一面,同时又由于它的赋存特征和工艺特征,而决定了它不令人满意的另一面。伴随着"池浸工艺"工业化生产后,导致出现一些非常尖锐和突出的问题:一是对生态环境破坏大。由于离子型稀土广泛赋存于地表浅层,展布面积大,再加上"池浸工艺"本身要求,该生产工艺实际上是一个"搬山运动"。据统计,每生产一吨混合稀土氧化物,约需消耗1,201-2,001吨矿石,同时还将伴随产生尾砂1,200-2,000吨,砂化面积约1亩。二是资源利用率低,资源浪费大。为便于矿石的采、运以及尾砂的排放,降低成本,节省投资,许多矿山的"浸矿池"建在山坡矿体的中下部,"浸矿池"以下的含矿矿体,被所建生产系统"压矿",尤其是如若被尾砂覆盖后,则更难于开采。据资料,该工艺表内资源利用率一般不达50%,低者仅25-30%左右。

稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。

稀土一词是历史遗留下来的名称。稀土元素是从18世纪末叶开始陆续发现,当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土。稀土一般是以氧化物状态分离出来的,又很稀少,因而得名为稀土。通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土;把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇组稀土。也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外(有的将钪划归稀散元素),划分成三组,即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷;中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝;重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。

稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。

在石油化工方面

用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程;在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍;在合成顺丁橡胶和异戊橡胶过程中,采用环烷酸稀土-三异丁基铝型催化剂,所获得的产品性能优良,具有设备挂胶少,运转稳定,后处理工序短等优点;复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。

在玻璃陶瓷方面

稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显象管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化作用,降低玻璃中的铁含量,以达到脱除玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。

在新材料方面

稀土钴及钕、铁、硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单

晶及多晶,可用于微波与电子工业;用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料;稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;镧镍金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铬酸镧是高温热电材料;近年来,世界各国采用钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导材料的研制取得了突破性进展。此外,稀土还广泛用于照明光源,投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉;在农业方面,向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产量增加5~10%;在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。

农业方面作用

研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早1~2天,株高增加0.2米,早熟3~5天,而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早1天,单株结荚数增加14.8~26.6个,3粒荚数增多,增产14.5%~20.0%。喷施稀土可使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率。稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。

在石油化工方面

用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程;在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍;在合成顺丁

橡胶和异戊橡胶过程中,采用环烷酸稀土-三异丁基铝型催化剂,所获得的产品性能优良,具有设备挂胶少,运转稳定,后处理工序短等优点;复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。

在玻璃陶瓷方面

稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显象管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化作用,降低玻璃中的铁含量,以达到脱除玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。

在新材料方面

稀土钴及钕、铁、硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶,可用于微波与电子工业;用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料;稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;镧镍金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铬酸镧是高温热电材料;近年来,世界各国采用钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导材料的研制取得了突破性进展。

此外,稀土还广泛用于照明光源,投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉;在农业方面,向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产量增加5~10%;在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。

农业方面作用

研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。

大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早1~2天,株高增加0.2米,早熟3~5天,而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早1天,单株结荚数增加14.8~26.6个,3粒荚数增多,增产14.5%~20.0%。喷施稀土可使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率

稀土

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稀土样品

稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。

目录

名称由来和分类

概述

分类

按物理化学性质分

按矿物特点分

按硫酸复盐溶解度分

按萃取分离分

常见稀土矿

独居石(Monazite)

氟碳铈矿

磷钇矿

淋积型稀土矿

稀土氧化物

稀土用途

在军事方面

在冶金工业方面

在石油化工方面

在玻璃陶瓷方面

在新材料方面

农业方面作用

地球上稀土分布概况

中国

美国

印度

俄罗斯

澳大利亚

加拿大

南非

马来西亚

埃及

巴西

稀土生产与分离

概述

稀土选矿

稀土冶炼方法

稀土精矿的分解

稀土的生产举例

磷矿中伴生稀土的回收稀土元素的分离

分离方法

分步法

离子交换法

溶剂萃取法

稀土金属的生产

生产原料

熔盐电解法

真空热还原法

中国稀土现状

中国稀土为他人做嫁衣商务部称仅能维持20年出口价格还不如猪肉

中国2/3稀土已外流

稀土出口必须立即禁止稀土储备

形成联合监管机制

稀土限采量确定

西方国家渲染稀土之战

稀土发展趋势

稀土资源

稀土对人体的危害

名称由来和分类

概述

分类

按物理化学性质分

按矿物特点分

按硫酸复盐溶解度分按萃取分离分

常见稀土矿

独居石(Monazite)

氟碳铈矿

磷钇矿

淋积型稀土矿

稀土氧化物

稀土用途

在军事方面

在冶金工业方面

在石油化工方面

在玻璃陶瓷方面

在新材料方面

农业方面作用

地球上稀土分布概况中国

美国

印度

俄罗斯

澳大利亚

加拿大

南非

马来西亚

埃及

巴西

稀土生产与分离

概述

稀土选矿

稀土冶炼方法

稀土精矿的分解

稀土的生产举例

磷矿中伴生稀土的回收稀土元素的分离

分离方法

分步法

离子交换法

溶剂萃取法

稀土金属的生产

生产原料

熔盐电解法

真空热还原法

中国稀土现状

中国稀土为他人做嫁衣

商务部称仅能维持20年

出口价格还不如猪肉

中国2/3稀土已外流

稀土出口必须立即禁止

稀土储备

形成联合监管机制

稀土限采量确定

西方国家渲染稀土之战

稀土发展趋势

稀土资源

稀土对人体的危害

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编辑本段名称由来和分类

稀土[xītǔ]一词是历史遗留下来的名称。稀土元素是从18世纪末叶开始陆续发现,当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土。稀土一般是以氧化物状态分离出来的,又很稀少,因而得名为稀土。通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土;把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇组稀土。也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外(有的将钪划归稀散元素),划分成三组,即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷;中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝;重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。

编辑本段概述

日本是稀土的主要使用国,目前中国出口的稀土数量居全球之首。

稀土作为许多重大武器系统的关键材料,美国几乎都需从中国进口(某些程度上是战略的储备)。

稀土是中国最丰富的战略资源,它是很多高精尖产业所必不可少原料,中国有不少战略资源如铁矿等贫乏,但稀土资源却非常丰富。在当前,资源是一个国家的宝贵财富,也是发展中国家维护自身权益,对抗大国强权的重要武器。中国改革开放的总设计师邓小平同志曾经意味深长地说:“中东有石油,我们有稀土。”稀土是一组同时具有电、磁、光、以及生物等多种特性的新型功能材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。稀土用途广泛,可以使用稀土的功能材料种类繁多,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。稀土有“工业维生素”的美称。

稀土及材料(15张)

编辑本段分类

按物理化学性质分

稀土分类表

根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质,以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征,十七种稀土元素通常分为二组:

轻稀土包括:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。

重稀土包括:铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。

按矿物特点分

铈组(轻稀土)—镧、铈、镨、钕、钷、钐和铕;

钇组(重稀土)—钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和钪。

按硫酸复盐溶解度分

铈组(硫酸复盐难溶)—镧、铈、镨、钕和钷;

铽组(硫酸复盐微溶)—钐、铕、钆、铽、镝和钬;

钇组(硫酸复盐易溶)—铕、铒、铥、镱、镥、钇和钪。

按萃取分离分

轻稀土(P204弱酸度萃取)—镧、铈、镨、钕和钷;

中稀土(P204低酸度萃取)—钐、铕、钆、铽和镝;

重稀土(P204中酸度萃取)—钬、铕、铒、铥、镱、镥、钇和钪。

编辑本段常见稀土矿

独居石(Monazite)

独居石又名磷铈镧矿。化学成分及性质:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达50~68%。类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。

晶体结构及形态:单斜晶系,斜方柱晶类。晶体成板状,晶面常有条纹,有时为柱、锥、粒状。

物理性质:呈黄褐色、棕色、红色,间或有绿色。半透明至透明。条痕白色或浅红黄色。具有强玻璃光泽。硬度5.0~5.5。性脆。比重4.9~5.5。电磁性中弱。在X射线下发绿光。在阴极射线下不发光。

生成状态:产在花岗岩及花岗伟晶岩中;稀有金属碳酸岩中;云英岩与石英岩中;云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中;阿尔卑斯型脉中;混合岩中;及风化壳与砂矿中。

用途:主要用来提取稀土元素。

产地:具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。此外,斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。

独居石的生产近几年呈下降趋势,主要原因是由于矿石中钍元素具有放射性,对环境有

害。

氟碳铈矿

化学成分性质:(Ce,La)[CO3]F。机械混入物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳铈矿易溶于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。

独居石

晶体结构及形态:

六方晶系。复三方双锥晶类。晶体呈六方柱状或板状。细粒状集合体。

物理性质:黄色、红褐色、浅绿或褐色。玻璃光泽、油脂光泽,条痕呈白色、黄色,透明至半透明。硬度4~4.5,性脆,比重4.72~5.12,有时具放射性、具弱磁性。在薄片中透明,在透射光下无色或淡黄色,在阴极射线下不发光。

生成状态:产于稀有金属碳酸岩中;花岗岩及花岗伟晶岩中;与花岗正长岩有关的石英脉中;石英─铁锰碳酸盐岩脉中;砂矿中。

用途:它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。铈族元素可用于制作合金,提高金属的弹性、韧性和强度,是制作喷气式飞机、导弹、发动机及耐热机械的重要零件。亦可用作防辐射线的防护外壳等。此外,铈族元素还用于制作各种有色玻璃。

截止到2011年12月,已发现的最大的氟碳铈矿位于中国内蒙古的白云鄂博矿,作为开采铁矿的副产品,它和独居石一道被开采出来,其稀土氧化物平均含量为5~6%。品位最高的工业氟碳铈矿矿床是美国加利福尼亚州的芒廷帕斯矿,这是世界上唯一以开采稀土为主的氟碳铈矿。

磷钇矿

化学成分及性质:Y[PO4]。成分中Y2O361.4%,P2O538.6%。有钇族稀土元素混入,其中以镱、铒、镝、钆为主。尚有锆、铀、钍等元素代替钇,同时伴随有硅代替磷。一般来说,磷钇矿中铀的含量大于钍。磷钇矿化学性质稳定。晶体结构及形态:四方晶系、复四方双锥晶类、呈粒状及块状。

物理性质:黄色、红褐色,有时呈黄绿色,亦呈棕色或淡褐色。条痕淡褐色。玻璃光泽,油脂光泽。硬度4~5,比重4.4~5.1,具有弱的多色性和放射性。

磷钇矿

生成状态:

主要产于花岗岩、花岗伟晶岩中。亦产于碱性花岗岩以及有关的矿床中。在砂矿中亦有产出。用途:大量富集时,用作提炼稀土元素的矿物原料。

淋积型稀土矿

淋积型稀土矿即离子吸附型稀土矿是中国特有的新型稀土矿物。所谓“离子吸附”系稀土元素不以化合物的形式存在,而是呈离子状态吸附于粘土矿物中。这些稀土易为强电解质交换而转入溶液,不需要破碎、选矿等工艺过程,而是直接浸取即可获得混合稀土氧化物。故这类矿的特点是:重稀土元素含量高,经济含量大,品位低,覆盖面大,多在丘陵地带,适于手工和半机械化开采,开采和浸取工艺简单。风化壳淋积型稀土矿,主要分布在中国江西、广东、湖南、广西、福建等地。

编辑本段稀土氧化物

稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素氧化物,以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17 种元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用,随着科技的进步和应用技术的不断突破,稀土氧化物的价值将越来越大。

编辑本段稀土用途

在军事方面

稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。

在冶金工业方面

稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。

在石油化工方面

用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程;在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍;在合成顺丁橡胶和异戊橡胶过程中,采用环烷酸稀土-三异丁基铝型催化剂,所获得的产品性能优良,具有设备挂胶少,运转稳定,后处理工序短等优点;复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。

在玻璃陶瓷方面

稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化作用,降低玻璃中的铁含量,以达到脱除玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。

在新材料方面

稀土钴及钕铁硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶,可用于微波与电子工业;用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料;稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;镧镍金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铬酸镧是高温热电材料;近年来,世界各国采用钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导材料的研制取得了突破性进展。

稀土永磁微电机

此外,稀土还广泛用于照明光源,投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉;在农业方面,向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产量增加5~10%;在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。

农业方面作用

研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。

大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早1~2天,株高增加0.2米,早熟3~5天,而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早1天,单株结荚数增加14.8~26.6个,3粒荚数增多,增产14.5%~20.0%。喷施稀土可使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率。

编辑本段地球上稀土分布概况

中国

中国是名副其实的世界第一大稀土资源国,已探明的稀土资源量约6588万吨。中国稀土资源不但储量丰富,而且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位及矿点分布合理等优势,为中国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。中国稀土资源成矿条件十分有利、矿床类型齐全、分布面广而有相对集中。

全球稀土蕴藏量示意图(资料图)

中国稀土矿床在地域分布上具有面广而又相对集中的特点。截止目前为止,地质工作者已在全国三分之二以上的省(区)发现上千处矿床、矿点和矿化产地,除内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外,山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区亦有稀土矿床发现,但是资源量要比矿化集中富集区少得多。全国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区,形成北、南、东、西的分布格局,并具有北轻南重的分布特点。

但是因为中国稀土占据着几个世界第一:储量占世界总储量的第一,尤其是在军事领域拥有重要意义且相对短缺的中重稀土;生产规模第一,2005年中国稀土产量占全世界的96%;出口量世界第一,中国产量的60%用于出口,出口量占国际贸易的63%以上,而且中国是世界上惟一大量供应不同等级、不同品种稀土产品的国家。可以说,中国是在敞开了门不计成本地向世界供应。据国家发改委的报告,中国的稀土冶炼分离年生产能力20万吨,超过世界年需求量的一倍。而中国的大方,造就了一些国家的贪婪。至2012年初统计数据显示,我国稀土世界占有量由2005年的96%下降至30%。

以制造业和电子工业起家的日本、韩国自身资源短缺,对稀土的依赖不言而喻。中国出口量的近70%都去了这两个国家。至于稀土储量世界第二的美国,早早便封存了国内最大的稀土矿芒廷帕斯矿,钼的生产也已停止,转而每年从中国大量进口。西欧国家储量本就不多,就更加珍爱该国稀土资源,也是中国稀土重要用户。发达国家的贪婪表现在,除了生产所需,它们不但通过政府拨款超额购进,存储在各自国家的仓库中——这种做法,日美韩等国行之有年;除了购买,还通过投资等方式规避中国法律,参与稀土开发,行公开掠夺之实。美国

美国稀土资源主要有氟碳铈矿、独居石及在选别其它矿物时,作为副产品可回收黑稀金

矿、硅铍钇矿和磷钇矿。位于加利福尼亚的圣贝迪诺县的芒廷帕斯矿,是世界上最大的单一氟碳铈矿,该矿山1949年勘探放射性矿物时发现,稀土品位为5~10%REO,储量达500万吨之多(占全球百分之十三),是一大型稀土矿。美国很早就开采独居石,现在开采的砂矿量是佛罗里达州的格林科夫斯普林斯矿。矿床长约19km,宽1.2km,厚为6m,独居石较为丰富。此外,北卡罗来纳州、南卡罗来纳州、佐治亚州、爱达荷州和蒙大拿州也有砂矿分布,储量也相当可观。不过美国早已关闭了许多的稀土矿,包括全球最大的芒廷帕斯矿山印度

印度主要矿床是砂矿。印度的独居石生产从1911年开始,最大矿床分布在喀拉拉邦、马德拉斯邦和奥里萨拉邦。有名矿区是位于印度南部西海岸的恰瓦拉和马纳范拉库里奇称为特拉范科的大矿床,它在1911~1945年间的供矿量占世界的一半,现在仍然是重要的产地。1958年在铀、钍资源勘探中,在比哈尔邦内陆的兰契高原上发现了一个新的独居石和钛铁矿矿床,规模巨大。印度独居石钍含量高达8%ThO2。在马纳范拉库里奇采的重砂独居石占5~6%。钛铁矿占65%,金红石3%,锆英石5~6%,石榴石7~8%。

俄罗斯

俄罗斯的稀土储量很大,主要是伴生矿床位于科拉半岛,存在于碱性岩中的含稀土的磷灰石。俄罗斯的主要稀土来源就是从磷灰石矿石中回收稀土,此外,在磷灰石矿石中,还可回收的稀土矿物有铈铌钙钛矿,含稀土为29~34%。另外,在赫列比特和森内尔还有氟碳铈矿。

澳大利亚

澳大利亚是独居石的生产大国,独居石是作为生产锆英石和金红石及钛铁矿的副产品加以回收。澳大利亚的砂矿主要集中在西部地区。澳大利亚也产磷钇矿。澳大利亚可开发利用的稀土资源,还有位于昆士兰州中部艾萨山的采铀的尾矿,南澳大利亚州罗克斯伯唐斯铜、铀金矿床。

加拿大

加拿大主要从铀矿中副产稀土。位于安大略省布来恩德里弗-埃利特湖地区的铀矿,主要由沥青铀矿、钛铀矿和独居石、磷钇矿组成,在湿法提铀时,可把稀土也提出来。此外,在魁北克省的奥卡地区拥有的烧绿石矿,也是稀土的一个很大潜在资源。还有纽芬兰岛和拉布拉多省境内的斯特伦奇湖矿,也含有钇和重稀土正准备开发。

南非

南非是非洲地区最重要的独居石生产国。位于开普省的斯廷坎普斯克拉尔的磷灰石矿,伴生有独居石,是世界上唯一单一脉状型独居石稀土矿。此外,在东南海岸的查兹贝的海滨砂中也有稀土,在布法罗萤石矿中也伴生独居石和氟碳铈矿,正计划和研究回收。

马来西亚

主要从锡矿的尾矿中回收独居石、磷钇矿和铌钇矿等稀土矿物,曾一度是世界重稀土和钇的主要来源。

埃及

埃及从钛铁矿中回收独居石。矿床位于尼罗河三角洲地区,属于河滨沙矿,矿源由上游风化的冲积砂沉积而成,独居石储量约20万吨。

巴西

巴西是世界稀土生产的最古老国家,1884年开始向德国输出独居石,曾一度名扬世界。巴西的独居石资源主要集中于东部沿海,从里约热内卢到北部福塔莱萨,长达约643km地区,矿床规模大。

编辑本段稀土生产与分离

概述

稀土市场是一个多元化的市场,它不只是一个产品,而是15个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属,均具有多种多样的用途。加上相关的化合物和混合物,产品不计其数。首先从最初的矿石开采起,我们逐一介绍稀土的分离方法和冶炼过程。

稀土选矿

选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。

当前中国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开,以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。

内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿物)。采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。在矿山先将大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得62~65%Fe2O3(氧化铁)的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3(氧化铁)以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中,品位达到10~15%。该富集物可用摇床选出REO含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。

稀土冶炼方法

稀土冶炼方法有两种,即湿法冶金和火法冶金。

湿法冶金属化工冶金方式,全流程大多处于溶液、溶剂之中,如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。现应用较普遍的是有机溶剂萃取法,它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程复杂,产品纯度高,该法生产成品应用面广阔。

火法冶金工艺过程简单,生产率较高。稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合金,熔盐电解法制取稀土金属或合金,金属热还原法制取稀土合金等。火法冶金的共同特点是在高温条件下生产。

稀土精矿的分解

稀土精矿中的稀土,一般呈难溶于水的碳酸盐、氟化物、磷酸盐、氧化物或硅酸盐等形态。必须通过各种化学变化将稀土转化为溶于水或无机酸的化合物,经过溶解、分离、净化、浓缩或灼烧等工序,制成各种混合稀土化合物如混合稀土氯化物,作为产品或分离单一稀土的原料,这样的过程称为稀土精矿分解也称为前处理。

分解稀土精矿有很多方法,总的来说可分为三类,即酸法、碱法和氯化分解。酸法分解又分为盐酸分解、硫酸分解和氢氟酸分解法等。碱法分解又分为氢氧化钠分解或氢氧化钠熔融或苏打焙烧法等。一般根据精矿的类型、品位特点、产品方案、便于非稀土元素的回收与综合利用、利于劳动卫生与环境保护、经济合理等原则选择适宜的工艺流程。

目前,虽然已发现有近200种稀散元素矿物,但由于稀少而未富集成具有工业开采的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规模都不大。

稀土的生产举例

碳酸稀土和氯化稀土的生产

这是稀土工业中最主要的两种初级产品,一般地说,目前有两个主要工艺生产这两种产品。

一个工艺是浓硫酸焙烧工艺,即把稀土精矿与硫酸混合在回转窑中焙烧。经过焙烧的矿用水浸出,则可溶性的稀土硫酸盐就进入水溶液,称之为浸出液。然后往浸出液中加入碳酸氢铵,则稀土呈碳酸盐沉淀下来,过滤后即得碳酸稀土。

另一种工艺叫烧碱法工艺,简称碱法工艺。一般是将60%的稀土精矿与浓碱液搅匀,在高温下熔融反应,稀土精矿即被分解,稀土变为氢氧化稀土,把碱饼经水洗除去钠盐和多余的碱,然后把水洗过的氢氧化稀土再用盐酸溶解,稀土被溶解为氯化稀土溶液,调酸度除去杂质,过滤后的氯化稀土溶液经浓缩结晶即制得固体的氯化稀土。

编辑本段磷矿中伴生稀土的回收

自然界的稀土元素除了赋存在各种稀土矿中外,还有相当大的一部分与磷灰石和磷块岩矿共生。由于稀土的离子半径(0. 848~0. 106 nm)与Ca2+(0. 106 nm)很接近,稀土以类质同象方式赋存于磷矿岩中。世界磷矿总储量约为1000亿吨,稀土平均含量为0. 5‰,估计世界磷矿中伴生的稀土总量为5000万吨。针对矿中稀土含量低及其赋存状态特殊等特点,国内外已经开展了多种回收工艺研究,可分为湿法和热法;湿法中,根据分解酸不同又可分为硝酸法、盐酸法、硫酸法。从磷化工过程回收稀土有多种,均和磷矿加工方式密切相关。热法磷酸生产过程中,稀土主要进入硅酸盐熔渣中,可采用大量盐酸或硝酸分解浸出,过滤除去硅石后,再采用TBP等萃取回收稀土,稀土回收率可以达到60%。随着磷矿资源不断利用,正转向低品质磷矿的开发,硫酸湿法磷酸工艺成为磷化工主流方法,对硫酸湿法磷酸中的稀土进行回收已成为研究热点。在硫酸湿法磷酸生产过程中,通过控制稀土在磷酸中的富集,再采用有机溶剂萃取提取稀土的工艺比早期开发的方法更具有优势。编辑本段稀土元素的分离

目前,除Pm以外的16个稀土元素都可提纯到6N(99.9999%)的纯度。由稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中,分离提取出单一纯稀土元素,在化学工艺上是比较复杂和困难的。其主要原因有二个,一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分相似,多数稀土离子半径居于相邻两元素之间,非常相近,在水溶液中都是稳定的三价态。稀土离子与水的亲和力大,因受水合物的保护,其化学性质非常相似,分离提纯极为困难。二是稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多(如铀、钍、铌、钽、钛、锆、铁、钙、硅、氟、磷等)。因此,在分离稀土元素的工艺流程中,不但要考虑这十几个化学性质极其相近的稀土元素之间的分离,而且还必须考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。

编辑本段分离方法

分步法

从1794年发现的钇(Y)到1905年发现的镥(Lu)为止,所有天然存在的稀土元素间的单一分离,还有居里夫妇发现的镭,都是用这种方法分离的。分步法是利用化合物在溶剂中溶解的难易程度(溶解度)上的差别来进行分离和提纯的。方法的操作程序是:将含有两种稀土元素的化合物先以适宜的溶剂溶解后,加热浓缩,溶液中一部分元素化合物析出来(结晶或沉淀)。析出物中,溶解度较小的稀土元素得到富集,溶解度较大点的稀土元素在溶液中也得到富集。因为稀土元素之间的溶解度差别很小,必须重复操作多次才能将这两种稀土元素分离开来,因而这是一件非常困难的工作。全部稀土元素的单一分离耗费了100多年,一次分离重复操作竟达2万次,对于化学工作者而言,其艰辛的程度,可想而知。因此用这样的方法不能大量生产单一稀土。

离子交换法

由于分步法不能大量生产单一稀土,因而稀土元素的研究工作也受到了阻碍,第二次世界大战后,美国原子弹研制计划即所谓曼哈顿计划推动了稀土分离技术的发展,因稀土元素和铀、钍等放射性元素性质相似,为尽快推进原子能的研究,就将稀土作为其代用品加以利用。而且,为了分析原子核裂变产物中含有的稀土元素,并除去铀、钍中的稀土元素,研究

成功了离子交换色层分析法(离子交换法),进而用于稀土元素的分离。

离子交换色层法的原理是:首先将阳离子交换树脂填充于柱子内,再将待分离的混合稀土吸附在柱子入口处的那一端,然后让淋洗液从上到下流经柱子。形成了络合物的稀土就脱离离子交换树脂而随淋洗液一起向下流动。流动的过程中稀土络合物分解,再吸附于树脂上。就这样,稀土离子一边吸附、脱离树脂,一边随着淋洗液向柱子的出口端流动。由于稀土离子与络合剂形成的络合物的稳定性不同,因此各种稀土离子向下移动的速度不一样,亲和力大的稀土向下流动快,结果先到达出口端。

离子交换法的优点是一次操作可以将多个元素加以分离。而且还能得到高纯度的产品。这种方法的缺点是不能连续处理,一次操作周期花费时间长,还有树脂的再生、交换等所耗成本高,因此,这种曾经是分离大量稀土的主要方法已从主流分离方法上退下来,而被溶剂萃取法取代。但由于离子交换色层法具有获得高纯度单一稀土产品的突出特点,目前,为制取超高纯单品以及一些重稀土元素的分离,还需用离子交换色层法分离制取一稀土产。

溶剂萃取法

利用有机溶剂从与其不相混溶的水溶液中把被萃取物提取分离出来的方法称之为有机溶剂液-液液萃取法,简称溶剂萃取法,它是一种把物质从一个液相转移到另一个液相的传质过程。

溶剂萃取法在石油化工、有机化学、药物化学和分析化学方面应用较早。但近四十年来,由于原子能科学技术的发展,超纯物质及稀有元素生产的需要,溶剂萃取法在核燃料工业、稀有冶金等工业方面,得到了很大的发展。中国在萃取理论的研究、新型萃取剂的合成与应用和稀土元素分离的萃取工艺流程等方面,均达到了很高的水平。

溶剂萃取法其萃取过程与分级沉淀、分级结晶、离子交换等分离方法相比,具有分离效果好、生产能力大、便于快速连续生产、易于实现自动控制等一系列优点,因而逐渐变成分离大量稀土的主要方法。

溶剂萃取法的分离设备有混合澄清槽、离心萃取器等,提纯稀土所用的萃取剂有:以酸性磷酸酯为代表的阳离子萃取剂如P204稀土萃取剂、P507稀土萃取剂,以胺为代表的阴离子交换液N1923和以TBP、P350等中性磷酸酯为代表的溶剂萃取剂三种。这些萃取剂的粘度与比重都很高,与水不易分离。通常用煤油等溶剂将其稀释再用。

萃取工艺过程一般可分为三个主要阶段:萃取、洗涤、反萃取。

编辑本段稀土金属的生产

生产原料

稀土样品(8张)

稀土金属一般分为混合稀土金属和单一稀土金属。混合稀土金属的组成与矿石中原有的稀土成份接近,单一金属是各稀土分离精制的金属。以稀土氧化物(除钐、铕、镱及铥的氧化物外)为原料用一般冶金方法很难还原成单一金属,因其生成热很大、稳定性高。因此目前生产稀土金属常用的原料是它们的氯化物和氟化物。

熔盐电解法

工业上大批量生产混合稀土金属一般使用熔盐电解法。这一方法是把稀土氯化物等稀土化合物加热熔融,然后进行电解,在阴极上析出稀土金属。电解法有氯化物电解和氧化物电

解两种方法。单一稀土金属的制备方法因元素不同而异。钐、铕、镱、铥因蒸气压高,不适于电解法制备,而使用还原蒸馏法。其它元素可用电解法或金属热还原法制备。

氯化物电解是生产金属最普通的方法,特别是混合稀土金属工艺简单,成本便宜,投资小,但最大缺点是氯气放出,污染环境。

氧化物电解没有有害气体放出,但成本稍高些,一般生产价格较高的单一稀土如钕、镨等都用氧化物电解。

真空热还原法

电解法只能制备一般工业级的稀土金属,如要制备杂质较低,纯度高的金属,一般用真空热还原的方法来制取。一般是把稀土氧化物先制成氟化稀土,在真空感应炉内用金属钙进行还原,制得粗金属,然后再经过重熔和蒸馏获得较纯的金属,这一方法可以生产所有的单一稀土金属,但钐、铕、镱、铥不能用这种方法。钐、铕、镱、铥与钙的氧化还原电位仅使氟化稀土产生部分还原。一般制备这些金属,是利用这些金属的高蒸汽压和镧金属的低蒸气压的原理,将这四种稀土的氧化物与镧金属的碎屑混合压块,在真空炉中进行还原,镧比较活泼,钐、铕、镱、铥被镧还原成金属后收集在冷凝上,与渣很容易分开。

编辑本段中国稀土现状

中国稀土为他人做嫁衣

“中东有石油,中国有稀土。”这是邓小平1992年南巡时说的一句名言。然而,在发达国家先后将稀土视为战略资源,并有所行动的时候,稀土在中国更多只被看作是换取外汇的普通商品。

中国稀土占据着几个世界第一:储量占世界总储量的第一,尤其是在军事领域拥有重要意义且相对短缺的中重稀土;生产规模第一,2005年中国稀土产量占全世界的96%;出口量世界第一,中国产量的60%用于出口,出口量占国际贸易的63%以上,而且中国是世界上惟一大量供应不同等级、不同品种稀土产品的国家。可以说,中国是在敞开了门不计成本地向世界供应。据国家发改委的报告,中国的稀土冶炼分离年生产能力20万吨,超过世界年需求量的一倍。而中国的大方,造就了一些国家的贪婪。以制造业和电子工业起家的日本、韩国自身资源短缺,对稀土的依赖不言而喻。中国出口量的近70%都去了这两个国家。至于稀土储量世界第二的美国,早早便封存了国内最大的稀土矿芒廷帕斯矿,钼的生产也已停止,转而每年从中国大量进口。西欧国家储量本就不多,就更加珍爱该国稀土资源,也是中国稀土重要用户。

发达国家的贪婪表现在,除了生产所需,它们不但通过政府拨款超额购进,存储在各自国家的仓库中——这种做法,日美韩等国行之有年;除了购买,还通过投资等方式规避中国法律,参与稀土开发,行公开掠夺之实。

遗憾的是,至今未见政府有效的控制举措。许多专家呼吁的战略储备制度,至今不见动静。而且,由于并未真正认识到稀土战略价值,导致中国的稀土开发变成了不折不扣的资源浪费——生产无序、竞争无度,中国在拥有对稀土资源垄断性控制的同时,却完全不具有定价权,稀土价格长期低位徘徊。一拥而上的盲目开发以及宏观规划水平低劣,导致中国并未成为稀土开发大国,中国稀土科技远远落后于发达国家。鉴于稀土在提升军事科技方面的显著作用,如果任这种趋势发展,中国出口的稀土有朝一日将构成对中国国家安全以及世界和平严重的威胁,中国将为其短视以及不负责任的生产开发付出代价。

目前,中国稀土的主要购买国日本、韩国、美国,前二者与中国存在种种纠纷,后者则在台湾问题上构成对中国最大的现实威胁,而且是近些年世界局部战争主要参与者。事实上有些对抗已经在中国东海、黄海上演。但是,在这些对抗发生时,很少有人想到那些真正能威胁中国的战机、舰艇与导弹,监视中国的雷达上的关键部件可能就是中国不计后果出口的稀土造就的。美日韩都是稀土科技大国。以日本为例,日本在有关稀土应用的材料科学、雷

生产工艺流程图及说明

(1)电解 本项目电解铝生产采用熔盐电解法:其主要生产设备为预焙阳极电解槽,项目设计采用大面六点进电SY350型预焙阳极电解槽。铝电解生产所需的主要原材料为氧化铝、氟化铝和冰晶石,原料按工艺配料比例加入350KA 预焙阳极电解槽中,通入强大的直流电,在945-955℃温度下,将一定量砂状氧化铝及吸附了电解烟气中氟化物的载氟氧化铝原料溶解于电解质中,通过炭素材料电极导入直流电,使熔融状态的电解质中呈离子状态的冰晶石和氧化铝在两极上发生电化学反应,氧化铝不断分解还原出金属铝——在阴极(电解槽的底部)析出液态的金属铝。 电解槽中发生的电化学反应式如下: 2323497094032CO Al C O Al +?-+℃ ℃直流电 在阴极(电解槽的底部)析出液态的金属铝定期用真空抬包抽出送往铸造车间经混合炉除渣后由铸造机浇铸成铝锭。电解过程中析出的O 2同阳极炭素发生反应生成以CO 2为主的阳极气体,这些阳极气体与氟化盐水解产生的含氟废气、粉尘等含氟烟气经电解槽顶部的密闭集气罩收集后送到以Al 2O 3为吸附剂的干法净化系统处理,净化后烟气排入大气。被消耗的阳极定期进行更换,并将残极运回生产厂家进行回收处置。吸附了含氟气体的截氟氧化铝返回电解槽进行电解。 电解槽是在高温、强磁场条件下连续生产作业,项目设计采用大面六点进电SY350型预焙阳极电解槽,是目前我国较先进的生产设备。电解槽为6点下料,交叉工作,整个工艺过程均自动控制。电解槽阳极作业均由电解多功能机组完成。多功能机组的主要功能为更换阳极、吊运出铝抬包出铝、定期提升阳极母线、打壳加覆盖料等其它作业。 (2)氧化铝及氟化盐贮运供料系统 氧化铝及氟化盐贮运系统的主要任务是贮存由外购到厂的氧化铝和氟化盐 ,并按需要及时将其送到电解车间的电解槽上料箱内。

稀土生产工艺流程图-+矿的开采技术

稀土生产工艺流程图 白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 稀土精矿 稀土选矿 碱法生产线 酸法生产线 火法生产线 碳酸稀土 硫酸体系萃取 稀土合盐酸体系萃取

钕铁硼永磁体抛光 荧光粉磁致冷材料存贮光盘 稀土玻璃镍氢电池 钐钴永磁体 汽车尾气净化器永磁电机节能灯 风力发电机各种发光标牌电动汽车 电动核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机

独居石又名磷铈镧矿。化学成分及性质:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达50~68%。类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。 晶体结构及形态:单斜晶系,斜方柱晶类。晶体成板状,晶面常有条纹,有时为柱、锥、粒状。 物理性质:呈黄褐色、棕色、红色,间或有绿色。半透明至透明。条痕白色或浅红黄色。具有强玻璃光泽。硬度5.0~5.5。性脆。比重4.9~5.5。电磁性中弱。在X射线下发绿光。在阴极射线下不发光。 生成状态:产在花岗岩及花岗伟晶岩中;稀有金属碳酸岩中;云英岩与石英岩中;云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中;阿尔卑斯型脉中;混合岩中;及风化壳与砂矿中。 用途:主要用来提取稀土元素。 中国稀土矿床在地域分布上具有面广而又相对集中的特点。截止目前为止,地质工作者已在全国三分之二以上的省(区)发现上千处矿床、矿点和矿化产地,除内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外,山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区亦有稀土矿床发现,但是资源量要比矿化集中富集区少得多。全国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区,形成北、南、东、西的分布格局,并具有北轻南重的分布特点。 但是因为中国稀土占据着几个世界第一:储量占世界总储量的第一,尤其是在军事领域拥有重要意义且相对短缺的中重稀土;生产规模第一,

生产工艺流程图和工艺描述

生产工艺流程图和工艺描述 香肠工艺流程图 辅料验收原料肉验收 原料暂存肥膘解冻 精肉解冻水切丁辅料暂存分割热水漂洗1 漂洗2 加水绞肉 肠衣验收、暂存(处理)灌装、结扎 (包括猪原肠衣和蛋白肠衣) 咸水草、麻绳验收、暂存浸泡漂洗3 冷却 内包装 装箱、入库 出货

香肠加工工艺说明 加工步骤使用设备操作区域加工工艺的描述与说明 原料肉验收、暂存化验室、仓库 按照原料肉验收程序进行,并要求供应商 提供兽药残留达标保证函及兽医检疫检 验证明 辅料验收、暂 存 化验室、仓库按验收规程进行验收肥膘验收、暂 存 化验室、仓库按验收规程进行验收肠衣验收化验室按验收规程进行验收 肠衣处理腊味加工间天然猪肠衣加工前需用洁净加工用水冲洗,人造肠衣灌装前需用洁净加工用水润湿 咸水草、麻绳 验收 化验室按验收规程进行验收暂存仓库 浸泡腊味加工间咸水草、麻绳加工前需用洁净加工用水浸泡使之变软 解冻解冻间肉类解冻分 割间 ≤18℃、18~20h恒温解冻间空气解冻 分割分割台、刀具肉类解冻分 割间 将原料肉筋键、淋巴、脂肪剔除、并分割 成约3cm小肉块 加工步骤使用设备操作区域加工工艺的描述与说明 漂洗2 水池肉类解冻分 割间 加工用水漂洗,将肉的污血冲洗干净 绞肉绞肉机肉类解冻分 割间 12℃以下,采用Φ5mm孔板 肥膘切丁切丁机肉类解冻分 割间 切成0.5cm长的立方

漂洗1 水池肉类解冻分 割间 水温45-60℃,洗去表面游离油脂、碎肉 粒 灌装、结扎灌肠机香肠加工间按产品的不同规格调节肠体长度,处理量800~1200kg/h ,温度≦12℃ 漂洗3 水池香肠加工间水温45~60℃,清洗肠体表面油脂、肉碎 冷却挂肠杆预冷车间12℃下冷却0.5~1小时,中心温度≦25℃ 内包装真空机、电子 秤、热封口机 内包装间 将待包装腊肠去绳后按不同规格称重,装 塑料袋、真空包装封口 装箱、入库扣扎机、电子 秤 外包装间、成 品仓库 将真空包装的产品装彩袋封口,按不同规 格装箱、核重、扣扎放入成品库并挂牌标 识。

油墨生产工艺流程

油墨生产工艺的流程及原料? ?印刷油墨是印刷主要原材料之一,它的未来要视印刷的发展而定,今后的印刷仍将是现有印刷方式的延续,所以油墨基本上仍靠连结料将着色料转移到承印物上;连结料作为着色料的传递介质和粘合剂仍依然不变。但是,随着印刷高速化、自动化,联动加工作业的发展,以及环境卫生保护和节约资源能量方面的要求和限制,使油墨制造的内容不得不作相当的改变。 [关键词]连结料、有机溶剂、溶解性。 油墨的种类很多,物理性质也不一样。有的很稠、很粘,而有的却相当稀。油墨应具有鲜艳的色彩,良好的印刷性能和满意的干燥速度。此外,还应具有耐溶剂、酸、碱、水、光、热等特性。 连结料是油墨的流体部分,能使着色料——颜料在分散设备上轧细、分散均匀,在承印物上附着牢固,而且使油墨能够具有必要的光泽、干燥性能和印刷转移性能等。对不同品种的油墨,选用合适的连结料的工作是很重要的,因为主要是连结料决定油墨的类型,因此有了良好的连结料,才能制得质量上乘的油墨。植物油大都可用来制造油墨的连结料,一些动物油、矿物油、合成油等也可成为油墨连结料的组成部分。近年来各种合成树脂的出现,扩大并开辟了连结料的境界。 连结料大都是按干燥类型来命名的,如氧化结膜干燥型、渗透干燥型、挥发干燥型,热固型、紫外光光固型等。总之,不同类型的油墨要求使用不同类型的连结料。油墨使用主要的着色料颜料可分为无机和有机两大类。颜料是既不溶于水,也不溶于油或连结料而具有一定色彩的固体粉状物质。它不仅是油墨主要的固体组成部分,也是印到物体上可见的有色体部分,同时在很大程度上决定了油墨的质量(如在色彩、稀稠粘度、理化性能、印刷适性等方面的影响)。因此,制造油墨要求颜料有鲜艳的色彩,较高的浓度,良好的分散性,以及其他有关性能。 一、网印油墨的分类与应用 1.网印油墨的分类 目前国内使用的丝网印刷油墨,其品种繁多,分类方法也是多种多样的,但主要分类方法有以下几种。 (1)根据承印材料分类 纸张用油墨:油性油墨、水性油墨、高光型油墨、半亮光型油墨、挥发干燥型油墨、自然干燥型油墨、涂料纸型油墨、合成塑料纸型油墨、板纸纸箱型油墨。 ①织物用油墨:水性油墨、油性油墨、乳液型油墨等。 ②木材用油墨:水性墨、油性墨。 ③金属用油墨:铝、铁、铜、不锈钢等不同金属专用油墨。 ④皮革用油墨:印刷皮革专用油墨。 ⑤玻璃陶瓷用油墨:玻璃仪器、玻璃工艺晶、陶瓷器皿用油墨。 ⑥塑料用油墨:聚氯乙烯用油墨、聚苯乙烯用油墨、聚乙烯用油墨、聚丙烯用油墨。 ⑦印刷线路板用油墨:电导性油墨、耐腐蚀性油墨、耐电镀及耐氟和耐碱性油墨。 (2)根据油墨的特性分类 荧光油墨、亮光油墨、快固着油墨、磁性油墨、导电油墨、香味油墨、紫外线干燥油墨、升华油墨、转印油墨等。 (3)根据油墨所呈状分类 胶体油墨,如水性油墨、油性油墨、树脂油墨、淀粉色浆等。固体油墨,如静电丝网印刷用墨粉。 (4)根据油墨的功能性分类 印刷油墨是通过用印刷方法在承印物上表现图像线条的材料,在此基础上再具备其他物理、化学功能的油墨,则叫做“功能性油墨”。目前,使用的主要功能性油墨有: (1)物理性功能油墨

包装机械生产工艺流程图及说明

钣金件工艺 机加工生产加工工艺 钣金车间工艺要求流程 (1)钣金车间可根据图纸剪板下料,在相应位置冲孔和剪角剪边。以前工序完成后进行折弯加工;第一步必须进行调整尺寸定位,经检查后进行下一步折弯工艺。折弯后经检查合格组焊;组焊要求必须在工装和模型具下进行组焊。根据图纸要求焊接深度和点处焊接。焊点高度不得超过设计要求、焊机工艺要求;2mm以下必须用二氧化碳保护焊和氩弧焊接。不锈钢板必须用氩弧焊。焊接件加工成形后进行校整,经检查符合图纸要求后进行下一步打磨拉丝。打磨必须以

量角样板进行打磨,不得有凸出和凹缺。拉丝面光吉度必须按图纸要求进行。 (2)外协碳钢件表面处理喷漆工艺要求:喷沙或氧化面积不得小于总面积的95%,除去沙和氧化液进行表面防锈喷漆和电镀处理。经底部处理后再进行表漆加工,表漆加工必须三次进行完成。喷塑厚度不得小于0.35mm。钣金件经检验合格后进厂入半成品库待装。 (3)入库件摆放要求:小件要求码齐入架存放。大件必须有间隔层,可根据种类整齐存放。 机加件加工流程: (1)机加工件工艺要求;原材料进厂由质检部进行检验,根据国家有关数据进行检测,进厂材料必须检测厚度、硬度、和其本几何尺寸。 (2)下料;根据图纸几何尺寸加其本加工量下料,不得误差太大。 (3)机床加工;根据零件图纸选择基本定位面进行粗加工、精加工,加工几何尺寸保留磨量。 (4)铣床加工;根据零件图纸选择基本刀具装入刀库,在加工过程中注意更换刀库刀具,工件要保整公差。 (5)钳工;机加件加工完成后根要求进行画线钳工制做,在加工过程中必须用中心尖定位。大孔首先打小孔定位再用加工大孔。螺纹加工要在攻丝机进加工,不得有角度偏差。螺纹孔加工后螺栓要保

球团工艺简介及生产流程图

烧结厂球团工艺简介及生产流程图 德晟金属制品有限公司烧结厂建设1座12m 2竖炉,利用系数 6.3t/m 2?h ,年产酸性球团矿60万t 。 车间组成及工艺流程 1.1 车间组成 车间组成:配料室、烘干机室、润磨室、造球室、生筛室、转运站、焙烧室、带冷机通廊、成品缓冲仓、风机房、煤气加压站、软水站、高低压配电室等。 1.2 工艺流程 工艺流程图见付图 1.2.1 精矿接受与贮存 竖炉生产主要原料为磁铁矿精粉,对铁精粉化学成分要求是 精矿进料采用汽车输送,汽车将精矿粉卸到下沉式精矿堆场,经抓斗吊运至配料仓。 进厂铁精粉化学成分 名称 TFe( %) Feo (%) SiO2(%) S(%) 粒度(-200mm ) 磁铁矿 份 ≥65 ≤23 ≤7 ≤0.2 ≥85

1.2.2膨润土接受与贮存 竖炉对膨润土化学成分要求是: 进厂膨润土化学指标 名称 吸水率(2h) ∕% 吸蓝量 (100g膨润土∕g) 膨胀容(2g 膨润土∕ml) 粒度 (-200mm) 水分 (%) 钠基膨 润土 ≥400 ≥30 15 ≥95 ≤10 袋装膨润土用汽车运入,储存在膨润土库,由库内设的电葫芦将袋装 膨润土运至膨润土配料仓平台,由人工抖袋将膨润土卸到膨润土配料仓。 1.2.3配料系统 配料矿槽采用单列配置,4个精矿配料仓,容积100m3,储量8.8h,三用一备;2个膨润土仓,膨润土仓为一用一备。配料室为地 下结构。采用自动重量配料,根据设定的给料量和铁精粉与膨润土的 配比,自动调节给料量。铁精粉通过仓下2m圆盘给料机和配料皮带 秤配料。膨润土通过螺旋给料机和螺旋秤配入皮带。圆盘给料机和螺 旋给料机采用变频控制。并且尽量做到铁精矿与膨润土两料流首尾重合。在配料室膨润土落料点处和膨润土设抽风除尘,采用布袋除尘器, 布袋除尘器采用反吹清灰方式。 设置铁精粉仓库和膨润土库。铁精粉仓库能容纳约9天的用量, 下沉式结构,铁精粉采用抓斗吊上料,设置2台10t抓斗吊。膨润土 库用来堆放袋装膨润土,膨润土设电葫芦环形轨道由电葫芦将袋装膨

稀土生产工艺流程图 +矿的开采技术要点

稀土生产工艺流程图 白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 火法生产线 汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动 核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机

稀土矿的开采技术和稀土矿开采方法介绍 时间:2012-2-20 15:24:22 作者:稀土信息部点击:1606次网站电话:028-******** 稀土矿在地壳中主要以矿物形式存在,其赋存状态主要有三种:作为矿物的基本组成元素,稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中,构成矿物的必不可少的成分。这类矿物通常称为稀土矿物,如独居石、氟碳铈矿等。作为矿物的杂质元素,以类质同象置换的形式,分散于造岩矿物和稀有金属矿物中,这类矿物可称为含有稀土元素的矿物,如磷灰石、萤石等。呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。这类状态的稀土元素很容易提取。 常用的稀土矿开采技术 离子型稀土的技术是我国完全拥有的自主知识产权。赣州有色冶金研究所是我国离子吸附型稀土矿的发现、命名和二代稀土提取工艺科技成果的主要享有单位。时任赣州有色冶金研究所分管科研副所长、后任所长的丁嘉榆同志,作为离子型稀土矿第二代提取工艺的发明及应用的主要参与者、领导者,对这一事件的历史发展进程有着刻骨铭心的记忆。应记者之约,丁嘉榆同志对这一历史事件进行了全面地、系统地回顾和总结。 时至1970年,在过去长达175年的稀土矿产资源开发利用史中,人们发现自然界中含稀土元素及其化合物的矿物多达200 种。但真正实际有工业利用价值的稀土矿物原料却为数不多,数量约十种左右。主要有独居石、铈硅石、氟碳铈矿、硅铍钇矿、磷钇矿、褐帘石、铌钇矿、黑稀金矿。但这些矿物中却大部份含有一定数量的铀或钍,而且稀土矿物均以固态、矿物相矿物性态存在,它们往往是与放射性元素共生或伴生。 稀土矿开采方法介绍 1、辐射选矿法 主要利用矿石中稀土矿物与脉石矿物中钍含量的不同,采用γ-射线选矿机,使稀土矿物与脉石矿物分开。辐射选矿法多用于稀土矿石的预选。目前,这种方法在工业上未广泛适用。 2、重力选矿法 利用稀土矿物与脉石矿物密度的不同进行分选。常用的重选设备有圆锥选矿机,螺旋选矿机,摇床等。采用重选主要使稀土矿物与密度低的石英、方解石等脉石矿物的分离,以达到预选富集或者获得稀土精矿的目的。重选广发用于海滨砂矿的生产;在稀土脉矿的选矿中有时也用来作为预先富集的手段。 3、磁选分离法 有些稀土矿物具有弱磁性。可利用它们与伴生脉石及其他矿物比磁系数的不同,采用不同磁场强度的磁选机使稀土矿物与其他矿物分离。在海滨砂矿的选矿中,常采用弱磁选使钛铁矿与独居石分离;也可以采用强磁选使独居石与锆英石、石英灯矿物分离。在稀土脉矿的选矿中,为了简化浮选流程和节省浮选剂,有时也采用强磁选使稀土矿物预先富集。随着强磁技术的不断发展,强磁选将越来越广泛地用于稀土矿的选矿流程之中。 4、浮选法 利用稀土矿物与伴生矿物表面物理化学性质的差别,采用浮选法使之与伴生脉石及其矿物分离而获得精矿,是目前稀土脉矿生产中广泛采用的主要选矿方法。美国帕斯山稀土矿就是采用浮选法生产稀土矿精矿。在海滨砂的生产中,在用重选获得重砂之后,也常常采用浮选法从重砂中获得稀土精矿。 5、电选法 稀土矿物属于非良导体,可利用其导电性能与伴生矿物有所不同,采用电选法使之与导电性好的矿物进行分离。电选常用于海滨砂矿重选的精选作业。

植物油提炼设备工艺流程

工艺流程: 1.油料清理 (1)油料在收获、晾晒、运输和贮藏等过程中会混进一些沙石、泥土、茎叶及铁器等杂质,如果生产前不予清除,对生产过程非常不利,油料中所含杂质可分为无机杂质、有机杂质和含油杂质三大类。 (2)所谓油料清理,即除去油料中所含杂质的工序之总称。对清理的工艺要求,不但要限制油料中的杂质含量,同时还要规定清理后所得下脚料中油料的含量。 2.油料剥壳与仁壳分离 剥壳要求 ①仁中含壳率:不超过*%。 ②壳中含仁率(手拣)不超过*%。 3.油料干燥 油料干燥是指高水分油料脱水至适宜水分的过程。油料收获时有时在雨季,所以水分含量高。为了安全贮藏,使之有适宜水分,干燥

就十分必要。 利用干燥设备加热油料,可使其中部分水分汽化,同时,油料周围空气中的湿度,必须小于油料在该温度下的表面湿度,这样形成湿度差,则油料中的水分才能不断地汽化而逸入大气,并且在单位时间内,通过油料表面的空气量越多,则油料的脱水速度越快,干燥设备强制通入热风进行干燥,就是利用这个原理。 4.油料破碎 用机械的方法,将油料粒度变小的工序叫破碎。破碎的目的,对于大粒油料而言,是改变其粒度大小利于轧胚;对于预榨饼来说,是使饼块大小适中,为浸出或第二次压榨创造良好的出油条件。 5.油料软化 软化是调节油料的水分和温度,使其变软。增加塑性的工序。为使轧胚效果达到要求,对于含油量较低的大豆、含水分较少的油菜籽以及棉籽等油料,软化是不可缺少的。对于大豆,由于含油量较低,质地较硬,如果再加上含水分少,温度又不高,未经软化就进行轧胚,

势必会产生很多粉末,难以达到要求。 6.油料轧胚 轧胚亦称“压片”、“轧片”。它是利用机械的作用,将油料由粒状压成薄片的过程。轧胚的目的,在于破坏油料的细胞组织,为蒸炒创造有利的条件,以便在压榨或浸出时,使油脂能顺利地分离出来。 对轧胚的基本要求是料胚要薄,面均匀,粉末少,不露油,手捏发软,松手散开,粉末度控制在筛孔1毫米的筛下物不超过10%~15%,料胚的厚度:大豆0.3毫米以下。轧完胚后再对料胚进行加热,使其入浸水分控制在7%左右,粉末度控制在10%以下。 7.油料蒸炒 油料蒸炒是指生胚经过湿润、加热、蒸胚和炒胚等处理,使之发生一定的物理化学变化,并使其内部的结构改变,转变成熟胚的过程。 蒸炒是制油工艺过程中重要的工序之一。因为蒸炒可以借助水分和温度的作用,使油料内部的结构发生很大变化,例如细胞受到进一步的破坏,蛋白质发生凝固变性,磷脂和棉酚的离析与结合等,而这些变化不仅有利于油脂从油料中比较容易地分离出来,而且有利于毛

稀土分离冶炼工艺流程图

白云鄂博矿床的物质成分 白云鄂博矿床物质成分极为复杂,已查明有73种元素,170多种矿物。其中,铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种,约占总数的35%。主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。 稀土生产工艺流程图

白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 稀土精矿 稀土选矿 火法生产线 汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动 核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机

稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method) 稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点,是稀土精矿工业上常用的分解方法,广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。 硫酸化焙烧-溶剂萃取主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂,属于难处理矿,其典型的主要成分(%)为:RE2O350~55,P2.5~3.5,F7~9,Ca7~8,Ba1~4,Fe3~4,ThO2约0.2。精矿中放射性元素钍和铀含量低,冶炼的防护要求不高,适于用硫酸化焙烧法分解。 原理经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423~673K温度时,稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。氟碳铈矿与硫酸的主要反应为: 2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O 独居石与硫酸的主要反应是: 2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4 Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4 铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。分解产物用精矿质量12倍的水浸出,获得含稀土、铁、磷和钍的硫酸盐溶液。控制不同的焙烧温度、硫酸用量和水浸出的液固比,即可改变分解效果。当硫酸与稀土精矿的量比为1.5~2.5、分解温度503~523K、水浸出液含RE2O350~70g/L时,钍、稀土、磷、铁等同时进入溶液。上述焙烧和浸出条件主要用于独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2~1.4、分解温度413~433K、水浸出溶液含游离硫酸50%时,主要是钍进入溶液,大部分稀土则留在渣中。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2~1.4、分解温度573~623K、水浸出液含RE2O350g/L时,则稀土进入溶液,钍和铁等留在渣中。通过控制焙烧和浸出条件,就可使稀土与主要伴生元素得以初步分离。 工艺过程从稀土精矿到获得氯化稀土,主要经过硫酸化焙烧、浸出除杂质和溶剂萃取转型等过程。 (1)硫酸化焙烧。白云鄂博混合型稀土矿精矿粉与浓硫酸在螺旋混料机内混合后,送入回转窑进行硫酸化焙烧分解。控制进料端(窑尾)炉气温度493~,523K,焙烧分解过程中炉料慢慢移向窑前高温带,氟碳铈矿和独居石与硫酸作用生成可溶性的硫酸稀土。铁、磷、钍等则形成难溶于水的磷酸盐。炉料随着向高温带移动温度不断升高,过量的硫酸逐渐被蒸发掉。当炉料运行到炉气温度为11’73K左右的窑前出料端时,炉料温度达到623K左右,并形成5~10mm的小粒炉料,称为焙烧料,从燃烧室侧端排出。 (2)浸出除杂质。焙烧料含硫酸3%~7%,直接落入水浸槽中溶出稀土,而杂质几乎全部留在渣中与稀土分离。制得纯净的硫酸稀土溶液含RE2O340g/L、Fe0.03~0.05g/L、P约0.005g/L、Th<0.001g/L,酸0.1~0.15mol/L。用此溶液生产氯化稀土。 (3)溶剂萃取转型。用溶剂萃取法使硫酸稀土转变成为氯化稀土的过程。这种工艺已用于取代传统的硫酸复盐沉淀、碱转化等繁琐转型工艺。这是中国在20世纪80年代稀土提取流程的一次重大革新。溶剂萃取转型采用羧酸类(环烷酸、脂肪酸)萃取剂,预先用氨皂化,然后直接从硫酸稀土溶液中萃取稀土离子,稀土负载有机相用含HCl6mol/L溶液反萃稀土,制得氯化稀土溶液。萃取和反萃取过程采用共流萃取(见溶剂革取)方式。萃余液pH为7.5~8.0,含RE2O310mg/L 左右,稀土萃取率超过99%。盐酸反萃液含RE2O3250~270g/L,含游离酸0.1~0.3mol/L。采用减压浓缩方式将反萃液浓缩制成氯化稀土。氯化稀土的主要成分(质量分数ω/%)为:RE2O3约46,Fe0.01,P0.003,Th0.0002,SO42-<0.01,Ca1.25,NH4+1~2。1982年中国用上述流程在甘肃稀土公司建成一条年产氯化稀土约6000t的生产线,经过近十年的生产实践证明,工艺流程稳定、操作简单、经济效益好。

啤酒生产流程图及说明

啤酒生产工艺流程 啤酒生产工艺流程可以分为制麦、糖化、发酵、包装四个工序。现代化的啤酒厂一般已经不再设立麦芽车间,因此制麦部分也将逐步从啤酒生产工艺流程中剥离。) 一个典型的啤酒生产工艺流程图如下(不包括制麦部分): 注:本图来源于中国轻工业出版社出版管敦仪主编《啤酒工业手册》一书。 图中代号所表示的设备为: 1、原料贮仓 2、麦芽筛选机 3、提升机 4、麦芽粉碎机 5、糖化锅 6、大米筛选机 7、大米粉碎机 8、糊化锅 9、过滤槽 10、麦糟输送 11、麦糟贮罐 12、煮沸锅/回旋槽 13、外加热器 14、酒花添加罐 15、麦汁冷却器 16、空气过滤器 17、酵母培养及添加罐 18、发酵 罐 19、啤酒稳定剂添加罐 20、缓冲罐 21、硅藻土添加罐 22、硅藻土过滤机 23、啤酒精滤机 24、清酒罐 25、洗瓶机 26、灌装机 27、杀菌机 28、贴标机 29、装箱机 (一)制麦工序 大麦必须通过发芽过程将内含的难溶性淀料转变为用于酿造工序的可溶性糖类。大麦在收获后先贮存2-3月,才能进入麦芽车间开始制造麦芽。 为了得到干净、一致的优良麦芽,制麦前,大麦需先经风选或筛选除杂,永磁筒去铁,比重去石机除石,精选机分级。 制麦的主要过程为:大麦进入浸麦槽洗麦、吸水后,进入发芽箱发芽,成为绿麦芽。绿麦芽进入干燥塔/炉烘干,经除根机去根,制成成品麦芽。从大麦到制成麦芽需要10天左右时间。 制麦工序的主要生产设备为:筛(风)选机、分级机、永磁筒、去石机等除杂、分级设备;浸麦槽、发芽箱/翻麦机、空调机、干燥塔(炉)、除根机等制麦设备;斗式提升机、螺旋/刮板/皮带输送机、除尘器/风机、立仓等输送、储存设备。 (二)糖化工序 麦芽、大米等原料由投料口或立仓经斗式提升机、螺旋输送机等输送到糖化楼顶部,经过去石、除铁、定量、粉碎后,进入糊化锅、糖化锅糖化分解成醪液,经过滤槽/压滤机过滤,然后加入酒花煮沸,去热凝固物,冷却分离 麦芽在送入酿造车间之前,先被送到粉碎塔。在这里,麦芽经过轻压粉碎制成酿造用麦芽。糊化处理即将粉碎的麦芽/谷粒与水在糊化锅中混合。糊化锅是一个巨大的回旋金属容器,装有热水与蒸汽入口,搅拌装置如搅拌棒、搅拌桨或

稀土生产与分离工业工艺流程

稀土生产与分离工业工艺流程 一、稀土选矿 选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。 当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开,以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿物)。采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。在矿山先将 大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得62~ 65%Fe2O3的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中,品位达到10~15%。该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。 二、稀土冶炼方法 稀土冶炼方法有两种,即湿法冶金和火法冶金。 湿法冶金属化工冶金方式,全流程大多处于溶液、溶剂之中,如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。现应用较普遍的是有机溶剂萃取法,它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程复杂,产品纯度高,该法生产成品应用面广阔。

植物油生产工艺流程图(1)

植物油生产工艺流程图 原料验收 清选去杂 烘干冷却 破碎脱皮 热风烘炒 降温、轧糁 蒸炒 榨油 降温过滤毛油成品油

生产工艺操作规程 1.原料验收: (1)原料100%来自经评审合格的供应商或备案基地。 (2)原料进厂前,对所收购的原料按《原辅料验收制度》进行验收,不合格的原料一律拒收。 (3)原料进厂时,检查供应商的三证和检验证明。 (4)合理安排生产所需的原料量,按先进先出的原则进行生产。 2.清选去杂 清除原料中的石子等杂质,用分级筛分离出花生中的未成熟粒、霉变粒、破碎 粒等不完善粒,这部分可用于生产二级油,单独销售。 3. 烘干冷却 将花生在烘干房用热风气流干燥机烘干后水分控制在5%~6%。然后迅速用冷空 气把油粒温度降至40℃以下。 4. 破碎脱皮 用齿辊式破碎机将红外衣扒掉,破碎后用风力风选器或吸风平筛将红外衣吸出,分 离出的花生红皮可用作医药化工原料。 5. 热风烘炒 将总量25%~30%的花生瓣送至燃煤热风烘炒炉,在此烘炒炉内油料被加热到180℃~200℃。烘炒温度是浓香花生油产生香味的关键因素,温度太低,香味较淡; 温度太高,油料易湖化。 6. 降温与轧糁 为防止油料糊化和自燃,烘炒后应迅速散热降温,降温后用齿辊式破碎机轧成碎粒状。 7.蒸炒 用蒸炒锅对生坯进行蒸炒。出料温度108℃~112℃,水分5%~7%,为保证花生油有浓郁的香味,蒸炒锅炉的间接蒸汽压力应不小于0.6mpa。 8. 榨油 本工艺使用的是200型螺旋榨油机,对榨油机主轴转速作了适当调整,主轴转速由原来的8rpm提高到10rpm,并适当放厚饼的厚度,一般控制在10mm左右。入榨温度135℃,入榨水分 1.5%~2%,机榨饼残油9%~10%。 9.降温 用冷冻盐水于低速搅拌下将植物油冷却到10℃~15℃,然后保温沉淀静置48h。 10.过滤毛油 将沉淀48h后的毛油泵入板框压滤机进行过滤。在滤饼形成前得到的过滤油较浑浊,应在滤饼形成后重新过滤。

铸造工艺流程介绍

铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程,它包括以下主要工序: 1)生产工艺准备,根据要生产的零件图、生产批量和交货期限,制定生产工艺方案和工艺文件,绘制铸造工艺图; 2)生产准备,包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备; 3)造型与制芯; 4)熔化与浇注; 5)落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化,使其具有流动性,然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中,在重力或外力(压力、离心力、电磁力等)的作用下充满型腔,冷却并凝固成铸件(或零件)的一种金属成形方法。 图1 铸造成形过程

铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求,直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂(含芯砂)的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土(普通粘土和膨润土)、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等,分别称为粘土砂,水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型(芯)砂的某些性能,往往要在型(芯)砂中加入一些附加物,如煤份、锯末、纸浆等。型砂结构,如图2所示。 图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一,尤其对于有些脆性金属或合金材料(如各种铸铁件、有色合金铸件等)的零件毛坯,铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比,铸造工艺具有以下特点:1)铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料;铸件可以小至几克,大到数百吨;铸件壁厚可以从0.5毫米到1米左右;铸件长度可以从几毫米到十几米。 2)铸造可以生产各种形状复杂的毛坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3)铸件的形状和大小可以与零件很接近,既节约金属材料,又省切削加工工时。 4)铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5)铸造工艺灵活,生产率高,既可以手工生产,也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型(制芯)和机器造型(制芯)。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成;机器造型是指主要的造型工作,包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。泊头铸造工量具友介绍手工造型的主要方法: 手工造型因其操作灵活、适应性强,工艺装备简单,无需造型设备等特点,被广泛应用于单件小批量生产。但手工造型生产率低,劳动强度较大。手工造型的方法很多,常用的有以下几种: 1.整模造型 对于形状简单,端部为平面且又是最大截面的铸件应采用整模造型。整模造型操作简便,造型时整个模样全部置于一个砂箱内,不会出现错箱缺陷。整模造型适用于形状简单、最大截面在端部的铸件,如齿轮坯、轴承座、罩、壳等(图2)。

生产工艺流程图和工艺说明

1 9 10 12 2 11 13 3 14 4 15 5 16 17 8 7 6 18 至提升机工艺流程设备编号及名称 编号名称 1 永磁筒 2 圆筒初清筛 3 电动三通 4 锤片粉碎机 5 吸尘罩 6 栅筛 7 下料斗 8 斗式提升机 9 风帽 10 组合脉冲除尘器 11 叶轮式闭风机 12 双轴桨叶混合机 13 自动闸门 14 料位器 15 手动闸门 16 螺旋喂料器 17 电子秤 18 刮板输送机 工艺流程图

19 23 20 24 21 25 22 26 工艺流程设备编号及名称编号名称 19 环模制粒机 20 空压机 21 双层冷却器 22 对辊破碎机 23 振动分级筛 24 离心通风机 25 离心集尘器 26 自动打包机 集尘袋

生产流程图工艺说明 一.原料粉碎 需粉碎原料经栅筛除去较大杂质后,投放到下料斗经吸尘罩吸,其目的是降低粉尘浓度。由提升机送到永磁筒除去磁性铁杂质,再经圆筒初清筛得到合格的原料经粉碎储备仓进入粉碎机粉碎至需要大小粒度的粉料 小学少先队组织机构 少先队组织由少先队大队部及各中队组成,其成员包括少先队辅导员、大队长、中队长、小队长、少先队员,为了健全完善我校少先队组织,特制定以下方案: 一、成员的确定 1、大队长由纪律部门、卫生部门、升旗手、鼓号队四个组织各推荐一名优秀学生担任(共四名),该部门就主要由大队长负责部门内的纪律。 2、中、小队长由各班中队公开、公平选举产生,中队长各班一名(共11名),一般由班长担任,也可以根据本班的实际情况另行选举。小队长各班各小组先选举出一名(共8个小组,就8名小队长)然后各班可以根据需要添加小队长几名。 3、在进行班级选举中、小队长时应注意,必须把卫生、纪律部门的检查学生先选举在中、小队长之内,剩余的中、小队长名额由班级其他优秀学生担任。 4、在班级公开、公平选举出中、小队长之后,由班主任老师授予中、小队长标志,大队长由少先队大队部授予大队长标志。 二、成员的职责及任免 1、大、中、小队长属于学校少先队组织,各队长不管是遇见该班的、外班的,不管是否在值勤,只要发现任何人在学校内出现说脏话、乱扔果皮纸屑、追逐打闹、攀爬栏杆、乱写乱画等等一些违纪现象,都可以站出来制止或者报告老师。 2、班主任在各中队要对中、小队长提出具体的责任,如设置管卫生的小队长,管纪律的小队长,管文明礼貌的、管服装整洁的等等,根据你班的需要自行定出若干相应职责,让各位队长清楚自己的职权,有具体可操作的事情去管理,让各位队长成为班主任真正的助手,让学生管理学生。各中队长可以负责全班的任何违纪现象,并负责每天早上检查红领巾与校牌及各小队长标志的佩戴情况。 3、大、中、小队长标志要求各队长必须每天佩戴,以身作则,不得违纪,如有违纪现象,班主任可根据中、小队长的表现撤消该同学中、小队长的职务,另行选举,大队长由纪律、卫生部门及少先队大队部撤消,另行选举。 4、各班中、小队长在管理班级的过程中负责,表现优秀,期末评为少先队部门优秀干部。

新生产工艺管理流程图与文字说明

生产工艺管理流程 生产技术部接到产品开发需求后,进行产品开发策划并起草设计开发任务书,经公司领导审批后,业务部门根据产品设计开发任务书准备纸、油墨、印版、烫金等生产材料及生产工艺设备的准备工作,材料、设备准备完成后,安排在印刷车间进行上机打样;打样过程中,由生产技术部组织业务、品质、车间等部门对打样结果进行评审,打样评审通过后,由生产技术部进行送样、签样工作(送中烟技术中心材料部),若签样不合格,需重新进行打样准备;签样完成后,生产技术部根据打样情况形成临时技术标准,品质部形成检验标准,印刷车间根据临时技术标准进生试机生产,生产产品由生产技术部送烟厂进行上机包装测试(若包装测试不通过,生产技术部需重新调整临时技术标准重新试机生产),包装测试通过后,生产技术部根据试机生产时情况形成技术标准。当月生产需求时,生产技术部按生产组织程序进行组织生产,并同时下达技术标准,印刷车间根据生产技术标准,进行工艺首检,确认各项工艺指标正确无误,进行材料及设备的准备工作,各项工作准备完成后按技术标准要求进行工艺控制,生产技术部对整个生产运行过程进行监督,当工艺运行不符合要求时,通知生产技术部进行工艺调整。生产结束后,进入剥盒、选盒工序,经过挑选的烟标合格的按成品入库程序进行入库,不合格的产品按不合格程序进行处理。

产品工艺管理流程图 业务部生产技术部印刷车间品质部输出记录 接到设计 更改需求 段 阶 } 改 更 计 设 { 发 开 吕 产 不通过 不通过 通过 接到设计 开发需求 产品开发策划 打样准备 送样、签样 通过 不通过 形成技术标 准(临时) 审批不通过 上机打样 形成检验标准 设计开发项目组成立 通知 产品开发任务书 段 阶 制 控 艺 工 产 生 送客户包装测试■试生产 ■ 形成技术标准 <接到生 产需求 组织生产 下达工艺标准工艺首检 材料准备设备准备 工艺监督过程质量监督 工艺改进不通过运行判定 成品质量监督 是合格 成品入库 结束 不合格 控制程序 过程检验记录 工艺检查记录表, 匚工艺记录表 工艺运行控制 剥盒、选盒 烟用材料试验评价 报告 印刷作业指导书 生产工作单 换版通知单 生产操作记录表 工艺更改通知单 成品检验记录

稀土生产过程

中国稀土火法冶金技术发展评述 稀土火法冶金专业委员会 一、稀土火法冶金技术发展概要 1.稀土火法冶金发展历程

稀土金属冶炼工艺研究是由瑞典化学家G.Mosander于1862年首次用于金属钠、钾还原无水氯化铈制备金属铈开始的,以后在1875年W.Hitekrand和T.Norton又首次用氯化物熔盐电解法制得了金属铈、镧和少量镨钕混合金属,到20世纪30年代末逐步发展了稀土氯化物和氟化物金属热还原和熔盐电解两大工艺技术开始工业生产混合稀土金属,当时主要是生产打火石(发火合金)。 稀土金属和合金冶炼工艺技术的进步、生产规模的扩大无不同市场新的需求和时代的科技进步相联系。第二次世界大战后至20世纪60年代末美国等先进发达国家大力发展核技术,其中包括核技术需要的材料科学和技术,极大地促进了单一稀土元素分离工艺的发展,使离子交换法和溶剂萃取法分离单一稀土元素得到了发展,成为工业生产的方法,同时获得原子俘获截面小的金属钇和俘获截面大的金属钐、铕,发展了稀土氟化物钙热还原法和氧化钐、氧化铕直接用镧还原-蒸馏法分别制备金属钇和金属钐、铕的工艺技术,这些成果基本上奠定了这两种工艺方法产业化的基础。20世纪70年代,混合稀土金属在钢中应用,尤其在低合金钢管线钢上应用有了突破,使稀土在钢铁中应用的消耗量占到总消耗量的50%以上,从而推动了稀土氯化物熔盐电解法生产混合稀土金属产业化技术的发展,相继有德国Goldschmidt公司开发了5万安培的大型电解槽和我国上海跃龙化工厂10000安培电解工艺设备投入生产,世界和我国混合稀土金属的产量在20世纪70年代末分别达到8400吨和1200吨。在稀土钢中应用突破进展的同时,稀土硅-镁球化剂得到了工业规模的应用。我国利用包钢高炉渣为原材料以硅铁合金为还原剂在电炉中冶炼稀土硅铁合金的工艺技术得到很大发展,建立了专业生产厂,在20世纪70年代末产量达到了4000多吨。 20世纪70年代初钐钴永磁材料开发成功并很快达到了工业规模的应用,这一重要的市场动力,迅猛地促进了金属钐的工艺技术成果转为工业生产,从而使稀土氧化物还原-蒸馏工艺、设备达到产业化规模,单炉量由100克级到公斤级,到2000年已达到100公斤级,钐的回收率也由试验室的90%,提高到95%,金属钐的纯度由99%提高到99.95%。 20世纪80年代初日本住友金属公司开发成功NdFeB高性能永磁材料,由于其性能价格比的极大优势,市场需求异常强劲,年产量在最初的数年间成倍增长,市场动力推动了我国稀土氟化物体系氧化钕电解工艺、设备产业化的进程,电解槽规模由试验室100余安培提到了3000安培,到2000年末达到6000安培,2002年万安级电解槽已投入工业生产,且稀土技术经济指标和金属质量都大幅度提高,同时NdFeB永磁材料需要金属镝的市场扩大,使金属热还原法制备金属镝的工艺技术和设备也达到了产业化的规模,单炉产量达到百公斤级,直收率达到96%,金属镝纯度达99.5%。 20世纪90年代初镍氢二次电池成果开始产业化,由于其比容量高于镍镉二次电池且不会造成环境污染,很快打开市场且增长迅速,Ni/MH电池的市场需求极大地推动了电池阴极合金生产技术和设备的发展完善,主要表现在利用稀土氯化物熔盐体系电解,成功地生产出低镁、低铁的富镧或富铈混合稀土金属。一般铁镁含量较前约低了一倍,满足了电池阴极合金的要求。2002年电池级混合稀土金属产量已达4000多吨。在此时期大磁致伸缩材料(TbDyFe合金)的应用也已打开了市场,年生产量由数公斤增加到数百公斤,这一应用市场推动了高纯稀土金属镝、铽的工艺技术的产业化,不仅生产规模单炉产量由百克级提高到数十公斤级,而且纯度达到99.5%~99.99%,2002年全国高纯金属镝和铽的产量分别达到500公斤和250公斤。 随着高新技术的发展,对稀土金属及合金的需求还将进一步扩大,从而定会促进稀土金属及合金制备工艺技术和设备的进一步发展。 2.稀土火法冶金技术分类和发展目标 稀土火法冶金技术分为三大类:熔盐电解、金属热还原和火法提纯技术。这三类工艺技术的发展目标是短流程、低消耗、高效益和利于环保。 二、稀土金属熔盐电解工艺技术发展概况和评述 采用稀土氯化物熔盐体系(RCl3-KCl)电解工艺技术,以1000A级规模生产混合稀土金属是由奥地利Treibacher厂从20世纪50年代初开始的,电解槽型为上插石墨阳极,以铁棒为阴极,槽体是由耐火砖砌筑,在以后50年的发展中,电解规模扩大到10000A、50000A,槽型改进为以耐腐蚀的钨或钼为上插阴极,上插石墨多阳极,耐火砖砌筑槽体;阳极气体(含氯气和氯化物挥发物)经水淋洗和碱中和后排放;稀土氯化物原料由轻稀土全混氯化物原料改进为钕钐分组后(即不含变价元素Sm、Eu)的轻稀土氯化物原料,电流效率约提高5 个百分点以上,在此基础上,由于元素Nd价高,又进一步采用Pr-Nd分离后,少Nd的混合稀土氯化物为原料进行电解,使电流效率进一步提高到55%~60%。 氟化物熔盐体系(RF3-LiF)电解稀土氧化物工艺技术,早期在20世纪60年代进行了试验研究,对于氟化物熔盐体系、电解温度、

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