中国碳酸稀土沉淀生产首次实现自动化

据了解,近日,北方稀土“万吨级轻稀土碳酸盐连续化生产工艺研究及产业化”项目经中国稀土行业协会专家评审,正式被确认为“整体技术达到国际领先水平”并顺利投产。这标志着中国首次在稀土行业上实现了碳酸稀土沉淀生产的连续化与自动化。

碳酸稀土,主要是指稀土以碳酸盐形式存在的物质,比如碳酸镧、碳酸混合稀土等,其与稀土精矿是不同的物质。稀土精矿,是从矿山采选出来的稀土矿,有可能是用碳铵沉淀的碳酸盐稀土,也有可能是草酸盐,还有可能是氧化物了。

硝酸镧图片

在稀土工业生产中,轻稀土碳酸盐是多种稀土产品的中间原料,其用途非常广泛,能生产出各种各样的稀土化合物,如氧化镧、硝酸镧等。那传统的晶型碳酸稀土是如何制备的呢?从离子型稀土矿中制取晶型碳酸稀土,一般是采用碳酸氢铵作为沉淀剂。但是,间歇性的沉淀工艺存在不连续、氨氮废水量大、含杂量高、质量难以保证等问题,所以制约了轻稀土碳酸盐产品的进一步发展。

为此,北方稀土研发团队自主研发了轻稀土碳酸盐连续化沉淀、碳酸氢铵与氨水的混合沉淀剂和自动化控制技术,并通过技术集成解决了单级、间歇式生产造成的用水量大、废水产生量大、产品质量波动大、沉淀剂浓度较低、整个生产过程中自动化水平低等问题。

稀土精矿图片

项目负责人桑晓云表示,他们主要研究了反应级数、反应温度、沉淀剂分布方式等连续沉淀工艺条件、混合沉淀剂配比等对轻稀土碳酸盐产品质量的影响。同时,针对溶液净化、搅拌形式、连续过滤等工艺装置运行效果对轻稀土碳酸盐产品质量的影响进行了研究。

在研究的基础上,团队主要是从沉淀剂配置和净化设备入手,规划验证总体控制集成,并以此为依据,设计建成了原料配置净化系统、恒压供料系统和碳酸镧等连续沉淀生产线。该项目实现二氧化碳减排达80%,电耗降低29%,废水量降低40%,项目形成的技术成果已经在多家大型稀土企业得到了成功应用,年节约生产成本1亿元以上。

北方稀土,成立于1961年,主要生产的是稀土原料产品(稀土盐类、稀土氧化物及稀土金属)、稀土功能材料产品(稀土磁性材料、抛光材料、贮氢材料、发光材料、催化材料)和部分稀土应用产品(镍氢动力电池、稀土永磁磁共振仪、LED灯珠)。

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