西南地区典型胶磷矿中稀土元素的赋存特征

摘要

采用化学选择性浸出方法对沉积型胶磷矿中稀土元素的赋存状态进行研究。研究发现沉积型磷矿主要由碳酸盐相、磷酸盐相和硅酸盐相三相组成。各相最佳分相反应条件为:碳酸盐相控制乙酸浓度0.3%~0.5%,浸出温度为60℃,浸出时间90 min,分步浸出两次;磷酸盐相浸出条件是在10%~20%硝酸,浸出温度为60℃,浸出120 min,硅酸盐相采用四酸(盐酸、硝酸、氢氟酸及高氯酸)消解。结果表明,沉积型磷矿(昆阳、晋宁、贵州)中稀土元素少量以独立矿物的形式存在,主要以类质同像存在于磷灰石中,磷灰石中稀土含量占总量的98%以上,主要是Ce,Nd,La等轻稀土元素及Y,其次是Pr,Sm,Gd,Dy。轻稀土元素总量与重稀土元素总量比值(∑LREE/∑HREE)为2.5~5.5,体现了轻稀土富集、重稀土亏损的特征。碳酸盐(白云石)及硅酸盐(石英为主)中稀土含量极低。碳酸盐相的高效选择性浸出,将大幅降低钙、镁杂质进入后续磷肥生产工序,降低除杂工序难度。磷矿中的稀土作为一种潜在的资源,查清磷矿中稀土赋存状态对开展综合回收具有重要意义。