本發(fā)明涉及一種氫氧化釷富集物的制備方法。

背景技術(shù)：

1、釷(th)是一種放射性金屬元素。釷可以用來制造合金以提高金屬強度。釷還是制造高級透鏡的常用原料。釷衰變所儲藏的能量，比鈾、煤、石油和其他燃料總和還要多，而且釷的含量也要比鈾多，所以釷是一種極有前途的材料。用中子轟擊釷可以得到一種核燃料鈾-233。另外，釷也是比鈾更安全的核燃料。

2、釷一般以化合物的形式存在于礦物內(nèi)(例如獨居石和釷石)，通常與稀土金屬混合在一起。在地殼中，釷的平均含量比鈾的含量大兩倍，與鉛、鈷、鉍相當。它的分布是相當廣泛的，共有一百多種礦物，其中最重要的有：(1)磷酸鹽：獨居石(鈰、其他稀土及釷的磷酸鹽，釷含量約4～6％)；磷酸釔礦(釔，其他稀土的磷酸鹽；含少量的釷)；混合稀土礦(氟碳鈰礦、獨居石)。(2)氧化物：方釷石(氧化釷，氧化鈾及少量稀土，tho2含量高達40～90％)。(3)硅酸鹽：釷石(氧化釷，氧化硅，釷含量可高達～62％)。后兩種礦物含釷量很高，但這些礦很稀少。

3、稀土礦主要采用濃硫酸焙燒法進行處理，那么，如何從濃硫酸稀土焙燒礦中更好地回收釷元素是需要考慮的問題。

4、cn1721559a公開了一種從稀土礦中綜合回收稀土和釷工藝方法，包括：將混合型稀土精礦(氟碳鈰礦和獨居石的混合物)或獨居石稀土礦與濃硫酸、含鐵助劑混合后控制適當條件進行焙燒，使稀土、釷和部分鐵、磷等有價元素形成可溶于水或稀酸溶液的物質(zhì)；焙燒礦用水或稀酸浸出后直接過濾，得到低放射性渣和水浸液；水浸液再經(jīng)過中和、過濾，使釷、鐵、磷等富集在渣中。得到的鐵磷釷渣經(jīng)過無機酸溶解后得到的鐵磷釷溶液，再萃取回收釷。

5、cn106978532a公開了一種濃硫酸提取含氟稀土礦物中稀土、氟和釷的方法，包括：將含氟稀土礦物與濃硫酸混合；單一含氟稀土礦物或混合稀土精礦含有稀土氧化物的質(zhì)量百分含量為50-70％，濃硫酸的h2so4質(zhì)量百分含量＞90％，含氟稀土礦物與濃硫酸按照重量比為1:0.6-1.0；混合物在120-180℃條件下灼燒反應120-300min；灼燒后的反應產(chǎn)物水浸后，水浸液中和至ph值為3.5-4.5，形成硫酸稀土溶液和鐵釷富集物。

6、cn106978531a公開了一種酸堿聯(lián)合分解混合型稀土精礦的方法，包括：將混合稀土精礦與質(zhì)量百分含量＞92％濃硫酸按比例混合，混合物在120-180℃下焙燒分解150-300min；水浸液經(jīng)過中和后，形成磷鐵釷渣和硫酸稀土溶液；含磷礦物和磷鐵釷渣與質(zhì)量百分含量為45％-70％的氫氧化鈉溶液按照混合精礦與氫氧化鈉重量比為1:0.1-0.2，在130-180℃下分解；堿解礦經(jīng)過洗滌、鹽酸溶解、中和除雜后形成酸溶渣、鐵釷渣和氯化稀土溶液。

7、以上文獻中，將焙燒礦的水浸液直接中和形成鐵釷渣產(chǎn)物，不容易過濾，且所得鐵釷渣產(chǎn)物的釷含量較低。

8、cn1667139a公開了一種混合型稀土精礦分解分離稀土和釷的方法，包括：(1)將稀土精礦與濃硫酸混合；(2)把混合硫酸后的精礦熟化；(3)將熟化后的精礦焙燒；(4)將焙燒產(chǎn)出的焙燒礦采用水浸出，使95％以上的稀土和釷浸出進入到溶液中；再經(jīng)萃取分離釷和稀土，經(jīng)洗滌、反萃得到硝酸釷產(chǎn)品。該文獻提到采用直接萃取分離釷和稀土，但直接萃取的方法所用萃取劑較多，效率低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種氫氧化釷富集物的制備方法，該制備方法在固液分離時，固體容易沉降，容易過濾，可以提高生產(chǎn)效率。

2、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的。

3、本發(fā)明提供一種氫氧化釷富集物的制備方法，包括如下步驟：

4、1)將濃硫酸稀土精礦焙燒礦的水浸液用氨水調(diào)節(jié)ph值為2.0～2.5，固液分離，得到第一母液；

5、2)將第一母液用氧化鎂調(diào)節(jié)ph值為4.5～5.3，固液分離，得到固體，即為氫氧化釷富集物。

6、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，步驟1)中，所述濃硫酸稀土精礦焙燒礦由包括以下的步驟制備而得：將1重量份的稀土精礦與1.2～1.5重量份的濃硫酸在180～300℃下焙燒1.5～4h，得到濃硫酸稀土精礦焙燒礦。

7、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，所述稀土精礦選自混合稀土精礦、獨居石礦、磷酸釔礦中的至少一種；所述稀土精礦中的reo含量為30～68wt％，tho2的含量大于等于0.05wt％。

8、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，濃硫酸中的h2so4濃度為80～98wt％；稀土精礦與濃硫酸的重量比為1:1.3～1.5。

9、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，焙燒溫度為200～300℃，焙燒時間為2～3h。

10、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，步驟1)還包括以下步驟：將濃硫酸稀土精礦焙燒礦用水浸出，得到濃硫酸稀土精礦焙燒礦的水浸液；其中，固液比為1:5～10；浸出時的溫度為10～50℃。

11、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，步驟1)中，用氨水調(diào)節(jié)ph值為2.2～2.5。

12、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，步驟1)中，氨水的濃度為5～20wt％。

13、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，步驟2)中，將第一母液用氧化鎂調(diào)節(jié)ph值為4.7～5.3。

14、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，步驟2)中，將第一母液用氧化鎂粉末調(diào)節(jié)ph值為4.5～5.3，固液分離，得到氫氧化釷富集物固體和稀土硫酸鹽溶液。

15、本發(fā)明的氫氧化釷富集物基本為顆粒狀，容易沉降，容易過濾，可以提高生產(chǎn)效率。再有，本發(fā)明的制備方法不容易夾帶稀土元素，所得氫氧化釷富集物的釷含量更高，稀土含量更低。

技術(shù)特征：

1.一種氫氧化釷富集物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述濃硫酸稀土精礦焙燒礦由包括以下的步驟制備而得：將1重量份的稀土精礦與1.2～1.5重量份的濃硫酸在180～300℃下焙燒1.5～4h，得到濃硫酸稀土精礦焙燒礦。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述稀土精礦選自混合稀土精礦、獨居石礦、磷酸釔礦中的至少一種；所述稀土精礦中的reo含量為30～68wt％，tho2的含量大于等于0.05wt％。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，濃硫酸中的h2so4濃度為80～98wt％；稀土精礦與濃硫酸的重量比為1:1.3～1.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，焙燒溫度為200～300℃，焙燒時間為2～3h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟1)還包括以下步驟：將濃硫酸稀土精礦焙燒礦用水浸出，得到濃硫酸稀土精礦焙燒礦的水浸液；其中，固液比為1:5～10；浸出時的溫度為10～50℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，用氨水調(diào)節(jié)ph值為2.2～2.5。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，氨水的濃度為5～20wt％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，將第一母液用氧化鎂調(diào)節(jié)ph值為4.7～5.3。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～8任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，將第一母液用氧化鎂粉末調(diào)節(jié)ph值為4.5～5.3，固液分離，得到氫氧化釷富集物固體和稀土硫酸鹽溶液。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種氫氧化釷富集物的制備方法，包括如下步驟：1)將濃硫酸稀土精礦焙燒礦的水浸液用氨水調(diào)節(jié)pH值為2.0～2.5，固液分離，得到第一母液；2)將第一母液用氧化鎂調(diào)節(jié)pH值為4.5～5.3，固液分離，得到固體，即為氫氧化釷富集物。本發(fā)明的制備方法在固液分離時，固體容易沉降或容易過濾，可以提高生產(chǎn)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：張永華,趙治華,許慧,郭暉,李璐,雷美美,周菁,桑曉云,柳凌云,彭婧,姜曉麗,李俊征,楊潔,李治國,楊發(fā)軍
受保護的技術(shù)使用者：中國北方稀土（集團）高科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14