稀土矿的提炼过程
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稀土冶炼方法有两种,即湿法冶金和火法冶金。,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。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。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。碳酸稀土和氯化稀土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。
钇是以阳离子的形态存在于矿物中,当然也存在相应的阴离子和它结合着固定在土壤上,只不过是可溶性盐而已。但在水的作用下它们还是稳定结合的无法淋洗下了。当遇上其它阳离子(铵,钠常见。你要用酸也能换下稀土)时,这个阳离子就会替代稀土阳离子的位置与土壤中的阴离子结合而把稀土换出去。这个反应跟硫酸根基本无关,仅仅是铵与钇之间的替换关系。
简单的说它们发生了这个反应:Y3+X3- + NH4 +____Y3+ + NH4 + X3-(这里就不配平了,X3-只是指阴离子)
一般情况下接触稀土是不会对人体健康带来直接危害的。适量的稀土对人体还能起到:①抗凝血作用;②烧伤治疗;③抗炎、杀菌作用;④降血糖作用;⑤抗癌作用;⑥防止或延缓动脉粥样硬化的形成;⑦参与免疫过程等作用。
但也有相关报道证实,稀土元素为人体非必需微量元素,且长期低剂量暴露或摄入可能会对人体健康或体内代谢产生不良后果。特别是一则《铁观音稀土超标,过量摄入对人体有害》的报道之后,稀土对人体是否真正有害或是否具有毒性逐渐成为人们关注的焦点。因此,专家便开始研究人体接触稀土的"安全剂量"到底是多少?有研究者提出,对一个体重60公斤的成年人,每日从食物中摄入的稀土不应超过36毫克;但是,事实表明重稀土区和轻稀土区成人居民的稀土摄入量为6.7毫克/天和6.0毫克/天时,当地居民被怀疑出现了中枢神经系统检测指标异常。
更为严重的后果出现在白云鄂博矿区,那里的村民癌症比例很高,羊群的羊毛很难看,有些羊长着内外双重牙齿。
国外也不例外,2011年马来西亚Bukit Merah矿花费1亿美元来做善后工作的新闻也轰动一时,正是因为附近村庄本多年没有一例白血病病例,却因稀土矿山的建立导致了居民有了先天性缺陷及8名白血病患者,其中7名因此病逝世。究其原因是大量的核辐射污染材料被带到了矿山附近影响了人们的生活环境进而影响了人体的健康。
稀土进入及排除体外的途径
稀土进入体内的途径:口、呼吸道、皮肤、注射。
排出:Ln的排出途径主要经尿、胆汁和胃肠道。通常由La到Sm的轻Ln,主要随胆汁排出;而Tb和Lu等重Ln则主要经肾由尿液排出。
为了避免稀土对人体产生不良影响,建议如下:
在相关工厂工作的人员应定期进行体检,相关单位部门应对工作人员提供安全防护工作服及采取相应的防护措施。在相关工厂矿山居住的居民,尽量远离稀土地区,或定期体检。并且做到尽可能避免长期暴露于稀土环境。
开采稀土矿对环境的影响
若稀土开发不善,甚至滥挖滥采不仅会给国家经济上造成巨大的损失,也会对整个生态环境造成很大程度的破坏,特别是在采矿、炼油、回收稀土后若不对环境进行妥善的管理,对环境产生影响将会非常严重。其中最为严重危害就是来自稀土元素钍和铀的轻度放射性浆尾矿。另外,毒酸是精炼稀土元素过程中的必须辅料,处理不得当将导致大范围的环境破坏。一系列的环境问题包括水土流失,山体滑坡,地面裂缝和沉降、良田被毁、矿区水源富营养化、重金属污染等问题将接踵而至。
具体危害如下:
与稀土伴生的钍和铀具有强放射性,是核武器的主要原料。氟碳铈矿虽被认为放射性较低,但这只是相对于独居石而言,开采和提炼仍都存在放射性污染的可能。放射性污染问题,是稀土生产最受到许多国家和国际环保主义者指责的一个因素。
稀土矿提炼分离需要消耗大量硫酸或液碱,而提炼完成后的这些硫酸或液碱将会对环境造成严重的污染。
离子吸附型稀土矿提炼过程中产生的大量废水、废渣严重破坏了当地土壤和水源。
在内蒙古自治区包头市郊区,包钢稀土形成的稀土废渣随废液通过管道输送到尾矿坝堆积,日积月累形成了目前容量达1.7亿吨的"稀土湖",环境污染严重。
参考:http://baike.asianmetal.cn/metal/re/health.shtml
(稀土是化学元素周期表中镧系(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)15个元素和21号元素钪、39号元素钇(共17个元素)的总称。)
| A、复分解是指两种物质相互交换成分生成另外两种物质的反应,题中反应物为三种,故不属于复分解反应; B、由题干中所给的化学方程式可知,此反应是在溶液中进行的,故B说法错误; C、含有两种阴离子的是混盐,含有两种阳离子和一种酸根阴离子的是复盐,所生成的沉淀中含有两种阳离子一种酸根离子,故为复盐,说法正确; D、不溶于水的不一定是难溶物,故D说法错误; 故选C |
提取一些矿物进行浓硫酸加热分解溶液用水冲淡过滤,加草酸氨生稀土,就可以确定此山有没有稀土矿。
稀土又被人们称为工业维生素,在人们的日常生活中很多地方都需要用到广泛的稀土,而且稀土是15种镧系元素氧化物所以其实人的肉眼是辨别不出来的,只能用光谱试验来检验属于哪一种。而且稀土在在人们日常用到的陶瓷品上面运用也是非常广泛的。
就好比近些年新出现的超导陶瓷、压电陶瓷、导电陶瓷、介电陶瓷及敏感陶瓷等。就是运用了非常多的稀土元素在里面,而且在人们在熔制玻璃时候也是会加入稀土元素的,用来增加铁的氧化性,以此来降低玻璃中铁的含量。
稀土矿的注意事项和重点须知:
中国是名副其实的世界稀土资源较大的国家之一,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。
我国98%的稀土主要储存在4个区域,这四个地方分别是广东粤北,白云鄂博、四川凉山以及江西赣南,在这四个区域中,以鄂博的稀土存储量最大,探测的储量达到了3500万吨,这是一个很巨大的数字,这个地区的含量达到了全国总共含量的83%,在整个世界上,都是排名第一的稀土矿。
以上内容参考:百度百科—稀土矿
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.