低温回收伴生稀土磷矿中稀土元素及副产物的创新工艺研究

《Separation and Purification Technology》：A novel process for the low-temperature recovery of rare earth elements and by-products from associated rare earth phosphate ores

本文提出了一种从伴生稀土磷矿中低温高效回收稀土元素（REEs）的创新工艺，通过热力学计算和响应曲面法（RSM）优化盐酸浸出参数，稀土浸出率达98.72%，并在常温常压下通过碳酸钠调pH实现稀土沉淀回收（回收率95.90%）及SiO2/氟硅酸盐副产物富集，为低品位稀土磷矿资源综合利用提供了新策略。

　　

Highlight

本研究通过热力学分析和响应曲面法（RSM）系统优化了盐酸浸出参数，在最佳条件（7 mol/L HCl、液固比7 mL/g、50°C、50分钟）下实现了98.72%的稀土浸出率。随后在常温常压下进行沉淀实验，通过碳酸钠调节pH，稀土沉淀率达95.90%，品位提升至1.17%。该工艺创新性地实现了酸溶液中稀土、SiO₂和氟硅酸盐的协同富集，为伴生稀土磷矿的高效开发开辟了新途径。

Conclusions

本研究成功验证了从磷矿中低温高效回收稀土元素（REEs）的可行性，为绿色技术和先进制造领域关键战略金属的供给提供了新方案。主要结论包括：

1. 1.
   响应曲面BBD模型确定的优化盐酸浸出条件可实现98.72%的稀土浸出效率；
2. 2.
   热力学分析揭示了稀土元素在酸浸过程中的反应机制；
3. 3.
   常温沉淀工艺同步实现了稀土回收与副产物富集，兼具经济性与环境友好性。