近年來，國內(nèi)許多研究院所、稀土企業(yè)針對包頭混合型稀土礦冶煉分離過程存在的資源消耗和環(huán)境污染問題，開展了綠色高效冶煉分離工藝的研發(fā)，取得了一些新的進(jìn)展。
東北大學(xué)張廷安團(tuán)隊(duì)提出采用微波強(qiáng)化分解轉(zhuǎn)型的清潔提取稀土新工藝。在微波強(qiáng)化分解過程中，以NaOH作為吸波劑、固氟劑和反應(yīng)助劑，稀土精礦分解率大于95%，礦中的氟、磷轉(zhuǎn)化為氟化鈉和磷酸鈣或氟磷酸鈣，通過水洗可回收80%以上的氟;最后通過低濃度鹽酸溫和浸出水洗礦，稀土浸出率可達(dá)93%以上。該工藝大大降低了堿用量，僅為稀土礦質(zhì)量的35%;實(shí)現(xiàn)了氟資源回收獨(dú)立操作，含氟廢水量相比于傳統(tǒng)堿分解工藝降低了67%。該團(tuán)隊(duì)同時還提出了微波場作用下稀土精礦氯化分解提取稀土新工藝，利用微波流化床將稀土精礦與碳混合氯化分解，得到稀土氯化物、氟化硅以及三氯氧磷，根據(jù)各物質(zhì)的沸點(diǎn)差異進(jìn)行精餾分離回收稀土、硅以及磷等【100.10】。
五礦(北京)稀土研究院有限公司廖春生團(tuán)隊(duì)通過理論計(jì)算研究，開發(fā)了包頭礦轉(zhuǎn)型一分離一體化分離新工藝，并于2016年在甘肅稀土新材料股份有限公司成功應(yīng)用。與早期轉(zhuǎn)型一分組一體化工藝相比，新工藝在轉(zhuǎn)型過程中即同步實(shí)現(xiàn)部分純Ce、PrNd、Nd等純產(chǎn)品的分離，并延續(xù)產(chǎn)出LaCe、CePrNd等中間產(chǎn)品，以匹配原有生產(chǎn)線處理能力。新工藝流程的總萃取量由早期工藝的1.7~1.75 進(jìn)一步降至1.35~1.4，進(jìn)一步接近了1.10的理論極限，有效降低了酸堿消耗。
中科院應(yīng)化所陳繼團(tuán)隊(duì)采用新焙燒工藝處理包頭礦構(gòu)建Ce(Ⅳ)體系，研究了復(fù)雜體系中Ce(Ⅳ)、氟、磷的萃取熱力學(xué)和界面動力學(xué)，提出了Ce(Ⅳ)固定氟和磷的萃取機(jī)理，Cyanex923在硫酸介質(zhì)對包頭礦料液中Ce(Ⅳ)、F、P具有較好的萃取性能，通過反萃制備出CePO&和CeF?；旌戏垠w，可有效回收包頭混合型稀土礦中的氟、磷資源，利用鈰資源固定氟、磷資源，從源頭解決氟、磷環(huán)境污染問題。同時把稀土配分中占50%的鈰優(yōu)先分離出來，可為其他 RE(Ⅲ)的分離節(jié)約成本111。
包頭混合型稀土礦經(jīng)弱磁——強(qiáng)磁—浮選回收稀土、鐵等資源后，大量含鐵稀土尾礦不斷被排人尾礦壩內(nèi)堆積，尾礦中稀土平均品位逐步增加到6.8%~8.85%，接近白云鄂博原礦稀土品位，且鈮、銃含量富集3倍，分別為0.36%和0.03%，尾礦的堆積不僅污染環(huán)境更造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。針對這一現(xiàn)狀，東北大學(xué)薛向欣團(tuán)隊(duì)提出了鈣基固氟還原焙燒——弱磁分選——酸浸取工藝處理包頭含鐵稀土尾礦LL2.113】，以期回收尾礦中的有價(jià)元素。該方法利用鈣基固氟，不僅有效降低煙氣含氟量，同時促進(jìn)稀土礦物的分解，分解率可達(dá)98%。還原焙燒過程可將尾礦中赤鐵礦還原為人造磁鐵礦，通過弱磁分選回收鐵資源。
針對硫酸化焙燒產(chǎn)生的含硫和氟酸性廢氣的回收，包鋼稀土開發(fā)出了高效酸回收技術(shù)，回收氟和硫酸，目前已經(jīng)在包頭華美、甘肅稀土公司等單位推廣應(yīng)用。
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