一种浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺的制作方法

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1.本发明实施例涉及稀土湿法冶金技术领域，具体涉及一种浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺。

背景技术：

2.稀土由于其优异的性能而被广泛用于众多领域，随着科技的进步，稀土功能材料蓬勃发展，稀土需求的增长也越来越大。离子吸附型稀土开采技术经历几代革新，从老旧的氯化钠桶浸和池浸发展到硫酸铵原地浸出，如今无铵浸出工艺正蓬勃发展。
3.公开号cn102190325a公开一种从离子型稀土原矿回收稀土的方法，采用硫酸镁、氯化镁或氯化钙部分或者全部替代硫酸铵或氯化铵作为浸矿剂，采用碳酸氢镁或/和碳酸氢钙作为沉淀剂，该方法减少了硫酸铵或氯化铵的使用量，但其后端沉淀工艺复杂，所用沉淀剂要求较高，一次沉淀稀土总含量不高。
4.公开号cn107217139a公开一种南方离子型稀土矿无氯开采工艺，采用硫酸镁和硫酸钠作为浸矿剂，采用氧化镁作为一次沉淀剂，沉淀经硫酸溶解、氢氧化钠碱转除铝后采用碳酸氢钠二次沉淀，该方法沉淀工艺复杂，且会产生大量高盐废水。

技术实现要素：

5.为此，本发明实施例提供一种浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺，以解决现有离子吸附型稀土浸出过程后端沉淀方法存在工艺复杂、成本高且难以实现闭环循环而带来大量矿山废水和沉淀废渣排放的问题。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
7.一种浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺，包括如下步骤：
8.采用硫酸盐浸矿剂对离子吸附型稀土原矿进行浸提，得浸出母液；
9.向所述浸出母液中加入草酸，混合后进行充分搅拌将稀土沉淀，静置陈化后经固液分离，得稀土草酸沉淀和残液；
10.向所述残液中加入含钙碱性物质调节体系ph值，使残液中的草酸形成草酸钙沉淀，静置陈化后经固液分离，得硫酸盐富液和草酸钙沉淀；
11.向所述硫酸盐富液中加入硫酸盐，所得溶液返回作为硫酸盐浸矿剂使用；
12.对所述草酸钙沉淀进行灼烧处理，所得灼烧后产物返回作为含碱性物质使用。
13.进一步地，所述硫酸盐浸矿剂为硫酸盐的水溶液，其浓度为1％～6％。
14.进一步地，所述硫酸盐包括硫酸铵、硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝、硫酸铝铵、硫酸铝钾、硫酸铝铁中的一种或多种。
15.进一步地，所述硫酸盐浸矿剂与离子吸附型稀土原矿的液固比为0.1～2.0。
16.进一步地，所述草酸的用量为浸出母液中稀土总质量的2～3倍；所述静置陈化的时间为12～24h。
17.进一步地，所述体系ph值为4.0～5.0；所述静置陈化的时间为12～24h。
18.进一步地，所述含钙碱性物质包括氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、碳酸氢钙中的一种或多种复配形成的混合物、乳液或水溶液，或与所述硫酸盐复配形成的混合物、乳液或水溶液。。
19.进一步地，所述灼烧处理的温度为550℃以上。作为优选，灼烧处理的温度为850℃以上，在此温度下，草酸钙沉淀分解为氧化钙，能够更有效调节残液的酸碱度。
20.本发明实施例具有如下优点：
21.1、本发明采用草酸对浸出母液进行沉淀处理，即浸出母液中的稀土与草酸反应生成稀土草酸沉淀，具有反应时间短，反应高效的特点，一次沉淀稀土总含量高，通过一次沉淀即可达到浸提稀土的目的。
22.2、本发明选用硫酸盐作为浸矿剂，稀土浸出率高，还具有来源广泛，成本较低的优势。
23.3、本发明采用含钙碱性物质对残液进行沉淀处理，所得硫酸盐富液和草酸钙经处理后均可有效循环利用，成本大幅度降低。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
25.图1为本发明实施例提供的浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺的流程图。
具体实施方式
26.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下实施例中的方法中如无特别说明，所用的生化试剂均为市售试剂，所有的方法均为常规方法。
27.参见图1，本发明提供的浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺包括如下步骤：
28.(1)采用硫酸盐浸矿剂对离子吸附型稀土原矿进行浸提，得浸出母液。本发明对浸提方式不作限定，可以为原地浸矿或堆浸。其中，硫酸盐浸矿剂为含硫酸盐的水溶液，硫酸盐为本领域常用的硫酸盐，如硫酸铵、硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝、硫酸铝铵、硫酸铝钾、硫酸铝铁中的一种或多种；硫酸盐浸矿剂中硫酸盐的浓度为1％～6％；视矿体性质情况，硫酸盐浸矿剂与离子吸附型稀土原矿的液固比为0.1～2.0。
29.(2)向步骤(1)所得浸出母液中加入适量草酸，混合后进行充分搅拌将稀土沉淀，静置陈化后经固液分离，得到稀土草酸沉淀和残液。其中，草酸用量与浸出母液中的稀土总量相关，作为优选，草酸用量与稀土总量的质量比为2～3。作为优选，静置陈化的时间为12～24h。
30.(3)向步骤(2)所得残液中加入适量含钙碱性物质以调节体系ph值，使残液中的草酸形成草酸钙沉淀，静置陈化后经固液分离得到含一定浓度硫酸盐富液和草酸钙沉淀。其
中，所述含钙碱性物质包括氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、碳酸氢钙中的一种或多种，或者含上述一种或多种物质的乳液或水溶液，或者含上述一种或多种物质与硫酸盐，如硫酸铵、硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝、硫酸铝铵、硫酸铝钾、硫酸铝铁进行复配形成的混合物、乳液或水溶液；体系ph值为4.0～5.0，在此条件下，能有效将残液中的草酸转化成草酸钙沉淀，具有转化率高的优点。作为优选，静置陈化的时间为12～24h。
31.(4)将步骤(3)所得硫酸盐富液与适量硫酸盐进行复配，浓度达到工艺要求后可直接投入稀土浸出工艺中，即作为硫酸盐浸矿剂对离子吸附型稀土原矿进行浸提。
32.(5)步骤(3)所得草酸钙沉淀经干燥、灼烧后的产物作为含钙碱性物质，用于调节步骤(2)所得残液的ph值。其中，灼烧处理的温度为550℃以上。作为优选，灼烧处理的温度为850℃以上，在此温度下，草酸钙沉淀分解为氧化钙，更有效调节残液的酸碱度。
33.实施例1
34.本实施例提供一种浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺：
35.取品位1.10
‰
的离子吸附型稀土原矿1000g，经1500ml质量浓度2.0％的硫酸镁溶液浸出后得到稀土浓度0.95g/l的浸出母液1000ml，向浸出母液中加入2.50g草酸进行沉淀，静置陈化12h，得到草酸稀土沉淀3.30g，经900℃灼烧后得到稀土氧化物0.8682g，经测定其稀土总量达到93.35％；向沉淀残液中加入石灰乳调节ph至4.0，静置陈化12h，后滤去沉淀物，得到900ml硫酸镁富液，经测定其镁离子含量为2.704g/l，补加6.75g硫酸镁后溶解混匀，取750ml硫酸镁富液用于二次浸出，浸出试样为500g品位为0.66
‰
的离子吸附型稀土原矿，二次浸出得到稀土浓度为0.53g/l的浸出母液500ml。
36.实施例2
37.本实施例提供一种浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺：
38.取品位0.82
‰
的离子吸附型稀土原矿1000g，经1500ml质量浓度2.0％的硫酸铝溶液浸出后得到稀土浓度0.73g/l的浸出母液1000ml，向浸出母液中加入2.00g草酸进行沉淀，静置陈化12h，得到草酸稀土沉淀2.50g，经900℃灼烧后得到稀土氧化物0.6994g，经测定其稀土总量达到92.75％；向沉淀残液中加入石灰乳调节ph至4.0，静置陈化12h，后滤去沉淀物，得到900ml硫酸铝富液，经测定其铝离子含量为2.378g/l，补加4.45g硫酸铝后溶解混匀，取750ml硫酸铝富液用于二次浸出，浸出试样为500g品位为0.57
‰
的离子吸附型稀土原矿，二次浸出得到稀土浓度为0.48g/l的浸出母液500ml。
39.实施例3
40.本实施例提供一种浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺：
41.取品位0.97
‰
的离子吸附型稀土原矿1000g，经1500ml质量浓度2.0％的硫酸铵溶液浸出后得到稀土浓度0.81g/l的浸出母液1000ml，向浸出母液中加入2.20g草酸进行沉淀，静置陈化12h，得到草酸稀土沉淀2.80g，经900℃灼烧后得到稀土氧化物0.8042g，经测定其稀土总量达到93.83％；向沉淀残液中加入石灰乳调节ph至4.0，静置陈化12h，后滤去沉淀物，10.60g硫酸铵后溶解混匀，取750ml硫酸铵富液用于二次浸出，浸出试样为500g品位为0.43
‰
的离子吸附型稀土原矿，二次浸出得到稀土浓度为0.36g/l的浸出母液500ml。
42.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：

1.一种浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺，其特征在于，包括如下步骤：采用硫酸盐浸矿剂对离子吸附型稀土原矿进行浸提，得浸出母液；向所述浸出母液中加入草酸，混合后进行充分搅拌将稀土沉淀，静置陈化后经固液分离，得稀土草酸沉淀和残液；向所述残液中加入含钙碱性物质调节体系ph值，使残液中的草酸形成草酸钙沉淀，静置陈化后经固液分离，得硫酸盐富液和草酸钙沉淀；向所述硫酸盐富液中加入硫酸盐，所得溶液返回作为硫酸盐浸矿剂使用；对所述草酸钙沉淀进行灼烧处理，所得灼烧后产物返回作为含钙碱性物质使用。2.根据权利要求1所述的浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺，其特征在于，所述硫酸盐浸矿剂为硫酸盐的水溶液，其浓度为1％～6％。3.根据权利要求2所述的浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺，其特征在于，所述硫酸盐包括硫酸铵、硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝、硫酸铝铵、硫酸铝钾、硫酸铝铁中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺，其特征在于，所述硫酸盐浸矿剂与离子吸附型稀土原矿的液固比为0.1～2.0。5.根据权利要求1所述的浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺，其特征在于，所述草酸的用量为浸出母液中稀土总质量的2～3倍；所述静置陈化的时间为12～24h。6.根据权利要求1所述的浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺，其特征在于，所述体系ph值为4.0～5.0；所述静置陈化的时间为12～24h。7.根据权利要求1所述的浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺，其特征在于，所述含钙碱性物质包括氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、碳酸氢钙中的一种或多种复配形成的混合物、乳液或水溶液，或与所述硫酸盐复配形成的混合物、乳液或水溶液。8.根据权利要求1所述的浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺，其特征在于，所述灼烧处理的温度为550℃以上。

技术总结

本发明实施例公开了一种浸出离子吸附型稀土过程的沉淀工艺，包括：采用硫酸盐浸矿剂对离子吸附型稀土原矿进行浸提，得浸出母液；向所述浸出母液中加入草酸，混合后进行充分搅拌将稀土沉淀，静置陈化后经固液分离，得稀土草酸沉淀和残液；向所述残液中加入含钙碱性物质调节体系pH值，使残液中的草酸形成草酸钙沉淀，静置陈化后经固液分离，得硫酸盐富液和草酸钙沉淀；向所述硫酸盐富液中加入硫酸盐，所得溶液返回作为硫酸盐浸矿剂使用；对所述草酸钙沉淀进行灼烧处理，所得灼烧后产物返回作为含碱性物质使用。以解决现有离子吸附型稀土浸出过程后端沉淀方法存在工艺复杂、成本高且难以实现闭环循环而带来大量矿山废水和沉淀废渣排放的问题。渣排放的问题。渣排放的问题。