[发明专利]独居石渣的分离回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种放射性废渣中有价元素的综合回收方法，具体地说是一种独居石渣的分离回收方法，特别是涉及一种从独居石渣中分离回收有价元素铀、钍、稀土及独居石精矿和锆英石精矿的方法。

背景技术

独居石是我国稀土工业四大主要原料之一。独居石主要蕴藏于广东、广西、海南岛的海滨砂矿中，主要与锆、钛等矿物伴生，内陆也有独居石矿，如湖南岳阳的筻口就有一个特大型的独居石矿。独居石属于轻稀土矿，目前的生产工艺是：独居石精矿经碱分解，从料液中提取有用的稀土和磷，剩下的固态产物中含有约16～28﹪的ThO₂ 、0.6～1.2﹪的U和9～20﹪的REO，还有未被分解的独居石、锆英石、金红石等有用矿物。因其中含量最多的钍没有找到大的用途，这些资源的回收未被重视，而成了一堆让人头疼的放射性废渣，不利于环保管理，也成了以独居石为原料的稀土厂生存和发展难以逾越的障碍。目前，全国已有约5万吨独居石渣，每年还有近1万吨矿渣产出，如管理不规范，将会对环境造成极大的危害。

发明内容

本发明的目的是提供一种从独居石渣中分离回收有价元素铀、钍、稀土及独居石精矿和锆英石精矿的方法，并实现放射性物质闭路循环，所产生的少量滤渣为非放射性渣，整个工艺中无放射性废水、废渣排出。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种独居石渣的分离回收方法，它包括下列步骤：

⑴酸浸：按独居石渣（㎏）：酸（L）=1：1～15的比例，将独居石渣加入到浓度为0.25mol/L～0.5mol/L的硫酸溶液中，加热至40℃～100℃，搅拌5小时～8小时，冷却静置澄清4小时～8小时，虹吸上清液得到含有铀、钍、稀土有价元素的溶液；

⑵压滤：将虹吸上清液后的料浆用泵打入板框压滤机压滤至无溶液流出，滤液与步骤⑴中的上清液合并；

⑶水洗：将板框压滤机的滤渣加水洗涤，至滤液pH值2～3时停止进水，压干滤渣，水洗液与步骤⑴中的上清液合并，得到含有铀、钍、稀土的清亮水溶液和含有独居石、锆英石等矿石及残留铀、钍、稀土化合物的滤渣；

⑷有价成分的提取：

①提铀：采用离子交换吸附法从步骤⑶得到的清亮水溶液中提取铀，得到固体重铀酸钠和含钍和稀土的溶液；

②提钍：采用萃取法从上步含钍和稀土的溶液中提钍，得到固体氢氧化钍和稀土溶液；

③提稀土：采用萃取法从上步稀土溶液中提取稀土，得到氯化稀土溶液和废酸溶液；

⑸滤渣处理：将步骤⑶中的滤渣进行选矿，得到独居石精矿、锆英石精矿和尾矿，尾矿经碱分解后送入独居石精矿处理工艺处理，独居石精矿处理工艺所产独居石渣又送入步骤⑴处理，如此实现放射性物质闭路循环回收，生产工艺中无放射性废渣排出。

为提高有价元素铀、钍、稀土回收率，本发明在步骤⑴后进行二次酸浸，按独居石渣（㎏）：酸（L）=1：1～3的比例，将浓度为0.25mol/L～0.5mol/L的硫酸溶液加入到虹吸上清液后的料浆中，加热至40℃～100℃，搅拌5小时～8小时，冷却静置澄清4小时～8小时，虹吸上清液与步骤⑴所得上清液合并得到含有铀、钍、稀土有价元素的溶液。

本发明在二次酸浸后进行酸洗，按独居石渣（㎏）：酸（L）=1：1～3的比例，将浓度为0.10mol/L～0.25mol/L的硫酸溶液加入到虹吸上清液后的料浆中，加热至40℃～100℃，搅拌0.5小时～1小时，冷却静置澄清4小时～8小时，虹吸上清液与步骤⑴所得上清液合并得到含有铀、钍、稀土有价元素的溶液。

本发明在步骤⑷萃取钍中，萃取剂为二(2-乙基己基磷酸)，在萃取稀土中，萃取剂为伯胺。

为减少工业废水排出，节约生产成本，本发明将步骤⑷产生的废酸溶液返回步骤⑴作酸浸液用。

由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，对独居石渣采用低酸、低温浸出，液相和固相容易分离；采用选矿工艺对二次渣进行选矿并碱分解后，实现了铀、钍、稀土的闭路循环回收；同时，循环利用萃取余液废酸，减少了废水排放，降低了硫酸和新水消耗以及废水处理费用，降低了生产成本，有价元素铀、钍、稀土的回收率大于97﹪，整个工艺中无放射性废水、废渣排出。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种独居石渣的分离回收方法，它包括下列步骤：