[发明专利]从含铝材料中回收稀土元素的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请对2011年3月18日提交的US61/454,211以及2011年9月16日提交的US61/535,435要求优先权。这些文件在此作为参考整体引述。

技术领域

本发明涉及稀土元素（REE）回收，提取和/或分离的化学领域的改进。举例来说，该方法有益于从各种含铝材料及其衍生物中获得稀土元素。

背景技术

在各种技术领域中，对稀土元素的需求越来越多。在少数国家，努力重建稀土元素的开采已经开始进行。未来，稀土元素的供应将相当大地取决于需要此类稀土元素的提取及生产工艺以及技术创新的经济可行性。

因此，有必要对现有的技术方案提供一种替代方案，以用来提取稀土元素。

发明内容

从一方面来说，本发明提供了一种从含铝材料中回收至少一种稀土元素的方法，该方法包括：

用酸浸提含铝材料，从而获得含有铝离子、铁离子和所述至少一种稀土元素的浸出液；

选择性地基本从浸出液中沉淀、提取和/或分离铝离子和铁离子的至少一种，并可选择地获得沉淀物；以及

选择性地基本从浸出液和/或沉淀物中沉淀、提取和/或分离至少一种稀土元素。

一方面，本发明提供了一种从含铝材料中提取至少一种稀土元素的方法，该方法包括：

用酸浸提该含铝材料，从而获得含有铝离子，铁离子和所述至少一种稀土元素的浸出液；

选择性地沉淀选自该至少一种稀土元素，铁离子和铝离子中的至少一个成分。

一方面，本发明提供了一种从含铝材料中回收至少一种稀土元素的方法，该方法包括：

用酸浸提该含铝材料，从而获得含有铝离子，铁离子以及至少一种稀土元素的浸出液；

可选择地，选择性地基本从浸出液和/或沉淀中沉淀、提取和/或分离该至少一种稀土元素。

选择性地基本从浸出液中沉淀、提取和/或分离铝离子和铁离子的至少一种，并可选择地获得沉淀物；以及

选择性地基本从该浸出液和/或该沉淀物中沉淀、提取和/或分离至少一种稀土元素。

根据另一实施例，本发明实施例提供了一种从含铝材料中回收至少一种稀土元素的方法，该方法包括：

用酸浸提该含铝材料，以获得含有至少一种铝离子，至少一种铁离子，至少一种稀土元素的浸出液和固体，并将该浸出液与该固体分离；

选择性地基本从该浸出液中去除至少一种铝离子和至少一种铁离子的至少一种，并可选择地获得沉淀物；以及

选择性地基本从该浸出液和/或该沉淀物中去除该至少一种稀土元素。

根据另一实施例，本发明实施例提供了一种从含铝材料中回收至少一种稀土元素的方法，该方法包括：

用酸浸提含铝材料，从而获得含有至少一种铝离子、至少一种铁离子、至少一种稀土元素的浸出液和固体，并将该浸出液与该固体分离；以及

选择性地基本从该浸出液中去除选自该至少一种稀土元素，该至少一种铁离子和该至少一种铝离子的至少一种成分。

从另一方面来说，本发明提供了一种制备氧化铝及其它产品的方法，该方法包括：

用HCl浸提含铝材料，从而获得含有铝离子的浸出液和固体，并将该固体与该浸出液分离；

用HCl与浸出液反应，以获得液体和含有AlCl₃形式的铝离子的沉淀物，并将该沉淀物与该液体分离；

在可将AlCl₃有效转化为Al₂O₃的条件下，加热该沉淀物，并回收所产生的气态HCl；以及

通过使所产生的气态HCl与水接触来回收所产生的气态HCl，以获得浓度高于HCl共沸浓度（20.2wt%）的组合物，并且进一步用一定数量的含铝材料与该组合物反应，以浸提该含铝材料。

从另一方面来说，本发明提供了一种制备氧化铝和其它产品的方法，该方法包括：

用HCl浸提含铝材料，从而获得含有铝离子的浸出液和固体，并将该固体与该浸出液分离；

将该浸出液与HCl反应，以获得液体和含有AlCl₃形式的铝离子的沉淀物，并将该沉淀物与该液体分离；

在将AlCl₃有效转化为Al₂O₃的条件下，加热该沉淀物，回收所产生的气态HCl；以及