[发明专利]一种离子型稀土精矿酸浸工艺

说明书

本发明公开了一种离子型稀土精矿的酸浸工艺，其包括如下步骤：对离子型稀土精矿进行一次酸浸，控制反应体系的pH值在2～3，经过固液分离得到一次渣和一次浸出液；对一次渣进行二次酸浸，控制反应体系的pH值≤1，经过固液分离得到二次渣和二次浸出液；将二次浸出液返回用于一次酸浸；对一次浸出液进行中和除杂，分步除去硫酸根、铁、铝、放射性物质及重金属等杂质，然后经固液分离得到中和渣和稀土溶液。经该酸浸工艺处理的二次渣稀土含量<5%，渣量小于离子型稀土氧化物精矿投入量7%，稀土浸出收率大于99%，二次浸渣放射性总比活度小于7.4×104Bq/kg，属于低放渣，降低了存储难度。

技术领域

本发明属于化工冶金领域，具体涉及一种离子型稀土精矿酸浸出工艺，其能够提高稀土收率、回收伴生元素和降低放射性固废产生。

背景技术

离子型稀土精矿酸浸目的是将固体稀土精矿转化成稀土溶液，同时除掉部分SO42-、Fe3+、Al3+、放射性元素、重金属及酸不溶物等杂质，为分离提纯工序提供合格的料液，目前工业上处理离子型稀土精矿基本采用盐酸浸出工艺。

目前，盐酸浸出工艺只考虑稀土元素的回收，直接加入过量的盐酸浸出，得到浸出液，然后中和除杂，由于普遍采用氢氧化钠、氨水进行碱中和除杂，浸出液中含有硫酸根，容易生成硫酸稀土钠或铵复盐沉淀，造成稀土损失；另外，在碱中和除杂过程中生成的铝胶或铁胶体与大量浸出渣混在一起，给固液过滤分离过程带来困难，总体上降低了稀土的回收率和延长了操作时间，稀土矿伴生的放射性性元素小部分溶解进入稀土溶液中，大部分残存在渣中，造成酸溶渣放射性比活度超标，存储要求高、难度大，投资高。各地稀土精矿放射性比活度有较大的差异，但酸溶渣放射性比活度均大于7.4×104Bq/kg，属放射性废渣，其按照国家相关法规和标准的要求需建库存放或交给有资质的单位进行统一处置。由于放射性废渣越积累越多，很难找到出路，稀土企业很难处置。目前，离子型稀土精矿盐酸分解过程中，每吨精矿约产生0.10吨酸溶渣，矿中的钍、铀、镭等放射性元素主要富集到酸溶渣中，总α比活度为1.23×105Bq/kg，总β比活度为9.26×104Bq/kg，总放射性比活度达到2.1×105Bq/kg。

盐酸浸出过程中，稀土精矿中的少部分放射性元素进入稀土浸出液中，转入到萃取分离萃余液和草酸沉淀废水中，经石灰中和进入中和废渣。中和废渣产量极大，每处理1吨离子型稀土精矿过程中将产生1～1.5吨中和废渣，总放射性比活度为3～6×103Bq/kg，属低放射性废渣，处置量大。因此，有必要将放射性元素提前进行去除，避免进入稀土浸出液中带入后续工序，带来大量低放射性废物难处置问题。

目前，也有部分企业对稀土酸浸出所产生的废渣进行专门处理，方法如下：

采用硫酸低温焙烧处理离子型稀土矿酸浸渣的方法回收其中的部分稀土，但这种方法中放射性元素被固定在废渣中，而且硫酸低温焙烧产生的含硫氧废气污染大，环保成本高。

在中国专利第201110054169.1号中，公开了“一种酸分解稀土渣再处理方法”，其指出对稀土酸分解残渣（即酸溶渣）的两种处理方法：一是采用硝酸等强酸分解，草酸沉淀、灼烧回收稀土；二是采用盐酸加氯气等氧化剂分解，草酸沉淀、灼烧回收稀土。