[发明专利]草本植物稀土沉淀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土生产领域，具体地说是一种草本植物稀土沉淀剂及其制备方法。

背景技术

稀土是化学元素周期表中镧系元素中的15个元素加上与之相关的其他两个元素，共17个元素所组成，即：镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，钇(Y)和钪(Sc)。简称稀土(RE或R)。

我国的重稀土占全球重稀土总量的70％以上。是大自然赐给我国的一笔重大的、珍贵的矿产资源财富。重稀土，绝大部分属于离子型类型，其开采工艺不同于轻稀土。我国南方数省大多数稀土是以离子吸附型存在，而开采离子吸附型稀土现行的技术主要形式为：一、原地浸泡法；二、池浸法；三、堆淋法。80年代以来我国矿业界开展了大量研究工作，在开采离子型稀土方面，创造了许多新工艺、新技术，居世界前列。短短30年时间，经历了四阶段的更新换代。目前主要采用第四代的，最先进的原地浸析工艺流程。由于采用了这种先进工艺，使重型稀土开采事业获得了长足的进步。稀土浸出率从开始的85％左右，提升到90％以上，稀土资源利用率从30-50％提高到75％以上。

而原地浸泡、池浸、堆淋等都是以硫酸铵、硫酸作为浸矿剂，碳铵除杂、沉淀或草酸沉淀的化工工艺。现行的化工工艺中存在一个致命性的缺陷，就是造成环境污染，如水体污染、土壤污染。在稀土采矿过程中由于矿山地质条件复杂、收液系统不完善，浸矿液流失严重，浸矿液通常渗滤到地下水中或经降雨-地表径流直接流入附近的溪流，影响区域环境，导致水体污染。大量使用硫酸铵、硫酸作为浸矿剂，碳铵除杂、沉淀或草酸沉淀的化工工艺，在矿山及周边地区地表水、地下水残留有SO₄^2-、NH₄⁺、NO₃^-、NO₂^-，残留在矿体、矿渣中的氨氮在氧和微生物的作用下最终形成硝酸盐，由于NO₃^-在土壤中极易被淋滤，导致水体中的NO₃^-增加。我国南方，雨热充足，矿区裸露地区的现代化学风化非常严重，以致大量的水土流失产生，在这一过程中矿山残留的NH₄⁺-N、NO₃^--N、NO₂^--N会随着风化后的黏土物质或以离子方式通过雨水、溪水迁移至周边的溪流和其他地表水中。更为关键的是矿山表层之下高度富集的NH₄⁺-N、NO₃^--N、NO₂^--N如同“化学定时炸弹”，大雨、滑坡、泥石流都可能成为其引爆的因素，一旦爆发，富集在矿山内的NH₄⁺-N、NO₃^--N、NO₂^--N将以数倍、十倍的量级进入下游溪流，影响农业灌溉，人畜饮用，最终导致当地居民的人体健康问题。

目前，国内多家金属冶炼研究机构纷纷就减少稀土冶炼过程中氨氮排放问题展开了研究，通过检索，稀土生产无氨化工艺研究主要进展如下：

由江苏钨业集团有限公司所属的赣州有色冶金研究所（院）承担的国家科技部科研院所技术开发研究专项资金项目稀土生产无氨化工艺研究，其针对离子型稀土生产氨氮污染严重之现状，首创了无氨浸矿、无氨连续皂化、无氨沉淀成套工艺技术，从源头上杜绝了氨氮摄入，实现稀土生产无氨化，为离子型稀土的开采、分离和沉淀提供了成套全新工艺和技术。该技术虽然从源头上杜绝了氨氮摄入，但是该工艺生产成本高，要实现规模化需要投入大量的生产资金。