[发明专利]南方离子型稀土矿无氨开采工艺

说明书

技术领域

本发明涉及稀土矿开采工艺，尤其是一种南方离子型稀土矿无氨开采工艺。

背景技术

南方离子型稀土矿目前采取的开采工艺是采用硫酸铵作为浸矿剂，碳酸氢铵作[A1] 沉淀剂，其过程为浸矿剂渗滤浸出稀土，收集稀土母液，碳酸氢铵除杂，澄清静置，放出上清液再用碳酸氢铵沉淀，然后静置澄清陈化产出碳酸盐稀土，上清液返回经调酸后可作浸矿剂循环使用。[A2] 采用原地浸矿的方式，很好地保护了山体植被及避免水土流失；但存在过程操作繁杂，流程时间长，稀土回收损耗大及产品质量不稳定的缺点，同时部分硫酸铵浸矿剂的无组织渗透[A3] 矿区周边的地下水及地表水有一定的影响。

发明内容

本发明的目的就是提供一种工作效率高、稀土损耗小、工序简单，能避免氨氮污染环境的南方离子型稀土矿无氨开采工艺。

本发明的南方离子型稀土矿无氨开采工艺，包括以下步骤：

1、稀土浸出

步骤a：浸矿剂的配制，在200m³的配液池中加入100m³清水，然后加8-12吨七水硫酸镁，通过搅拌使七水硫酸镁全部溶解，补充清水至200m³，通过滴加硫酸调整pH=4-5；

步骤b：将配制的浸矿剂输送至矿体所在山体的高位储液池，然后通过两根以上的不同方向的主管道在自然压力下输送至矿体上均匀布置的注液井管道进行渗浸，直至矿体底部布置的导流孔出液为止；

步骤c：在上一步骤的基础上用pH=4-5的清水做顶水补充浸矿，通过集液沟收集稀土母液至母液收集池。

2、稀土母液的富集

将稀土母液放入富集池，同时把预先调好液固比为1:1-3（质量比）的氧化镁浆料放入富集池，并进行搅拌，富集池中水溶液pH维持在7-7.5之间，测试溶液pH值，到达7.5为终点，并停止加氧化镁料浆，静置1-2小时，待溶液澄清后，把上清液排入配液池备用。

3、硫酸溶解稀土富集物及碱转除铝

步骤1：将稀土母液富集物产生的稀土富集物料浆转入板框压滤机压滤，滤液转入配液池，滤渣备用；

步骤2：将上一步骤产生的渣进行调浆，液固比3-5:1，在搅拌的条件下加入预先调好的5%浓度的稀硫酸进行酸溶，酸溶终点以pH=2.5稳定为准，然后均匀加入上一步骤产生的稀土富集渣进行调整pH=5.2，通过板框压滤机过滤；

步骤3:碱转除铝，将步骤2产生的滤渣调浆，液固比2:1，然后加入固体氢氧化钠进行碱转，碱的加入量以反应过程pH稳定在13以上为准，板框过滤，。

4、沉淀稀土产品或萃取稀土产品

沉淀稀土产品：

步骤1：测定稀土料液的稀土浓度；配制碳酸氢钠溶液浓度以≤5%为标准；

步骤2：在稀土料液中加入碳酸氢钠溶液边加边搅拌，过程中连续测溶液反应的pH值，以pH=6.7-7为沉淀反应的终点，然后通过板框压滤机过滤，滤渣转入洗涤池搅拌洗涤，固液比1:10，待碳酸盐稀土搅拌均匀成浆后通过板框压滤机过滤，滤液排入配液池，滤渣包装即为碳酸盐稀土产品。

稀土料液的萃取产品：

步骤1：把2个萃取槽错位布置，一级底部高于二级顶部进口；一级萃取槽顶部进口低于二级萃取底部出口，二级反萃取槽低于1级反萃取槽；

步骤2:萃取剂的配制，将2.5m³P₂₀₄与2.5m³磺化煤油在2个萃取槽中分别混合均匀备用；

步骤3：将硫酸溶解稀土富集物所得到的稀土料液测试稀土浓度，通过配液使得其稀土浓度平衡在9.5-10.5g/L；

步骤4：稀土的萃取，将上步骤的稀土料液4m³导入到一级萃取槽，同时开启萃取槽搅拌，混合5分钟，停止搅拌，静置5分钟，待分相完成后把萃余液导入二级萃取槽进行萃取反应，混合时间5分钟，静置5分钟，待完全分相后萃余液导入浸矿剂配液池，负载有机相留在萃取槽备用；