[发明专利]一种从离子吸附型稀土矿中高效清洁提取稀土的方法

说明书

本发明公开了一种从离子吸附型稀土矿中高效清洁提取稀土的方法，将浸取剂和助浸剂配置成浸矿液，用于浸取离子吸附型稀土矿，获得稀土浸出液；控制稀土浸出液中助浸剂的含量，采用钙/镁碱性化合物除杂后，获得纯净的稀土溶液；继续加入钙/镁碱性化合物进行沉淀反应，获得氢氧化稀土沉淀物和沉淀母液；氢氧化稀土沉淀物经过焙烧后获得稀土精矿。助浸剂能强化离子吸附型稀土矿中离子相稀土的浸取，提高稀土浸出率；提高除杂过程中铝的去除率，减少稀土损失率；助浸剂与硫酸根进行竞争配位吸附，有效降低了氢氧化稀土中硫酸根含量，同时有利于形成晶型的氢氧化稀土沉淀。本方法可实现离子吸附型稀土矿的高效清洁提取。

技术领域

本发明涉及稀土湿法冶金领域，具体而言，涉及一种从离子吸附型稀土矿中高效清洁提取提取稀土的方法。

背景技术

离子型稀土矿是一种新型外生稀土矿物，于1969年首次在我国江西省赣州市被发现。此类矿物广泛分布于我国南方的江西、广东、广西等省份，其稀土配分齐全，放射性低，且富含中重稀土元素，是我国宝贵的战略矿产资源。离子型稀土矿的开发利用可以解决独居石、氟碳铈矿、混合型稀土矿等几乎只产轻稀土而缺乏中重稀土的问题。一般情况下，离子吸附型稀土矿中全相稀土品位一般为0.05％-0.3％，其中60％-95％的稀土元素是以离子相存在，离子相稀土以稀土水合离子或羟基水合离子的形态通过静电作用吸附于粘土矿物上，当这些被吸附在粘土矿物上的稀土离子(离子相稀土)遇到化学性质活泼的阳离子(如Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、NH₄⁺等)时，能被其交换解吸。目前，离子吸附型稀土矿通常采用硫酸铵浸出，得到的稀土浸出液采用碳酸氢铵除杂、碳酸氢铵或草酸沉淀回收稀土，再经过焙烧，获得稀土含量以REO计为92％以上的混合稀土氧化物精矿。据统计，我国每年生产离子型稀土精矿6万吨左右，在离子型稀土矿开采过程中使用大量的硫酸铵和碳酸氢铵，产生了大量的氨氮废水，造成矿区水系氨氮严重超标，水体富营养化，对生态安全造成了极大的威胁。

为了解决离子吸附型稀土矿提取过程中的氨氮问题，就浸取剂方面开发了新型无氨的浸取剂如硫酸镁、硫酸钾、复合无氨浸取剂等，同时也研究了很多助浸剂如富里酸、EDTA等来减小硫酸铵浸取剂的用量，其中硫酸镁浸取剂已经得到了一些应用，但是其浸出率较硫酸铵浸取剂低，造成稀土资源的浪费。而就除杂剂和沉淀剂方面，氧化镁、氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等物质都可以实现无氨除杂和沉淀。但是钠盐价格昂贵且钠盐易造成土壤盐碱化，对环境的影响大。而钙镁碱性化合物成本低，且钙镁离子的引入可以与硫酸镁浸取过程相衔接，实现整个过程的无氨化；而且钙镁离子能补充南方土壤中缺乏的钙镁营养元素，对环境的影响小，因此目前钙镁碱性化合物作为除杂剂和沉淀剂的研究较为广泛。然而，采用钙镁碱性化合物调节pH除杂时，由于稀土和铝的分离系数不高，在去除铝铁的同时，稀土也有较大的损失，为此除杂时pH只能调节到5.2-5.4，使得铝的去除率达到98％左右，而此时稀土损失率达到8％左右，造成稀土资源的浪费。当然这种稀土损失率高的现象不仅仅存在于钙镁碱性化合物的除杂过程，也存在于碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸氢钠等化合物的除杂过程。而在沉淀过程中，钙镁碱性沉淀剂沉淀法获得的氢氧化稀土容易成胶态，过滤性能差，影响生产效率的同时还容易吸附杂质离子。其次稀土沉淀母液中的硫酸根能与稀土形成碱式硫酸稀土，配位沉淀的硫酸根不能采用水洗的方法去除，焙烧后影响稀土精矿的纯度。

综上所述，如何提供一种离子吸附型稀土矿高效清洁提取稀土的方法，以降低甚至革除氨氮污染、解决稀土浸出率低、除杂过程稀土损失高以及沉淀过程中硫酸根引入到沉淀产物造成稀土精矿纯度不合格的问题，已经成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种从离子吸附型稀土矿中高效清洁提取稀土的方法，以提高稀土回收率，降低甚至革除氨氮污染，减小生产成本，获得纯度合格的稀土产品。

为了实现上述目的，提供一种从离子吸附型稀土矿中高效清洁提取稀土的方法，包括以下步骤：