[发明专利]稀土氧化物的提取方法

说明书

本发明提供了一种稀土氧化物的提取方法。该方法是以含有稀土元素的矿物作为提取原料，稀土元素包括钪、钇、镧、铯、钕和镝，且以类质同象的形式存在，该方法包括：将矿物进行第一次矿相重构，得到重构矿物酸盐；将重构矿物酸盐与第二矿相重构剂的混合物进行低温焙烧，进行第二次矿相重构；将低温焙烧产物进行中温焙烧，进行第三次矿相重构；将中温焙烧产物酸洗或水洗浸出，得到浸出液；对浸出液进行第一次萃取，得到萃取液，对萃取液进行反萃取，得到反萃液；对反萃液进行沉淀和净化，得到稀土酸盐；煅烧稀土酸盐得到稀土氧化物。本发明解决了从矿物中提取目标稀土元素的浸出率低且不具有选择性，同时提取出稀土元素流程复杂的问题。

技术领域

本发明涉及稀土元素利用领域，具体而言，涉及一种稀土氧化物的提取方法。

背景技术

赤泥和红土镍矿的储量大，但是其中的稀土元素是以类质同象的形式存在，难以提取。因此，现有技术中对如何从赤泥或红土镍矿中提取稀土元素进行了大量的研究。

Fulford等人用SO₂气体调节赤泥浆液pH为1.8～3.2后，从赤泥中选择性的回收镧系元素、钪和钇。但这种方法较适用于赤泥中以离子吸附态或低结晶态存在的钪。

赤泥提取稀土元素钪的方法还包括：还原焙烧磁选除铁-碱溶除铝-酸浸提钪法；碱焙烧-酸浸出，但这类方法流程较长，工艺繁杂，并且涉及高温焙烧，能耗较高。

专利文件CN103468979B提供了一种从红土镍矿冶炼铁铝渣中回收钪的方法，先用硫酸对红土镍矿进行第一浸出处理，对红土镍矿浸出液进行沉铁铝处理，得到铁铝渣，然后从铁铝渣浸出处理，然后再进行后续萃取处理，以得到钪元素。

现有技术中从矿物中提取稀土元素的方法主要是直接矿物酸浸或生物(酸)浸出法，但是由于红土镍矿或赤泥中碱性矿物含量较高，导致酸耗量高，且红土镍矿或赤泥中可溶于酸的元素几乎都溶于浸出液中，导致浸出液中含量较高的杂质元素，对浸出液的萃取、洗涤、反萃、提纯等后续环节中，杂质元素硅、铁、钛、铬等对稀土元素的萃取分离造成极大的难度，其中，尤其是硅元素的存在使得固液分离难度大。因此，上述方法通常存在目标稀土元素选择性浸出不强或浸出率和固液分离效率低下的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种稀土氧化物的提取方法，以解决现有技术中从含有稀土元素的矿物中提取目标稀土元素的浸出率低且不具有选择性，同时从浸出液中提取出稀土元素流程复杂、操作困难的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种稀土氧化物的提取方法，该方法是以含有稀土元素的矿物作为提取原料，稀土元素包括钪、钇、镧、铯、钕和镝，且稀土元素以类质同象的形式存在于矿物中，该方法包括：将矿物在第一矿相重构剂的作用下进行第一次矿相重构，得到重构矿物酸盐，其中第一矿相重构剂选自酸；将重构矿物酸盐与第二矿相重构剂的混合物进行低温焙烧，进行第二次矿相重构，得到低温焙烧产物，其中低温焙烧过程的温度为100～600℃，第二矿相重构剂包括碱金属无机盐、碱土金属无机盐、碱土金属氧化物和铵盐中一种或多种的水溶液；将低温焙烧产物进行中温焙烧，进行第三次矿相重构，得到中温焙烧产物，中温焙烧过程的温度为600～800℃；对中温焙烧产物进行酸洗或水洗浸出，得到浸出液；对浸出液进行第一次萃取，得到含有稀土元素的萃取液，对萃取液进行反萃取，得到含有稀土元素的反萃液；对反萃液进行沉淀和净化，得到稀土酸盐；以及对稀土酸盐进行煅烧，得到稀土氧化物。

进一步地，矿物选自红土镍矿、红土镍矿冶炼渣、拜耳赤泥、烧结赤泥、拜耳烧结赤泥或铌钪钛矿；优选地，第一次矿相重构的步骤包括：将矿物与第一矿相重构剂、第二矿相重构剂进行混合，然后进行第一次矿相重构，得到重构矿物酸盐与第二矿相重构剂的混合物。

进一步地，矿物与第一矿相重构剂的重量比为1:0.2～2；优选地，矿物与第一矿相重构剂的重量比为1:0.5～1.5。