[发明专利]一种从硫酸稀土溶液中制备低镁二水合硫酸钙副产物的方法

说明书

本发明涉及一种从硫酸稀土溶液中制备低镁二水合硫酸钙副产物的方法，该方法以硫酸冶炼分离稀土精矿过程中产生的硫酸稀土溶液为原料，采用氢氧化钙为中和剂，通过控制氢氧化钙浆液浓度、硫酸稀土液中REO浓度，反应时间、反应温度、中和PH值、陈化方式等条件，在不损失稀土收率，并且保证为下游稀土冶炼即萃取分离供给合格的硫酸稀土料液的条件下，可制备出满足水泥、建材、化工等行业使用的CaSO₄·2H₂O副产品。而且其CaSO₄·2H₂O质量达到：m_（CaO）≥30.9%，m_（MgO）≤0.05%。整体工艺实现了工业化生产成本更低，为绿色环保生产、循环经济利用奠定了坚实的基础。

技术领域

本发明涉及一种从硫酸稀土溶液中制备低镁二水合硫酸钙副产物的方法，属于湿法冶金和工业环境保护技术领域。

背景技术

白云鄂博稀土矿是世界最大的稀土矿山，其稀土矿物主要构成为氟碳铈矿和独居石，目前，90%以上的稀土精矿采用浓硫酸强化焙烧工艺进行分解。精矿经过焙烧分解后，稀土转化为可溶于水的硫酸稀土形态，用水即可浸出获得有一定稀土浓度的硫酸稀土溶液，因焙烧矿中夹带一定量的硫酸，水浸液的酸度较高，水浸液也同时溶解了一定量的钙、镁、钍、铁、锰等杂质离子，为了减少杂质离子对后续萃取分离等提纯工艺的影响，通常将水浸液中和至PH ：4.0左右，以除去钍、铁及部分铝。因钾、钠、铵等会与硫酸稀土形成复盐沉淀，所以目前企业多采用氧化镁中和除杂。但采用氧化镁价格较贵，与氢氧化钙中和相比成本较高。发明201310480788.6公开了一种将稀土工业废水进行钙镁分离以降低稀土工业废水中钙含量，实现回收的方法，以草酸钠作为沉淀剂，将废水中的钙镁离子分离，但该方法不可避免的在除钙的含镁溶液中残留草酸，草酸具有毒性，再次形成了污染。同时，草酸价格较高，该工艺的成本也高于单纯的氧化镁中和工艺。

发明内容

本发明提供一种从硫酸稀土溶液中制备低镁二水合硫酸钙副产物的方法，在稀土收率不损失，降低生产成本的条件下制得一种副产物CaSO₄·2H₂O产品；而其CaSO₄·2H₂O质量达到：m_（CaO）≥30.9%，m_（MgO）≤0.05%；同时为供给下游稀土萃取分离提供合格的稀土料液。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案：

一种从硫酸稀土溶液中制备低镁二水合硫酸钙副产物的方法，其具体步骤如下：

（1）以硫酸稀土溶液为原料，RE₂(SO₄)₃液中REO:14.5～30g/L，[H⁺]:0.2～0.4mol/L；

（2）以氢氧化钙浆液为中和剂，按氢氧化钙与水溶液质量比为1:10～20的比例配制氢氧化钙浆液；

（3）将配制好的氢氧化钙浆液在搅拌下用蠕动泵按4.5～9ml/min的流速，滴加入到硫酸稀土溶液中进行中和反应，中和反应温度为25～40℃，反应时间为30min～60min，中和PH:1.5～2.0之间，中和后搅拌陈化60min～120min，过滤沉淀物，滤液为清亮的RE₂(SO₄)₃液，可供给下游稀土萃取分离，稀土回收率达到99.95%以上；

（4）过滤的CaSO₄·2H₂O沉淀物经稀硫酸和自来水淋洗或打浆洗涤，去除夹带的稀土，洗液可回收稀土，洗涤后的沉淀物在≤40℃的温度下进行烘干，即制得所需要的CaSO₄·2H₂O产品中稀土夹带量m_（REO）0.07%。