[发明专利]一种离子型稀土矿的原地浸矿方法

说明书

本发明公开了一种离子型稀土矿的原地浸矿方法，其包括如下步骤：（1）浸矿剂制备：将白云石进行粉碎并与硫酸混合调成浆液A，然后按照浆液A与助剂混合即得到浸矿剂；（2）原地浸矿：向注液点注入浸矿剂，收集浸出液；（3）稀土浸出液除杂：在浸出液中加入碳酸氢钠溶液过滤除去沉淀得到滤液；（4）稀土提取：在滤液中加入稀土吸附剂搅拌，静置后过滤得到固体；然后将固体硝酸溶液浸泡解吸，离心分离得到稀土的硝酸盐溶液，然后将稀土的硝酸盐溶液进行真空冷冻干燥、搞完煅烧即可得到纳米稀土氧化物。本发明不仅可以提高稀土矿的开采效率，而且不使用硫酸铵作为浸矿剂，解决氨氮污染问题。

技术领域

本发明属于矿物加工工程技术领域，具体涉及一种离子型稀土矿的原地浸矿方法。

背景技术

稀土(Rare Earth)，是化学周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称，自然界中有250 种稀土矿。稀土元素广泛用于农业、航天、电子制造业、运输业和医疗业等，对高新技术和经济有相当重要的意义，被称为“工业黄金”。我国是世界第一大稀土资源国，素有“稀土王国”之称。我国已探明的稀土资源储量为4300万吨，占世界总储量的43%，且我国的稀土元素的年产量已经占到世界总产量的95%以上。

离子型稀土矿，即风化壳淋积型稀土矿 （Ion absorpt deposit），是中国特有的新型稀土矿物。所谓“离子吸附”系稀土元素不以化合物的形式存在，而是呈离子状态吸附于粘土矿物中。这些稀土易为强电解质交换而转入溶液，不需要破碎、选矿等工艺过程，而是直接浸取即可获得混合稀土氧化物，故这类矿具有重稀土元素含量高，经济含量大，品位低，覆盖面大，多在丘陵地带，适于手工和半机械化开采，开采和浸取工艺简单等特点。目前离子型稀土矿的开采浸取多使用硫酸铵作为浸矿剂，但是硫酸铵等铵盐的使用会造成氨氮污染，使稀土矿区山体、水体及周边环境遭到严重破坏。随着国家对环保管理的加强，利用铵盐浸取稀土的工艺已无法适应环保的要求，需要开发新的无污染环境的稀土浸矿工艺，实现离子型稀土的绿色环保开采，获得良好的经济效益和社会效益。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种离子型稀土矿的原地浸矿方法，不仅可以提高稀土矿的开采效率，而且不使用硫酸铵作为浸矿剂，解决氨氮污染问题。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种离子型稀土矿的原地浸矿方法，其包括如下步骤：

（1）浸矿剂制备：将白云石进行粉碎过150～200目筛，然后将白云石与硫酸按照质量比为1:（1～3）的比例混合调成浆液A，然后按照浆液A与助剂体积比为10:（1～2）的比例搅拌混合2～3h即得到浸矿剂，所述浸矿剂的pH值为4～4.5；所述助剂包括以下体积份数的组分：2～5份Gemini表面活性剂、1～3份二羟基乙基甘氨酸；

（2）原地浸矿：向注液点注入步骤（1）中得到的pH值为4～4.5的浸矿剂，浸矿液固比为0.8～0.9L/kg，接着收集浸出液，当浸出液的pH值大于6.0且浸出液中稀土浓度大于0.1g/L时，调整浸矿液固比为0.6～0.7L/kg；

（3）稀土浸出液除杂：在步骤（2）中收集的浸出液中加入碳酸氢钠溶液调节pH值为5～6，搅拌2～3h后静置，过滤除去沉淀得到滤液；

（4）稀土提取：在步骤（3）中得到的滤液中加入稀土吸附剂，在10～20℃下搅拌2～3h，静置1～2h后过滤得到固体；然后将固体用质量浓度为20～30%的硝酸溶液在35～45℃下浸泡解吸，离心分离得到稀土的硝酸盐溶液，然后将稀土的硝酸盐溶液进行真空冷冻干燥后得到粉末，再将粉末研磨经过高温煅烧即可得到纳米稀土氧化物。

进一步，在步骤（1）中按质量百分数计算，所述白云石中Al的含量小于0.15%，Fe的含量小于0.07%，选择铝和铁含量少的白云石，有利于减少铝和铁对稀土浸出和浸出液除杂工序的影响。

进一步，在步骤（3）中碳酸氢钠溶液的质量浓度为20～25%。