[发明专利]一种离子型稀土矿放射性废渣的逐步浸出方法

说明书

本发明涉及稀土矿放射性废渣浸出领域，公开了一种离子型稀土矿放射性废渣的逐步浸出方法，首先对废渣多次浸出之后得到的滤渣进行焙烧，加入高浓度的酸对其进行浸出，然后将浸出液和洗水滤液加入至第一浸出渣中用于浸出，最后第二浸出液的pH用废渣调节。本发明发现，盐酸浸出废渣的效果最优，钍和稀土的浸出率随着盐酸浓度的先增高后降低；在综合考虑浸出率和浸出液中的稀土离子的浓度后，得到液固比为10是较优的浸出液固比值；采用废渣的逐步浸出工艺，提升废渣中的稀土与钍的浸出率和酸的使用率。

技术领域

本发明涉及稀土矿放射性废渣浸出领域，特别提供了一种离子型稀土矿放射性废渣的逐步浸出方法。

背景技术

离子型稀土矿具有稀土元素配分全、易开采等优点，为世界稀土工业的发展和稀土在高科技领域的应用做出了巨大贡献。然而，在离子型稀土矿采矿、冶炼和稀土分离过程中，放射性元素(钍、铀、镭，主要是钍)会被转移、富集和扩散。在生产实践中，为了减少放射性元素和杂质的影响，会在除杂、酸溶、废水中和等过程中，会尽可能的将其转移至渣中，从而产生了含有放射性元素的除杂渣、酸溶渣和中和渣，统称为离子型稀土矿放射性废渣。当前，由于这些废渣没有明确的出路，只能存放在稀土冶炼分离企业建的渣库中，许多渣库的储蓄能力已接近饱和，抵御自然灾害的能力弱，存在安全隐患。为了保证生产人员和公共环境的安全，迫切需要对废渣进行有效的处置，即采用湿法冶金的方式将放射性元素从废渣中分离出来，减少放射源的体积。除了放射性元素外，废渣中的稀土浓度亦十分可观，远高于原矿石中的稀土元素浓度，对其进行回收，可获得可观的效益。

王等曾简要的报道稀土废渣的浸出实验，对比了6mol/L的盐酸、硫酸、硝酸浸出效果和对比了废渣经过煅烧(600℃)与未煅烧的浸出率。实验结果表明，盐酸浸出效果最优；废渣经过煅烧后，渣中的稀土和钍的浸出率都有所提高。但从浸出酸的浓度和焙烧温度来看，王的浸出过程过于简单以至于浸出是不够绿色节能。我司对废渣的组成进行进一步地分析，发现废渣中含有易溶于酸的氢氧化物和碳酸盐。若直接用高浓度的酸浸出废渣，浸出液会剩余大量未反应的酸，在后续从浸出液中回收有价金属时，需要用碱进行中和，化学试剂消耗量大。直接对废渣进行高温煅烧，然后再用酸浸出的方式同样不可取，因为废渣中含有易浸出组分，直接煅烧，一方面，需要处理废渣的体积大，浪费能耗，另一方面，煅烧还会使易浸出的组分转变得难以浸出。由于废渣在渣库中被混合堆放，难以对它们进行分类处理，为了使所研究的工艺具有更广的使用性，分别取等质量的除杂渣、酸溶渣和中和渣充分混合后模拟渣库中的废渣用于研究废渣的回收。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种子型稀土矿放射性废渣的逐步浸出方法。

本发明的技术方案如下：

一种离子型稀土矿放射性废渣的逐步浸出方法，包括以下步骤：

步骤1：称取离子型稀土矿废渣加浸出剂进行浸出，得到第一浸出液和第一浸出渣,第一浸出液用于回收有价元素；

步骤2：往得到的第一浸出渣中加入浸出剂，控制浸出反应后的酸度值为0.5mol/L，得到第二浸出液和第二浸出渣，第二浸出液返回上一级；

步骤3：水洗第二浸出渣得到第一滤液与第一滤渣，并将第一滤渣进行煅烧；

步骤4：向煅烧后的第一滤渣中加入6mol/L的浸出剂进行浸出，得到第三浸出液与第三浸出渣；

步骤5：水洗第三浸出渣得到第二滤液与第二滤渣，第二滤渣弃去，并收集第一滤液、第三浸出液、第二滤液形成回收液，继续投入到步骤2中使用；

步骤6：当浸出为规模化作业时，浸出过程为循环步骤1至步骤5，不同之处在于：循环步骤1时，步骤1中的填加浸出剂需被步骤2中的第二浸出液替代；循环步骤2时，步骤2中的填加浸出剂需被步骤3中的第一滤液、步骤4中的第三浸出液和步骤5中的第二滤液替代。

进一步地，所述步骤1的浸出液pH控制为3或5.5。