[发明专利]一种稀土开采及萃取方法

说明书

本发明公开一种稀土开采及萃取方法，包括采场采准、浸矿工作、母液收集、沉淀工作和灼烧工作这几个步骤；本发明中以氯化铵与硫酸铵复合盐作为浸矿液，将氯化铵与硫酸铵两者混合在一起能起到取长补短的效果，氯化铵具有较强的交换能力，但它对2价的ca、Sr、Ba也具有置换能力，会影响产品的合格率，而硫酸铵交换能力次于氯化铵，但硫酸铵负2价的So4，对正2价的ca、Sr、Ba有抑制，浸出作用，有利于浸出液的除杂和减少沉淀剂的消耗，以氯化铵与硫酸铵复合盐作为浸矿液能提高的稀土提取率，提高稀土纯度，设置田菁胶为助浸剂，对于离子型稀土矿的浸出过程，具有较好的促进作用，同时在降低浸矿剂浓度与用量方面也具有一定的优势。

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，具体为稀土开采及萃取方法。

背景技术

中国是世界上稀土资源最丰富的国家，南以重稀土为主，北以轻稀土为主。南方稀土矿床类型为“风化壳型”。稀土矿物中的稀土元素主要以阳离子状态存在，并吸附在如高岭土、蒙脱石等矿物上，所以目前采用硫酸铵浸取液来浸溶矿石以获得离子型稀土离子。

离子型稀土矿的开采工艺经历了80年代开始的池浸工艺、堆浸工艺和目前采用的原地浸矿工艺过程。原地浸矿工艺是在不剥离表土、不开挖矿石的情况下，将浸矿溶液通过网格布置的注液井直接注入天然埋藏条件下的风化矿体，在静压渗浸条件下，浸矿剂溶液中的阳离子将吸附在粘土表面的稀土离子交换下来形成母液，母液从收液工程系统流出，用草酸沉淀母液中的稀土，实现资源回收的目的。而现有的稀土开采工艺获得的稀土纯度不够高，会影响稀土的利用率，造成浪费，因此，急需解决这个问题。

发明内容

为了解决现有的稀土开采工艺获得的稀土纯度不够高，本发明提供一种稀土开采及萃取方法。

本发明通过以下技术方案实现的：

本发明具体提供一种稀土开采及萃取方法，包括以下步骤：

(1)采场采准：采场采准工作包括划分采场、原地钻孔、开输液沟和集液池以及开沉淀池，划分采场以拟开展原位浸出区域的地质和水文勘探资料为基础，结合遥感数据构建矿区三维地图，对采场区域进行划分，并根据三维地图圈定所需钻注液孔的地表位置，设计的注液孔数量不少于四个，且相邻注液孔间距设置为一致，所述相邻注液孔间距设置为9-12m；原地钻孔为先用定向钻机在采场上钻注液孔，并设计实施注液防渗操作，沿基岩底板的断层、裂隙和破碎带构建防渗层，并测试防渗层的防渗性能；之后开输液沟，在输液沟两端设有集液池，所述集液池位置高于输液沟；开沉淀池，在集液池下方设置沉淀池，且集液池的出口端连通沉淀池。

(2)浸矿工作：向上述注液孔中注入浸矿液，注入浸矿液结束后往注液孔中加注水；所述浸矿液为质量百分比为2.8％～3.2％的氯化铵与硫酸铵复合盐，其浸矿液内部成分质量比为氯化铵：硫酸铵＝1： 2～1：2.8；向上述注液孔中注入助浸剂，所述助浸剂为质量百分比为 0.2％～0.5％的田菁胶。

(3)母液收集：往注液孔中注液后，输液沟中先集得水，再集得低浓度母液，最后集得达到工业标准的母液，先将输液沟中收集得到的水排放掉，再将母液导入集液池中。

(4)沉淀工作：将母液从集液池中母液导入沉淀池中，然后往沉淀池内加入沉淀剂、除杂剂，所述沉淀剂为质量百分比为 3.6％～4.4％的氟化铵，除杂剂为质量百分比为5.5％～6.3％的2,3-二羟基丁二酸。

(5)灼烧工作：经沉淀工作后获得混合稀土，之后将所获得的混合稀土在电炉中900℃～1300℃下灼烧4～5h，之后自然冷却到350℃，获得混合稀土氧化物。

优选的，本发明具体提供一种稀土开采及萃取方法，浸矿液为质量百分比为3.1％的氯化铵与硫酸铵复合盐，其浸矿液内部成分质量比为氯化铵：硫酸铵＝1：2.4；向上述注液孔中注入助浸剂，所述助浸剂为质量百分比为0.3％的田菁胶。