[发明专利]一种从褐煤中综合提取稀有元素及有机质等有价组分的方法

说明书

本发明公开了一种从褐煤中综合提取稀有元素及有机质等有价组分的方法，该方法主要包括以下步骤：(1)原煤破碎；(2)氧化预处理，初步释放褐煤中含有的稀有金属如锗、镓、稀土等；(3)加温碱处理，深度释放褐煤中的稀有金属，并溶解出褐煤中的碱溶性有机质；(4)控电位酸处理，从碱处理液中沉淀出酸不溶有机质，并促进有机质所络合稀有金属的解析；(5)废水处理与循环，处理工艺中提取稀有金属后残余酸液与碱处理过程残余碱液的中和与循环；本发明在兼顾生产成本的前提下，进行褐煤中稀有金属提取的同时，实现褐煤中残余有机质的产品化，残余固体量少且易于建材化，处理过程中残余酸碱溶液大部分可流程内处理并循环使用，工艺流程具有环境污染少、经济效益高、有价组分综合利用率高的优势。

技术领域

本发明公开了一种从褐煤中综合提取稀有元素及有机质等有价组分的方法，涉及固体物料综合回收处理技术领域。

背景技术

褐煤是一种煤化程度介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤，是泥炭经成岩作用形成的腐殖煤，煤化程度最低。褐煤有着清洁、低挥发和低硫的优点，然而又存在着湿度大、燃点低和二氧化碳排放量大的缺点。我国褐煤资源储量丰富，约2118亿吨，约占全国煤炭储量的13％，但由于其具有水分高、热值低、易自燃等缺点，被视为劣质燃料，非常有必要开发褐煤的非燃料利用技术，实现褐煤的高附加值利用。

同时，褐煤中存在丰富的有机质资源，可从中获取含氧化学品。而这些有机质中的腐植酸可作为钻井泥浆调整剂、工业用水稳定剂、水泥减水剂、锅炉除垢剂、矿石浮选剂、废气废水处理剂、复合肥等，可广泛应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域，显示出强大的生命力，前景十分广阔。此外，褐煤中的有机质极易吸附锗、镓、稀土等稀有金属。以锗为例，当褐煤中锗含量在20ppm以上时即可计算储量而具有一定的提取价值，内蒙古地区含锗褐煤储量大，锗品位可达100～200ppm，预计锗储量超过4000吨，而云南帮卖、腊东、芒回和等嘎矿区的褐煤中预计锗储量共计2177吨。因此，加强对褐煤的综合利用，增强对褐煤中稀有元素、有机质、矿物质等有价资源的综合回收利用，提高煤炭的利用价值，具有重要的现实意义。

然而，目前褐煤中有价组分的综合利用率较低，针对褐煤原煤中稀有元素提取的研究较少，多数研究围绕烟灰中锗、粉煤灰中镓的提取开展，且目前的湿法提取过程酸量较多、成本较高，火法提取过程则往往存在挥发率低、挥发时间长、气氛难保证的问题。而褐煤中提取稀土的研究尚处于起步阶段，因此，急需研发经济效益高、环境污染少的从褐煤中综合提取稀有元素及有机质等有价组分的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从褐煤中综合提取稀有元素及有机质等有价组分的方法。针对褐煤中有价组分综合利用率低，稀有元素湿法提取过程酸量较多、成本较高，火法提取过程则往往存在挥发率低、挥发时间长、气氛难保证的问题本发明针对含稀有元素褐煤的特点，在兼顾生产成本的前提下，提出了原煤破碎、氧化预处理、加温碱处理、控电位酸处理、废水处理与循环的工艺过程，为褐煤中稀有元素及有机质等有价组分的综合提取提供了较有前景的方法。

本发明一种从褐煤中综合提取稀有元素及有机质等有价组分的方法，主要包括以下步骤：

(1)原料的选择

选择-80目的褐煤作为原料，所述原料中含有稀土元素和/或稀有金属元素；所述稀有金属元素选自锗、镓、钒中的至少一种；

(2)氧化预处理

将原料褐煤与质量浓度2％～10％的氧化预处理剂按固液比为1:3～1:8、优选为1:5～1:8进行混合，混合后反应大于等于0.5h；通过混合初步释放褐煤中含有的稀有金属元素和/或稀土元素；固液分离后，得到第一段溶出液和第一段溶出剩余固体；

(3)加温碱处理