[发明专利]一种利用生物浸出分离离子型稀土尾矿中镧和钕的方法

说明书

本发明属于固体废弃物资源化技术领域，具体涉及一种利用生物浸出分离离子型稀土尾矿中镧和钕的方法。该方法利用苜蓿中华根瘤菌Sinorhizobiummeliloti对进行微生物浸出，固液分离后得到尾矿残渣和富含镧和钕的稀土浸出液，使牢固吸附于矿物晶体表面的稀土元素与矿物分离，更有利于后续的稀土元素的提取；并且本发明方法不会产生二次污染，不产生额外的废水，绿色高效，具有较高的环境和经济效益，在离子型稀土尾矿资源化的领域具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化技术领域。更具体地，涉及一种利用生物浸出分离离子型稀土尾矿中镧和钕的方法。

背景技术

稀土是世界战略性资源，在军事、能源等行业中发挥着重要作用。我国是稀土资源大国，但由于市场需求不断扩大，我国稀土资源消耗速度正急速加剧，贮量已不足总贮量的40％，稀土已成为最紧缺，供应风险最高的战略资源之一。目前对于离子型稀土矿，主要采用离子交换法开采，产生了大面积的稀土尾砂地。统计数据显示，每生产1吨稀土氧化物就会产生约2000吨尾砂地，一方面，尾砂地会造成周边农田土壤稀土污染严重，并且稀土作为环境污染因子，具有神经毒性，对神经系统具有损伤作用，存在安全隐患。另一方面，离子型稀土矿尾砂地稀土含量仍高达671～1120mg/kg，荒废丢置造成了稀土资源极大的浪费。

目前，对于离子型稀土矿尾砂地的处理仍面临着许多困难。因为离子型稀土矿尾砂地中残留稀土含量较低，并且残留稀土元素中的50～70％是以正三价离子态吸附于矿物晶体表面的，与矿物结合牢固，使用离子交换法再次浸提成本过高，且采用氯化钠、硫酸铵、氯化铵和硫酸镁作为浸提剂，会引入大量的NH⁴⁺、Na⁺、Cl^-、NO^3-、SO₄^2-例子，破坏土壤生物与植物的生长环境，使土壤丧失生态服务功能。中国专利申请CN102430470A公开了一种从离子吸附型稀土矿尾矿中回收伴生稀有元素的方法，该方法只是简单的利用重力和磁力作用对离子吸附型稀土矿尾矿进行了简单的回收，所得重矿物精矿组成复杂，后续再利用或分离稀土元素困难。

因此，迫切需要提供一种绿色、安全、高效，不产生二次污染，低成本回收分离离子型稀土尾矿中稀土元素的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服离子型稀土矿尾砂地中残留稀土含量较低，残留稀土元素较难回收分离，且容易造成二次污染的缺陷和不足，提供一种绿色、安全、高效，不产生二次污染，低成本回收分离离子型稀土尾矿中稀土元素的方法。

本发明的目的是提供一种利用生物浸出分离离子型稀土尾矿中镧和钕的方法。

本发明另一目的是提供所述利用生物浸出分离离子型稀土尾矿中镧和钕的方法在离子型稀土尾矿资源化利用方面的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种利用生物浸出分离离子型稀土尾矿中镧和钕的方法，利用苜蓿中华根瘤菌Sinorhizobium meliloti对进行微生物浸出，固液分离后得到尾矿残渣和富含镧和钕的稀土浸出液。

本发明在苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)生物浸出的过程中，根瘤菌会分泌出铁载体Rhizobactin，这中铁载体Rhizobactin具有较多羟基、羧基等络合基团，能够和稀土离子镧、钕产生较强的络合作用，形成可溶性Rhizobactin-镧和Rhizobactin-钕络合物，从而使镧和钕从离子型稀土尾矿中浸出，使牢固吸附于矿物晶体表面的稀土元素与矿物分离，更有利于后续的稀土元素的提取。整个过程不会产生二次污染，不产生额外的废水，绿色高效，具有较高的环境和经济效益。

具体的，所述利用生物浸出分离离子型稀土尾矿中镧和钕的方法，包括以下步骤：