[发明专利]从超富集植物中回收稀土和生物质高附加值产物的方法

说明书

本发明属于固体废弃物资源化技术领域，具体涉及一种从超富集植物中回收稀土和生物质高附加值产物的方法。该方法采用溶剂热处理、快速热解和稀土分离纯化技术，实现了稀土超富集植物收获物中稀土元素与生物质组分的同时回收资源化利用，选择性地分离回收了植物体内的稀土元素，并将稀土超富集植物生物质转化为木质素与酚类等搞附加值产物，整个过程绿色环保、清洁高效，所得产品回收率与纯度较高，在稀土超富集植物综合资源化利用领域具有广阔的应用前景。

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，涉及一种从超富集植物中回收稀土和生物质高附加值产物的方法。

背景技术

稀土是重要的战略资源，在农业、工业、航天、医疗等领域发挥着重要作用。随着稀土需求量的增加，稀土矿山开发加剧，产生了大面积的稀土废弃尾砂地和废料，流入土地、水流中污染农田，破坏生态环境。为了修复被稀土污染的土壤，将超富集植物种植在稀土污染区域，超富集植物可以对土壤、水中的稀土进行吸收、转运与富集，进而较好地恢复植被，修复污染土壤。但与此同时，受污染的稀土超富集植物如何进行绿色环保、资源化的处理处置，成为了土壤植物修复技术产业化、规模化应用中所面临的重要问题。

土壤修复后的稀土超富集植物主要富集稀土元素镧、铈、镨和钕，同时富含硅、铝、钙、锰、镁等金属元素，稀土与非稀土金属的分离提取是从超富集植物中回收稀土元素的关键。并且，超富集植物同时也富含纤维素、木质素等生物质组分，具备制备燃料与化学品的潜力。目前，超富集植物修复产物后处理方法主要有焚烧、热解、堆肥、压缩填埋、液相萃取等，而限制各处理工艺的关键问题是其生物质组分和金属元素的资源化利用和妥善处理难以同时兼顾。如中国专利申请CN111020239A公开了一种从稀土超富集植物中回收稀土和能源物质的方法，该方法联合机械破碎、真空热解分段冷凝和稀土浸出沉淀技术从稀土超富集植物中回收混合稀土氧化物、热解油和气体产物，但该技术中稀土产品的纯度与回收率仍有待提高，且热解油和气体产物组分复杂，增值化利用有待提高，也没有充分利用超富集植物中附加值较高的纤维素、木质素等生物质组分。

因此，迫切需要提供一种从超富集植物中回收稀土和生物质高附加值产物的方法，能同时兼顾生物质组分和金属元素的高附加值资源化利用，提高回收率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有稀土超富集植物的处理无法同时兼顾生物质组分和金属元素的高附加值资源化利用的缺陷和不足，提供一种从超富集植物中回收稀土和生物质高附加值产物的方法，能同时兼顾生物质组分和金属元素的高附加值资源化利用，提高回收。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种从超富集植物中回收稀土和生物质高附加值产物的方法，具体包括以下步骤：

S1、将超富集植物粉碎，加入硫酸溶液与无水乙醇，于密闭条件下，140～180℃溶剂热反应完全，冷却、分离，得到液相产物和固相产物；

S2、将步骤S1所得液相产物除去乙醇，加入水沉淀完全，过滤得到有机溶剂木质素颗粒；

S3、将步骤S1所得固相产物在450～650℃热解完全，得到酚类热解产物(气体)和残渣；

S4、将步骤S3所得残渣灰化处理，用盐酸溶液浸提，得到浸出液；

S5、将步骤S4所得浸出液调节pH为1～3，加入硫酸铵和草酸，沉淀完全，过滤，得到沉淀和滤液；

S6、将步骤S5所得沉淀于800～900℃下焙烧完全，得混合稀土氧化物。