本發(fā)明涉及稀土元素回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種從稀土浸出母液中富集稀土的方法。

背景技術(shù)：
離子型稀土礦中稀土以“離子”形態(tài)賦存于花崗巖風(fēng)化殼中，經(jīng)硫酸銨或硫酸鎂原地浸礦技術(shù)得到稀土浸出液，但所得浸出液中稀土濃度低、化學(xué)成分復(fù)雜、雜質(zhì)離子含量多。目前用于富集浸出母液中的稀土工藝方法主要有碳銨沉淀法、草酸沉淀法、碳酸氫鎂沉淀法和溶劑萃取法，碳銨沉淀法選擇性差，易與其他雜質(zhì)離子形成共沉淀，給后續(xù)的稀土料液凈化、萃取分離工序增加困難；同時(shí)碳銨沉淀法所產(chǎn)生的沉淀母液含大量的氨氮廢水，污染環(huán)境。草酸沉淀法稀土回收率低，條件苛刻，同時(shí)草酸耗量大、價(jià)格昂貴，是毒性物質(zhì)。碳酸氫鎂沉淀法因碳酸氫鎂不穩(wěn)定，制備條件要求高致使該方法的使用受限。采用溶劑萃取法富集稀土浸出母液，稀土濃度低、雜質(zhì)含量高導(dǎo)致在萃取操作時(shí)易產(chǎn)生第三相、萃取劑易“中毒”等問(wèn)題，縮短了萃取劑的使用壽命；稀土浸出液母量大，采用溶劑萃取法處理稀土浸出母液成本高，有機(jī)相在水中溶解損失大，廢水中COD含量高，對(duì)環(huán)境也會(huì)帶來(lái)一定的污染。應(yīng)用溶劑萃取法富集稀土浸出母液時(shí)，工藝通常先將磷類(lèi)萃取劑進(jìn)行氨皂或鈉皂，以此提高萃取劑的萃取能力，但皂化工藝又帶來(lái)氨氮廢水或含鹽廢水的污染問(wèn)題。近年國(guó)家在稀土的綠色提取方面又提出了新的要求，因此開(kāi)發(fā)研究新的富集稀土浸出母液方法成為關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為實(shí)現(xiàn)稀土浸出母液的高效富集，本發(fā)明提供了一種從稀土浸出母液中富集稀土的方法。活性炭屬于一種無(wú)定型炭材料，它是由石墨微晶及連接這些微晶的碳?xì)浠衔锝M成?；钚蕴康幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫、高壓作用，它具有發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，對(duì)有機(jī)物質(zhì)和顆粒雜質(zhì)有良好的吸附性能。發(fā)明利用活性炭可吸附有機(jī)物的特性，采用浸漬法將磷類(lèi)萃取劑與對(duì)H+具有萃取效果的胺類(lèi)萃取劑組成的混合萃取劑吸附在活性炭上，由此形成活性炭吸附材料，再用活性炭吸附材料實(shí)現(xiàn)稀土浸出母液的富集。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明的從稀土浸出母液中富集稀土的方法的具體步驟如下：(1)活性炭吸附材料的制備：將酸性磷類(lèi)萃取劑、胺類(lèi)萃取劑與磺化煤油按體積比為1:0.3～5:0～8的比例混合形成有機(jī)相，將有機(jī)相與粒度為5～500目的活性炭按質(zhì)量比為0.1～5:1的比例混合均勻形成活性炭吸附材料；(2)裝柱：將步驟(1)所得到的活性炭吸附材料用濕法裝柱法裝入柱徑為1～300cm、高徑比為1～80:1的離子交換柱；(3)柱富集：步驟(2)裝柱得到的離子交換柱進(jìn)行多柱串聯(lián)得到分離柱，其中，分離柱按照柱子連接區(qū)段分為萃取柱和反萃柱，柱走向是沿萃取柱和反萃柱方向；用pH值為3～5的稀土浸出母液以0.1～20cm·min-1的流速?gòu)牡谝惠腿≈幜鹘?jīng)分離柱，用濃度為0.1～6mol/L的鹽酸以0.1～20cm·min-1的流速?gòu)牡谝环摧椭幜鹘?jīng)分離柱，待第一萃取柱吸附飽和后，第一萃取柱進(jìn)入反萃段，在第n反萃柱處得到稀土富集物；(4)柱洗滌：使用后的含酸分離柱用蒸餾水洗滌至洗出液pH值大于3，得到空白柱；(5)柱循環(huán)：洗滌后的空白柱再循環(huán)步驟(3)～(4)實(shí)現(xiàn)稀土浸出母液的富集。步驟(1)中，所述的磷類(lèi)萃取劑包括二(2-乙基己基磷酸)或2-乙基己基磷酸單2-乙基己基酯，所述的胺類(lèi)萃取劑為三烷基叔胺。上述富集工藝技術(shù)方案中所述離子交換柱可用攪拌槽替代。本發(fā)明的積極效果如下：(1)用活性炭吸附材料富集稀土浸出母液，解決了沉淀法所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題；(2)活性炭具有吸油特性，不存在萃取廢水產(chǎn)生的COD污染問(wèn)題；(3)用活性炭吸附材料富集稀土浸出母液，去除了傳統(tǒng)的溶劑萃取帶來(lái)的分相困難問(wèn)題；(4)利用三烷基叔胺(N235)樹(shù)脂對(duì)H+的吸附能力，在富集時(shí)不產(chǎn)生其他陽(yáng)離子，可用于硫酸鎂浸礦體系，也解決了因皂化產(chǎn)生氨氮或含鹽廢水污染問(wèn)題；(5)活性炭性質(zhì)穩(wěn)定，循環(huán)利用效果好，操作方便、無(wú)毒、無(wú)污染，為稀土浸出母液的富集提供了一種新方法。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明方法的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明方法的離子交換柱的串聯(lián)方式圖；圖中，F(xiàn)-萃取柱、H-反萃柱、F1-第一萃取柱、Fn-第n萃取柱、H1-第一反萃柱、Hn-第n反萃柱、VF-料液流速、VH-反萃酸流速。具體實(shí)施方式下面的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步詳細(xì)描述。如附圖1和2所示，本發(fā)明的從稀土浸出母液中富集分離稀土的方法的具體步驟如下：(1)活性炭吸附材料的制備：將酸性磷類(lèi)萃取劑、胺類(lèi)萃取劑與磺化煤油按體積比為1:0.3～5:0～8的比例混合形成有機(jī)相，將有機(jī)相與粒度為5～500目的活性炭按質(zhì)量比為0.1～5:1的比例混合均勻形成活性炭吸附材料；(2)裝柱：將步驟(1)所得到的活性炭吸附材料用濕法裝柱法裝入柱徑為1～300cm、高徑比為1～80:1的離子交換柱；(3)柱富集：步驟(2)裝柱得到的離子交換柱進(jìn)行多柱串聯(lián)得到分離柱，串聯(lián)方式如圖2；分離柱按照柱子連接區(qū)段分為萃取柱F和反萃柱H，柱走向是沿萃取柱F和反萃柱H方向；用pH值為3～5的稀土浸出母液以0.1～20cm·min-1的流速?gòu)牡谝惠腿≈鵉1處流經(jīng)分離柱，用濃度為0.1～6mol/L的鹽酸以0.1～20cm·min-1的流速?gòu)牡谝环摧椭鵋1處流經(jīng)分離柱，待第一萃取柱F1吸附飽和后，第一萃取柱F1進(jìn)入反萃段，在第n反萃柱Hn處得到稀土富集物；(4)柱洗滌：使用后的含酸分離柱用蒸餾水洗滌至洗出液pH值大于3，得到空白柱；(5)柱循環(huán)：洗滌后的空白柱再循環(huán)步驟(3)～(4)實(shí)現(xiàn)稀土浸出母液的富集。實(shí)施例1將2-乙基己基磷酸單2-乙基己基酯(P507)與三烷基叔胺(N235)按1:1的比例混合均勻形成有機(jī)相，再與粒度為80～100目的活性炭混合均勻形成活性炭吸附材料，其中有機(jī)相與活性炭按質(zhì)量比為1:1.5；將活性炭吸附材料用濕法裝柱法裝入柱徑為20mm、柱高為1000mm的離子交換柱，裝柱高度為850mm。富集工藝路線(xiàn)如圖1，多柱串聯(lián)如圖2。工藝含分離柱10根，其中萃取柱5根，反萃柱5根。用pH值為4.0的稀土浸出母液以1.5cm·min-1的流速?gòu)腇1處流經(jīng)分離柱，用濃度為5.5mol/L的鹽酸以0.5cm·min-1的流速?gòu)腍1處流經(jīng)分離柱，待F1柱吸附飽和后，F(xiàn)1柱移入反萃段。在H4處得到稀土富集溶液，測(cè)定稀土溶液的濃度為1.21mol/L。含酸分離柱用蒸餾水洗滌至洗出液pH值大于3形成空白柱，空白柱再用于稀土料液的富集，如此循環(huán)使用分離柱。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。