一種從風(fēng)化殼淋積型稀土礦浸出液除雜渣中回收稀土及鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從風(fēng)化殼淋積型稀土礦浸出液除雜渣中回收稀土及鋁的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在溫暖濕潤(rùn)的氣候環(huán)境下，經(jīng)生物、物理和化學(xué)作用，花崗巖和火山巖等原巖逐漸風(fēng)化為埃洛石、伊利石、高嶺石和蒙脫石等黏土礦物，同時(shí)稀土礦物則風(fēng)化形成稀土離子。稀土離子以水合或羥基水合離子吸附在黏土礦物上形成風(fēng)化殼淋積型稀土礦。該礦具有分布廣、礦點(diǎn)多、規(guī)模小，原礦放射性低、稀土配分齊全及富含中重稀土等特點(diǎn)，其中，中重稀土占世界儲(chǔ)量的80%以上，是我國(guó)特有的稀土礦產(chǎn)資源，也是世界上稀缺的礦種，廣泛分布于我國(guó)南方的江西、福建、湖南、廣東、廣西、云南和浙江等七省。
[0003]目前，對(duì)于風(fēng)化殼淋積型稀土礦的開采，通常采用堆浸工藝和原地浸出工藝，用硫酸銨或氯化銨為浸礦劑將稀土通過(guò)離子交換浸出到溶液中，再通過(guò)草酸或碳酸氫銨沉淀回收稀土。而收集的稀土浸出液中雜質(zhì)含量往往較高，其中鋁、鐵等雜質(zhì)的含量可達(dá)250mg/L，若未經(jīng)除雜就直接用草酸沉淀，則這些雜質(zhì)離子將與稀土離子生成RE[A1 (C2O4)3]、REtFe(C2O4)3]等可溶性配合物，不僅使草酸用量明顯增加，還使稀土沉淀收率大大下降；若直接用碳酸氫銨沉淀，則會(huì)與稀土離子生成共沉淀物，降低稀土產(chǎn)品質(zhì)量，且對(duì)操作有較大的負(fù)面影響。因此，在沉淀稀土之前，通常會(huì)用碳酸氫銨在pH = 5.4?5.8時(shí)對(duì)稀土浸出液進(jìn)行除雜，使鋁、鐵基本完全沉淀，硅和鈣部分沉淀。在此除雜過(guò)程中，會(huì)有約3?8%的稀土形成氫氧化物沉淀進(jìn)入除雜渣，造成稀土的損失。一般稀土年開采量達(dá)100t的礦山，將產(chǎn)生此種除雜渣500?1500t，損失稀土 30?80t，鋁100?750t。因此，對(duì)風(fēng)化殼淋積型稀土礦稀土浸出液除雜渣中稀土和鋁進(jìn)行回收，不僅可避免我國(guó)寶貴稀土資源和鋁資源的流失浪費(fèi)，還可減小除雜渣深埋后對(duì)環(huán)境的造成的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種操作簡(jiǎn)便，能夠從風(fēng)化殼淋積型稀土礦浸出液除雜渣中回收稀土及鋁的方法，且回收率較高。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
[0006]提供一種從風(fēng)化殼淋積型稀土礦浸出液除雜渣中回收稀土及鋁的方法，所述除雜渣為采用堆浸工藝或原地浸出工藝對(duì)風(fēng)化殼淋積型稀土礦進(jìn)行開采過(guò)程中，向收集的稀土浸出液中加入飽和碳酸氫銨溶液所得到的沉淀物，其步驟如下:
[0007](I)向除雜渣中加入酸性溶液，控制溫度為10?70°C條件下不斷攪拌4?8h，過(guò)濾得到含稀土及鋁的濾液和廢渣；
[0008](2)向步驟(I)所得含稀土及鋁的濾液中加堿性溶液至pH值為5.0?5.5，在濾液中生成氫氧化鋁沉淀，過(guò)濾得到氫氧化鋁沉淀和含稀土濾液；
[0009](3)將步驟(2)所得氫氧化鋁沉淀用清水洗滌、過(guò)濾，再低溫干燥得氫氧化鋁或高溫煅燒得到氧化鋁產(chǎn)品；
[0010](4)向步驟⑵所得含稀土濾液中加入堿性溶液，調(diào)節(jié)濾液pH值至6.5?8.0，陳化6?24h后過(guò)濾，得稀土沉淀(含碳酸稀土或氫氧化稀土的沉淀)和濾液，稀土沉淀經(jīng)洗滌、過(guò)濾、干燥得到稀土產(chǎn)品(碳酸稀土或氫氧化稀土)。
[0011]按上述方案，所述除雜澄含2?6wt%稀土(以RE2O3質(zhì)量計(jì))和20?50wt%_S(以Al2O3質(zhì)量計(jì))。
[0012]優(yōu)選的是，步驟⑴所述溫度條件為20?50°C。
[0013]按上述方案，步驟(I)所述酸性溶液為硫酸溶液、鹽酸溶液、硝酸溶液中的一種或幾種的混合物，質(zhì)量濃度均為I?10%。
[0014]優(yōu)選的是，步驟⑴所述酸性溶液為硫酸溶液。
[0015]按上述方案，步驟(I)所述酸性溶液與除雜渣的液固比為0.5?2mL/g。
[0016]按上述方案，步驟(2)和步驟(4)所述堿性溶液為飽和碳酸氫錢溶液、氨水溶液或飽和氫氧化鈉溶液，其中氨水溶液質(zhì)量濃度為25?28%。
[0017]優(yōu)選的是，步驟(2)和步驟(4)所述堿性溶液為飽和碳酸氫錢溶液。
[0018]按上述方案，步驟(3)所述低溫干燥工藝條件為:50?80°C條件下干燥12?24h。
[0019]按上述方案，步驟(3)所述氫氧化銷純度為70?88wt%。
[0020]按上述方案，步驟(3)所述高溫煅燒工藝條件為:950?1200°C條件下煅燒6?12h0
[0021]按上述方案，步驟(3)所得氧化鋁純度為75?87 0Z0o
[0022]按上述方案，步驟(4)所述洗滌為采用清水洗滌，清水與稀土沉淀體積比為I?
10:1ο
[0023]按上述方案，步驟⑷所得稀土品位為RE20370?90%。
[0024]按上述方案，步驟(4)所述濾液添加相應(yīng)堿性溶液后，可回收用于步驟(2)沉淀鋁和步驟(4)沉淀稀土。
[0025]按上述方案，所述鋁(以Al2O3質(zhì)量計(jì))回收率為60?90% ;所述稀土(以RE 203質(zhì)量計(jì))回收率為60?90%。
[0026]本發(fā)明的有益效果在于:1、本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，采用廉價(jià)易得的試劑從風(fēng)化殼淋積型稀土礦浸出液除雜渣中回收稀土的同時(shí)，還分離回收了鋁，回收率高，不僅避免了鋁資源的浪費(fèi)，還提高了除雜渣的綜合利用價(jià)值，生產(chǎn)成本較低，避免了我國(guó)寶貴稀土資源的流失和浪費(fèi)，減少了廢棄物的產(chǎn)生量；2、采用本發(fā)明方法回收的鋁及稀土產(chǎn)品雜質(zhì)含量少，純度高，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。3、本發(fā)明所用液體可循環(huán)使用，幾乎無(wú)廢水排放，工藝經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1從風(fēng)化殼淋積型稀土礦浸出液除雜渣中回收稀土及鋁的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029]實(shí)施例1
[0030]廣東某風(fēng)化殼淋積型稀土礦，稀土配分為中釔富銪型，稀土平均品位為RE2O30.078%，采用原地浸出工藝，硫酸銨為浸礦劑，對(duì)稀土進(jìn)行提取。收集的稀土浸出液經(jīng)飽和碳酸氫銨溶液除雜后，產(chǎn)生的除雜渣中稀土和鋁分別占4wt% (RE2O3)和50wt%(Al2O3) ο取500g此除雜渣，向其中以液固比2mL/g緩慢加入100mL濃度為1wt %的硫酸溶液，控制溫度為30°C并不停攪拌，待沉淀物不再減少時(shí)(約4h)過(guò)濾，將濾渣進(jìn)行填埋處理，而所得濾液則向其中緩慢加入飽和碳酸氫銨溶液，控制pH值為5.0，待白色絮狀沉淀不再增加時(shí)過(guò)濾，得到氫氧化鋁沉淀和含稀土濾液，用液固體積比1:1的清水洗滌氫氧化鋁沉淀，過(guò)濾后在50°C下干燥24h，即得氫氧化鋁491.6g，該產(chǎn)品純度為70%，鋁回收率為90%。對(duì)含稀土濾液，繼續(xù)向其中加入飽和碳酸氫銨溶液，控制pH值為6.5，沉淀稀土并使其在沉淀母液中陳化24h后過(guò)濾，用2倍體積的清水洗滌濾渣，過(guò)濾后晾干即得碳酸稀土28.4g，該產(chǎn)品稀土品位RE2O3為80%，稀土回收率為82%。從該風(fēng)化殼淋積型稀土礦浸出液除雜渣中回收稀土及鋁的工藝流程圖如圖1所示。
[0031]實(shí)施例2
[0032]廣東某風(fēng)化殼淋積型稀土礦，稀土配分為中釔富銪型，稀土平均品位為RE2O30.085%，采用堆浸工藝，硫酸銨為浸礦劑，對(duì)稀土進(jìn)行提取。收集的稀土浸出液經(jīng)飽和碳酸氫銨溶液除雜后，產(chǎn)生的除雜渣中稀土和鋁分別占2wt% (RE2O3)和32wt% (Al2O3)。取500g此除雜渣，向其中以液固比1.5mL/g緩慢加入750mL濃度為lwt%的硝酸溶液，控制溫度為