[發明專利]包頭礦混合碳酸稀土沉淀廢水用于硫酸亞銪沉淀的方法

有效

• 申請號: 201110344591.0
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102337405A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 郝先庫;張瑞祥;劉海旺;王士智
• 申請（專利權）人: 包頭市京瑞新材料有限公司
• 主分類號: C22B3/46
• 分類號: C22B3/46;C22B59/00
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術領域

本發明涉及一種包頭礦混合碳酸稀土沉淀廢水用于硫酸亞銪沉淀的方法，屬于稀土濕法冶金領域。

背景技術

目前從釤銪釓富集物提取氧化銪工藝中，其關鍵工序之一是富銪的制備，工業廣泛應用的是用鋅粉將三價銪還原為二價銪離子，生成的二價銪離子再與硫酸根反應生成穩定的硫酸亞銪沉淀，實現銪與其它稀土分離，工藝中硫酸根是以七水硫酸鎂加入到反應體系，硫酸鎂作為硫酸亞銪沉淀劑已在廣泛應用，而用硫酸銨或硫酸銨和硫酸鎂混合物作為沉淀劑在目前熒光級氧化銪生產工藝沒有得到廣泛的應用。

用濃硫酸分解包頭稀土精礦生產混合碳酸稀土工藝，產生的大量硫酸銨和硫酸鎂廢水，生產1噸包頭礦混合碳酸稀土產生13噸母液廢水，經濃縮、結晶得到硫酸銨和七水硫酸鎂混合晶體1110kg，其中含硫酸銨480kg、七水硫酸鎂630kg。這種混合物在應用方面只能用于農肥、離子吸附型稀土礦的浸礦試劑等要求不高的行業應用，如要得到較純凈的硫酸銨和七水硫酸鎂產品需要較高的生產成本，企業很難承受，所以在其它領域應用受到限制，回收的大量晶體存在積壓，如沉淀廢水排放將會造成了資源的浪費和環境污染。

發明內容

本發明的目的是提供一種包頭礦混合碳酸稀土沉淀廢水用于硫酸亞銪沉淀的方法，該方法將濃硫酸焙燒分解包頭稀土精礦生產混合碳酸稀土沉淀廢水濃縮，得到濃縮后的硫酸銨和硫酸鎂混合溶液，取替單一的七水硫酸鎂作為硫酸亞銪沉淀劑，節約生產成本，減少資源的浪費和環境污染。

技術解決方案：

本發明包頭礦混合碳酸稀土沉淀廢水用于硫酸亞銪沉淀的方法。包頭稀土精礦混合碳酸稀土沉淀廢水中含硫酸銨0.28mol/L、含七水硫酸鎂0.2mol/L，將該廢水體積濃縮5倍，在濃縮后的溶液中硫酸銨和七水硫酸鎂均沒有產生結晶，濃縮后得到濃縮溶液，濃縮溶液中含硫酸銨1.4mol/L、含七水硫酸鎂1mol/L，冷卻待用；將原料氯化釤銪釓溶液打入沉淀罐中，原料釤銪釓中氧化銪含量Eu₂O₃/REO為6～15％，稀土濃度為0.5～1.5mol/L，料液酸度pH＝4，分別加入鋅粉，鋅粉加入量與釤銪釓富集物中含氧化銪量的重量比為0.35∶1；加入濃縮后硫酸銨和硫酸鎂混合溶液，加入量為釤銪釓中含1kg氧化銪加入4.73升濃縮后的溶液；開啟攪拌反應2小時，澄清4小時，過濾，得到濾餅為硫酸亞銪沉淀，氧化銪含量Eu₂O₃/REO＞92％，濾液為釤釓富集物溶液，釤釓中氧化銪含量Eu₂O₃/REO＜0.1％。

本發明濃縮后溶液中的硫酸根與二價銪生成硫酸亞銪沉淀，銨離子、鎂離子和過量的硫酸根進入釤釓溶液中，經過萃取分離提純釤釓后，銨離子、鎂離子和過量的硫酸根隨萃取分離廢水排入到廢水處理工序。

本發明中控制廢水濃縮量是關鍵，控制廢水濃縮量有利于硫酸銨和硫酸鎂在濃縮后重量比不變，便于確定濃縮后廢水加入量。

本發明的優點

(1)碳酸稀土沉淀廢水中含有微量的稀土元素，廢水回用后即不會影響鋅粉還原硫酸亞銪制備工藝，更不會影響熒光級氧化銪純度，同時可提高稀土收率，減少資源浪費。

(2)沉淀廢水不需要完全濃縮制備成晶體，濃縮后的溶液可以稀釋原料稀土濃度，降低濃縮、結晶的能源消耗。

具體實施方式

實施例1

包頭稀土精礦混合碳酸稀土沉淀廢水中含硫酸銨0.28mol/L、七水硫酸鎂0.2mol/L，將該廢水體積濃縮5倍，濃縮后的溶液中含硫酸銨1.4mol/L、含七水硫酸鎂1mol/L，冷卻待用。

在3M³反應罐中，加入2M³釤銪釓富集物料液，料液稀土濃度為1mol/L，料液酸度pH＝4，料液中氧化銪含量Eu₂O₃/REO為10％，加入12.32kg鋅粉，加入濃縮后的硫酸銨和硫酸鎂混合溶液166.5升，開啟攪拌反應2小時，澄清4小時，過濾，得到濾餅為硫酸亞銪沉淀，氧化銪含量Eu₂O₃/REO＝92.6％，濾液為釤釓富集物溶液，釤釓中氧化銪含量Eu₂O₃/REO＜0.08％。

實施例2

包頭稀土精礦混合碳酸稀土沉淀廢水中含硫酸銨0.28mol/L、七水硫酸鎂0.2mol/L，將該廢水體積濃縮5倍，濃縮后的溶液中含硫酸銨1.4mol/L、含七水硫酸鎂1mol/L，冷卻待用。

在3M³反應罐中，加入2M³釤銪釓富集物料液，料液稀土濃度為1.2mol/L，料液酸度pH＝4，料液中氧化銪含量Eu₂O₃/REO為8％，加入11.83kg鋅粉，加入濃縮后的硫酸銨和硫酸鎂混合溶液160升，開啟攪拌反應2小時，澄清4小時，過濾，得到濾餅為硫酸亞銪沉淀，氧化銪含量Eu₂O₃/REO＝92.8％，濾液為釤釓富集物溶液，釤釓中氧化銪含量Eu₂O₃/REO＜0.05％。