[發(fā)明專利]一種風(fēng)化殼淋積型稀土礦堆浸提取稀土的方法

有效

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• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104498738A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 池汝安;何正艷;張臻悅
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢工程大學(xué)
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B3/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 崔友明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)化殼淋積型稀土礦堆浸提取稀土的方法。

背景技術(shù)

風(fēng)化殼淋積型稀土礦廣泛分布在我國的江西、廣東、福建、湖南、云南、廣西和浙江等七省區(qū)，因它富含商業(yè)利用價值很高的中重稀土，該礦的開采一直得到國內(nèi)外的高度重視，被確定為戰(zhàn)略礦種。風(fēng)化殼淋積型稀土礦是由含稀土的花崗巖和火山巖等原巖，在溫暖濕潤的氣候下，經(jīng)生物、化學(xué)和物理作用，風(fēng)化形成高嶺石、埃洛石、蒙脫石和伊利石等黏土礦物，同時原巖中易風(fēng)化的稀土礦物也風(fēng)化解離形成稀土水合離子或羥基水合離子吸附在黏土礦物上，用陽離子，通常是銨離子和鈉離子，通過離子交換將稀土離子交換于溶液中，再用草酸或碳酸氫銨沉淀回收稀土。

風(fēng)化殼淋積型稀土礦所用的浸礦劑一般為硫酸銨，其優(yōu)點是稀土浸出率和產(chǎn)品純度均較高，但是溶液的滲透性較差，且稀土浸出速度較慢。而氯化銨作浸礦劑時，與硫酸銨相比，不僅能提高稀土浸出率和稀土浸出速度，而且還能因溶液的滲透性增強，縮短生產(chǎn)周期。但是氯化銨的缺點是在稀土的浸取過程中，它對鋁的交換能力也很強，導(dǎo)致浸出的稀土母液中，雜質(zhì)鋁含量較大，給后續(xù)母液的處理增大了成本，且造成稀土產(chǎn)品純度較低，故一般不用來作浸礦劑。

風(fēng)化殼淋積型稀土礦根據(jù)礦體的風(fēng)化程度，自上而下大體可分為腐殖層、全風(fēng)化層、半風(fēng)化層和未風(fēng)化的基巖。腐植層在礦體的最上層，為結(jié)構(gòu)致密的灰褐色礦土，含大量黏土、腐殖物和植物殘骸等，土壤肥沃，適合植物的生長，滲透性較差，厚度大約為0.2～2m；全風(fēng)化層呈黃白-淺紅色，結(jié)構(gòu)疏松、多孔，易捏碎，含60～80％黏土礦物和少量石英，滲透性較好，厚度大約為2～40m；半風(fēng)化層基本保持原巖顏色和結(jié)構(gòu)，含黏土礦物10～30％，滲透性良好，厚度大約為0.5～2m。

對風(fēng)化殼淋積型稀土礦中離子相稀土及鋁在礦體各層中的含量研究發(fā)現(xiàn)，離子相稀土及鋁的分布基本如圖1所示，離子相稀土主要富集在全風(fēng)化層和半風(fēng)化層，稀土品位RE₂O₃分別為0.04～0.2％和0.03～0.08％，而腐殖層則較少，為0.002～0.008％，相反，可交換離子相鋁主要富集在腐殖層，高達0.01～0.1％，而全風(fēng)化層和半風(fēng)化層則很少，分別不足0.01％和0.001％。基巖未風(fēng)化，不含離子相稀土和鋁。因此，稀土浸出液中的主要雜質(zhì)鋁離子主要來自腐殖層。如能剝離出腐殖層礦土，不進入堆場，那么堆浸場沒有了腐殖層礦土，減少了鋁離子來源，就能大大減少稀土浸出母液中雜質(zhì)鋁離子的含量，提高稀土產(chǎn)品的純度，降低后續(xù)回收稀土的成本。此外，還能選擇氯化銨作為浸礦劑，有效改善堆場的滲透性，縮短生產(chǎn)周期，拓寬了浸取劑的選擇。

目前，工業(yè)生產(chǎn)中，主要采用硫酸銨作為浸取劑的原地浸出工藝和堆浸工藝。原地浸出工藝基本不需要破壞植被，不需要搬礦，只需將浸礦劑從注液孔注入礦體中，選擇性地浸出有用組分，然后通過回收腔收集浸出液，再送至地面加工廠進行稀土提取加工。因此，原地浸出工藝具有顯著的環(huán)境保護優(yōu)勢，生產(chǎn)成本較低，是目前廣為推崇的技術(shù)。但原地浸出工藝的應(yīng)用，只適合礦體有假底板且無裂隙的礦床，否則將造成浸取液及浸出液的泄露，不僅導(dǎo)致稀土無法回收，還會對下游和地下水質(zhì)造成嚴重污染，而大多數(shù)的礦床并不滿足此條件，故它的應(yīng)用存在較大的局限性。此外，該工藝還存在不少缺點，比如采礦盲區(qū)，浸出液不到區(qū)，無法進行稀土交換，常導(dǎo)致稀土回收率較低；原地浸礦的山體受浸取液長時間浸泡或注液不當(dāng)，易導(dǎo)致山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害；礦石粒度細或致密易導(dǎo)致浸礦溶液的滲流過慢，降低生產(chǎn)效率等。

堆浸工藝利用地形筑堆，集中收液和集中處理回收稀土，其資源利用率和回收率高于原地浸出工藝。然而傳統(tǒng)的堆浸工藝通常是將礦山的各層礦土盲目地混合構(gòu)筑堆場，易造成稀土浸出母液中雜質(zhì)含量較高，除雜成本增加，稀土產(chǎn)品純度不高，且堆場的滲透性較差，生產(chǎn)周期較長。此外，堆場底部所墊的聚乙烯塑料薄膜易阻止上下土層間的物質(zhì)交換，不利于植被恢復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種稀土浸出液雜質(zhì)含量少、稀土產(chǎn)品純度高，且有利于后期植被恢復(fù)的風(fēng)化殼淋積型稀土礦堆浸提取稀土的方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

提供一種風(fēng)化殼淋積型稀土礦堆浸提取稀土的方法，所述風(fēng)化殼淋積型稀土礦從上至下依次包括腐殖層、全風(fēng)化層和半風(fēng)化層礦土，其步驟如下：

1)將風(fēng)化殼淋積型稀土礦的腐殖層礦土剝離；