[發明專利]一種從含有稀土離子溶液回收稀土的方法

有效

• 申請號: 201810182387.5
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108285979B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 方東;鮑瑞;易健宏;李秀娟;劉意春;李才巨;游昕;陶靜梅
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B59/00
• 代理公司: 武漢泰山北斗專利代理事務所(特殊普通合伙) 42250
• 代理人: 程千慧

本發明涉及一種從含有稀土離子溶液中回收稀土的方法，屬于稀土提取回收技術領域。本發明首先通過將粉末狀的碳納米管壓片，并作為電極材料組裝成電池，放電到1.5?0.001V，然后將放電后的碳納米管取出并置于含有稀土離子溶液中分散、浸泡、獲得碳納米管/稀土復合物，之后將碳納米管/稀土復合物置于鹽酸溶液中來溶解稀土，從而過濾分離碳納米管和含有稀土離子的鹽酸溶液，最后將含有稀土離子的鹽酸溶液50?300℃下減壓蒸餾去除沒有反應的鹽酸進而得到稀土的氯化物，本發明所用的放電后的碳納米管能還原稀土離子為稀土單質，對稀土的回收率高，同時碳納米管能循環利用，成本較低。

技術領域

本發明涉及一種從含有稀土離子溶液中回收稀土的方法，屬于稀土提取回收技術領域。

技術背景

稀土(Rare Earth，簡稱RE)是化學元素周期表第三副族中原子序數從57至 71的15個鑭系元素，即鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)，再加上與其電子結構和化學性質相近的鈧(Sc)和釔(Y)，共17種元素的總稱。稀土元素因其獨特的4f亞層電子結構、大的原子磁矩、強的自旋-軌道耦合、多變的配位數，使其形成的化合物具有優異的光、電、磁、超導、催化等物理性能，能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料，被稱作當代的“工業味精”。稀土材料在國民經濟和國防工業的各個領域已廣泛應用，在當代社會經濟和高技術諸多領域中發揮著重要作用。然而，近年來隨著稀土產業規模的進一步擴大，稀土行業在冶煉分離中，每年排放的廢水量達2000多萬噸，廢水中含有大量的稀土。從這些稀土廢水中富集回收稀土不僅可以充分利用寶貴的稀土資源，而且可以大大減少廢水排放。目前回收稀土的方法主要有物理方法和化學方法，包括沉淀、吸附、萃取、離子交換、膜分離等等。如中國發明專利CN 104229933 B,公布了一種從稀土提煉工業廢水中回收稀土的方法，：選用鎂基納米材料通過離子交換形式從稀土提煉工業廢水中回收稀土元素，通過回收廢水中的稀土回收率達到98％以上。中國發明專利申請CN101979335A，公布了一種稀土礦山廢渣廢水治理微量稀土回收工藝，采用石灰作為沉淀劑，使稀土離子生成氫氧化物沉淀與廢水分離，該方法雖然簡單，但由于水量大，需要用酸反調pH到中性才能排放。另外該方法回收稀土的效率不理想。中國發明專利申請CN102352448A，公開了一種用普魯士藍膠體納米粒子從低濃度稀土溶液中回收稀土的方法，利用普魯士藍膠體納米粒子作為吸附劑，通過滲析膜回收稀土，這種方法稀土回收效率較高但同時也存在成本高、處理量小的問題。中國發明專利申請“沉淀-萃取法從稀土礦山開采廢水中回收稀土的工藝”(CN101974690A)采用氫氧化鈣沉淀和P507有機萃取相結合的方法回收稀土，稀土回收率能夠達到85％以上，這種方法萃取劑溶解損失大，成本高，易產生二次污染，而且通過沉淀池澄清過濾還要占用大面積的土地資源。但這些方法的主要問題是成本偏高，在稀土價格水平不高的情況下，其實施的經濟效益難以體現。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種從稀土溶液中沉積回收稀土的方法。

本發明的一種從含有稀土離子溶液中回收稀土的方法，通過將粉末狀的碳納米管壓片，并作為正極材料組裝成電池，放電到1.5-0.001V，然后將放電后的碳納米管取出并置于含有稀土離子溶液中分散、浸泡、獲得碳納米管/稀土復合物，之后將碳納米管/稀土復合物置于濃鹽酸溶液中來溶解稀土，從而過濾分離碳納米管和含有稀土離子的鹽酸溶液，最后將含有稀土離子的鹽酸溶液50-300℃下減壓蒸餾去除沒有反應的鹽酸進而得到稀土的氯化物，制備方法按以下步驟進行：

a將粉末狀的碳納米管壓片，其中片的厚度為0.01-0.5cm；

b將步驟a中壓好的片作為正極材料，組裝成電池，放電到1.5-0.001V；