[發(fā)明專利]礦物相礦物分離廠專用沉淀劑及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810704883.2
• 申請日: 2018-07-01
• 公開（公告）號: CN108842061A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李長生;潘朝東;韋岳松
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西那神晞途環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C22B3/44
• 分類號: C22B3/44;C22B59/00
• 代理公司: 南寧東智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 戴燕桃;汪治興

本發(fā)明公開了一種礦物相礦物分離廠專用沉淀劑及其制備方法，以海沙、碳酸氫鈉、沙蟲培養(yǎng)物稀土沉淀液和碳酸鈉為主要成分制成，制備方法包括：海沙和碳酸鈉焙燒，與碳酸氫鈉混合，制成粉末沉淀劑，再與沙蟲培養(yǎng)物稀土沉淀液混合制得。本發(fā)明制得的沉淀劑尤其適用于礦物型礦物中的輕稀土沉淀，且具有沉淀率高、富集效果好、天然環(huán)保等諸多優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及稀土分離技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種礦物相礦物分離廠專用沉淀劑及其制備方法。

背景技術(shù)

中國是全球最大的稀土資源大國，在已探明的資源當(dāng)中，中國稀土儲量約占全球總量的31%。稀土的加入可以改善其它產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代社會的各個領(lǐng)域，包括混合動力汽車、手機(jī)、超導(dǎo)體和軍事等各種高新技術(shù)領(lǐng)域，因而有著“21世紀(jì)黃金”的美譽(yù)。尤為突出的是，稀土能夠大幅提高相關(guān)現(xiàn)代軍事高新技術(shù)武器的戰(zhàn)斗性能，是一種非常重要的戰(zhàn)略資源。

我國的稀土主要分量大系列，一是以輕稀土為主配分的輕稀土資源，占我國稀土工業(yè)總儲量的88%，主要分布在內(nèi)蒙古白云鄂博和四川冕寧一帶，主要有鑭、鈰、鐠、釹和少量釤和銪等；其中典型礦物為包頭氟碳鈰礦-獨(dú)居石混合型稀土精礦，而此種礦物儲量占世界儲量的25%，是世界之最。二是以中、重稀土為主要配分的中、重離子型稀土資源，其以罕見的離子狀態(tài)賦存于花崗巖中，集中分布在江西、廣東、湖南、福建等地，富含釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔等，價值很高，目前此類礦物僅在我國有發(fā)現(xiàn)。

從稀土礦物資源的分布看，包頭氟碳鈰礦-獨(dú)居石混合型稀土精礦是世界第一大輕稀土資源和第二大釷資源，其不僅儲量豐富，而且經(jīng)過40多年的開發(fā)，已經(jīng)建立了從采礦、選礦到冶煉、分離提純等一套完整的生產(chǎn)工藝。這一生產(chǎn)工藝非常復(fù)雜，因為稀土精礦中的稀土一般呈難溶于水的碳酸鹽、氟化物、磷酸鹽、氧化物或硅酸鹽等形態(tài)，必須通過各種化學(xué)變化將稀土轉(zhuǎn)化為溶于水或無機(jī)酸的化合物，然后經(jīng)過溶解、分離、凈化、濃縮或灼燒等工序，制成各種混合稀土化合物如混合稀土氯化物，作為產(chǎn)品，或者更進(jìn)一步的分離成單一稀土的原料。其中，由稀土精礦分解后所得到的混合稀土化合物中，分離提取出單一純稀土元素，在化學(xué)工藝上是比較復(fù)雜和困難的。其主要原因有二個，一是鑭系元素之間的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)十分相似，多數(shù)稀土離子半徑居于相鄰兩元素之間，非常相近，在水溶液中都是穩(wěn)定的三價態(tài)，稀土離子與水的親和力大，因受水合物的保護(hù)，其化學(xué)性質(zhì)非常相似，分離提純極為困難。二是稀土精礦分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的雜質(zhì)元素較多(如鈾、釷、鈮、鉭、鈦、鋯、鐵、鈣、硅、氟、磷等)。因此，在分離稀土元素的工藝流程中，不但要考慮多個化學(xué)性質(zhì)極其相近的稀土元素之間的分離，而且還必須考慮稀土元素同伴生的雜質(zhì)元素之間的分離。目前采用的比較多的是溶劑萃取法，是利用有機(jī)溶劑從與其不相混溶的水溶液中把不同的稀土元素分別萃取出來，得到單一的稀土溶液，然后再分別進(jìn)行沉淀分離。得到的單一的稀土溶液，一般是將碳酸氫銨溶液作為沉淀劑與稀土溶液反應(yīng)，反應(yīng)完成后，漿液過濾、洗滌后即可得稀土正碳酸鹽，這種工藝采用碳酸氫銨會引入NH₄⁺離子，導(dǎo)致廢水中氨氮超標(biāo)，對周圍的環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

申請公布號為CN107746976A的發(fā)明專利申請公開了一種用高濃度沉淀劑制備稀土正碳酸鹽的方法，是碳酸氫銨和工業(yè)級氨水為沉淀劑，與母液混合制備獲得正碳酸鹽稀土和含氨氮的沉淀廢液。該方法降低了沉淀劑的配制溫度并提高了沉淀劑的濃度，從而節(jié)約了能源并減少了沉淀廢液的產(chǎn)出量，但其仍然引入了大量的NH₄⁺離子，無法從根本上解決氨氮超標(biāo)的問題。

為解決生態(tài)破壞問題，開發(fā)一種綠色環(huán)保的分離廠專用沉淀劑是非常重要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種礦物相礦物分離廠專用沉淀劑及其制備方法，尤其適用于礦物相礦物中輕稀土的沉淀，且具有沉淀率高、富集效果好、天然環(huán)保等諸多優(yōu)勢。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：