[發明專利]分步除雜沉淀回收無銨稀土母液中稀土的方法

有效

• 申請號: 201810998759.1
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN108893607B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 秦磊;王觀石;彭陳亮;鄧振鄉
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: C22B3/44
• 分類號: C22B3/44;C22B21/00;C22B59/00
• 代理公司: 贛州凌云專利事務所 36116
• 代理人: 曾上

本發明涉及一種分步除雜沉淀回收無銨稀土母液中稀土的方法，采用無銨沉淀劑氧化鈣(鎂)進行除雜沉淀，將除雜沉淀過程分為兩次，第一次添加少量沉淀劑，使其產生高質量的產品，稱之為最終產品；第二次再添加過量沉淀劑，使其沉淀完全，且帶有一定量的堿性雜質，稱之為中礦；將中礦返回至上一步分離液中繼續沉淀，構成一個只有沉淀產品和分離液返回利用的回路。本發明解決了稀土礦山氨氮污染問題，同時將中間固體返回至前一作業段，既可以保證稀土的充分回收，又可以為前一作業段提供堿性物質，降低整個作業中沉淀劑氧化鈣或氧化鎂的用量，節約了生產成本。

技術領域

本發明涉及一種采用分步除雜和分步沉淀工藝從無銨稀土母液中回收稀土的方法，適用于離子型稀土礦山原地浸礦工藝中的稀土母液回收，屬于濕法冶金領域。

背景技術

離子型稀土礦因為其特殊的性質，不能被重選、磁選、電選等物理選礦方法獲得，只能通過化學溶浸的方法得到。浸礦劑的發展經歷了由氯化鈉發展為硫酸銨的過程，但是隨著硫酸銨大量使用，發現銨鹽的大量剩余會造成稀土礦山和周邊水體的富營養化污染。目前，新的無銨浸礦劑，如，硫酸鎂和硫酸鈣等已經被研究和使用，可以得到大量的無銨浸出母液，急需新的無銨除雜沉淀工藝進行處理。

對于離子型稀土的浸出母液，目前常規的處理方法為除雜沉淀法。除雜沉淀劑也經歷了由草酸發展為碳酸氫銨的過程。但是隨著環保要求的越來越嚴格，草酸和碳酸氫銨的使用也受到了限制，新型的無銨除雜沉淀劑和除雜沉淀工藝的研發迫在眉睫。

目前的無銨稀土母液中，存在著鋁、稀土和鈣鎂等陽離子，基于氫氧化鋁、氫氧化稀土和氫氧化鈣(鎂)之間溶解度的不同，發現隨著堿性的增加，氫氧化鋁、氫氧化稀土和氫氧化鈣(鎂)依次沉淀，因此控制溶液中pH值，就能夠達到分離這三種陽離子的目的。

發明內容

本發明為解決稀土礦山氨氮污染問題，采用無銨沉淀劑氧化鈣(鎂)進行除雜沉淀。根據已有研究發現采用氧化鈣(氧化鎂)的飽和溶液作為沉淀劑時，沉淀得到的氫氧化鋁和氫氧化稀土均為絮狀，固體沉降時間長，不容易進行固液分離，且所需溶液體積大，不適合工業應用。故本發明以氧化鈣(鎂)固體作為沉淀劑，此時沉淀劑既能提供堿性，又因本身為固體，可以作為氫氧化鋁和氫氧化稀土的晶種，有利于其結晶。但因為氧化鈣(鎂)固體本身溶解度較小，當添加量過少時，產品沉淀不完全，影響最后的回收率；一次性添加過量之后，溶液中會產生其陽離子的氫氧化物沉淀，影響產品質量；準確控制在臨界點的時候，控制難度比較大，且反應時間較長。故本發明將除雜沉淀過程分為兩次，第一次添加少量沉淀劑，使其產生高質量的產品，稱之為最終產品；第二次再添加過量沉淀劑，使其沉淀完全，且帶有一定量的堿性雜質，稱之為中礦。將中礦返回至上一步分離液中繼續沉淀，構成一個只有沉淀產品和分離液返回利用的回路。

本發明的目的是提供一種分步除雜沉淀回收無銨稀土母液中稀土的方法，解決稀土礦山氨氮污染問題。

本發明的技術方案：一種分步除雜沉淀回收無銨稀土母液中稀土的方法，包括以下步驟：

步驟一，測試濃度：

測試無銨浸取母液中鋁離子摩爾濃度C_Al和稀土離子摩爾濃度C_RE；

步驟二，計算理論用量g/L：

根據電荷守恒原理，按照式(1)計算沉淀鋁離子所需氧化鈣或氧化鎂的用量，得到沉淀鋁離子的理論用量M_Al；按照式(2)計算沉淀稀土離子所需氧化鈣或氧化鎂的用量，得到沉淀稀土離子的理論用量M_RE；

式(1)、(2)中：M_r為氧化鎂或氧化鈣的摩爾質量；

步驟三，初步沉淀鋁：