[發明專利]一種浸取含稀土酸解渣回收稀土的方法

有效

• 申請號: 201910831432.X
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110408788B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 蘇向東;張建剛
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B59/00
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

本發明公開了一種浸取含稀土酸解渣回收稀土的方法，是以葡糖桿菌溶液作為浸提液，通過浸泡的方式提取回收含稀土酸解渣中的稀土。本發明具有可回收酸解渣中稀土元素，且提取過程環保的特點。

技術領域

本發明涉及一種酸解渣中回收稀土的方法，特別是一種浸取含稀土酸解渣回收稀土的方法。

背景技術

稀土元素在地殼中主要以礦物形式存在，其中有相當一部分共生于磷灰石和磷塊巖。世界磷礦總儲量約１000億ｔ，伴生稀土以平均0.046％計約有4600萬ｔ存在于磷礦中。而世界上90％的磷酸是采用硫酸分解磷礦的濕法工藝生產得到的。每生產1噸磷酸（以P₂O₅計）就會產生約5噸的磷石膏。最常見的二水法磷酸工藝導致磷礦石中70-80％的稀土元素遷移到磷石膏中，而半水法磷酸則導致95％的稀土元素遷移至磷石膏中。據估計，全球每年有2.5億噸磷礦石用于磷酸生產，磷礦中平均稀土元素含量按0.046％計，則大約10 萬噸的稀土元素最終進入磷石膏中。相比之下，目前每年全球稀土氧化物的產量約為12.6萬噸。因此，每年從磷石膏中流失的稀土元素數量巨大，而目前尚未有較為經濟的方法從磷石膏中回收稀土。而采用硝酸、鹽酸分解磷礦制磷酸則無磷石膏生成，可避免大量不溶性固廢的生成，由于稀土主要溶解于磷酸中，有利于富集和回收。

采用硝酸、鹽酸分解磷礦，減少了磷化工對硫磺原料的過度依賴，避免了磷石膏的產生與排放，提高磷礦資源利用率。并且，磷礦中的稀土元素能夠轉移到磷酸中，從而可以通過中和、沉淀，或者萃取的方法富集、提取。但是，研究過程中發現，由于磷礦中由于二氧化硅的存在，硝酸、鹽酸分解磷礦仍然有10%左右的固體不溶物（通常稱為酸解渣），同時有5%～10%左右的稀土元素殘留在酸解渣中，這部分稀土用無機酸不易溶解，若用強堿在高濃度、高溫條件下可溶解，但是處理成本高。

而生物冶金因具有成本低、生態環境友好而成為近年來各國爭相研究的熱點。目前生物冶金技術已經在提取低品位難處理礦石中的金屬方面得到大規模的應用, 提取的金屬包括銅、金、鎳、鋅、鈷、鈾等。生物冶金生產的銅、金、鈾分別占世界總產量的15%、25%、13%, 因此生物冶金具有廣闊的前景。

由于酸解渣中無硫化物成分，傳統用于銅、金、鋅等金屬生物冶金的硫桿菌類微生物不適于酸解渣中稀土的浸取。近年來,葡糖桿菌等非硫桿菌微生物對金屬離子的浸取受到關注。葡糖桿菌在對葡萄糖的代謝過程中會產生葡萄糖酸,該酸對稀土離子具有一定螯合作用；但同時，代謝過程產生的協作浸出機制會促進稀土離子的溶出,而遠比單純使用葡萄糖酸溶出的效果好。比如含有15 mmol/L的葡萄糖酸含量的葡糖桿菌培養液從磷石膏中浸出的稀土總量比不含葡糖桿菌的50 mmol/L的葡萄糖酸溶液還高。

本項目研究者從工業應用的角度出發，開發了一種利用葡糖桿菌培養液作為浸提液來浸提含稀土酸解渣中稀土的方法，浸出率高，適于工業推廣。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種浸取含稀土酸解渣回收稀土的方法。本發明具有可回收酸解渣中稀土元素，回收率高，且提取過程環保的特點。

本發明的技術方案：一種浸取含稀土酸解渣回收稀土的方法，是以葡糖桿菌溶液作為浸提液，通過浸泡的方式提取回收含稀土酸解渣中的稀土。

前述的浸取含稀土酸解渣回收稀土的方法，步驟如下：

（1）將含稀土的酸解渣與氫氧化鈣混合并粉碎，得酸解渣粉料；