[發明專利]一種風化殼淋積型稀土礦殘留浸礦劑的梯度淋洗技術

有效

• 申請號: 202010260604.5
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111482452B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 余軍霞;馮健;池汝安;黃書鑫;周芳;徐源來
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 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;李欣榮

本發明公開了一種風化殼淋積型稀土礦殘留浸礦劑的梯度淋洗技術，針對風化殼淋積型稀土礦的閉礦場，利用堆浸或原地浸出過程遺留的注液管依次向稀土礦閉礦場中注入水、低濃度淋洗溶液和高濃度淋洗溶液進行淋洗并回收所得洗脫液，以有效解決殘留銨鹽浸礦劑緩釋所造成的區域氨氮污染問題。本發明首次提出利用梯度淋洗技術，在有效降低金屬鹽淋洗劑使用量的同時，可顯著提升對殘留銨的淋洗效率；且涉及的淋洗技術工藝簡單、操作方便，周期短，具有重要的經濟和環境效益，可為閉礦場殘留銨鹽浸礦劑的高效快速處理提供一條全新思路。

技術領域

本發明屬于礦區污染治理和土壤修復領域利用技術領域，具體涉及一種綜合利用高鎂磷尾礦和磷石膏的工藝方法。

背景技術

風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，因富含商業利用價值很高的中重稀土，極具經濟戰略價值，得到國內外的高度重視。風化殼淋積型稀土礦是由含有稀土的花崗巖和火山巖等原巖，在溫暖濕潤的氣候下，經生物、化學和物理作用，風化形成高嶺石、埃洛石、蒙脫石和伊利石等黏土礦物，同時原巖中易風化的稀土礦物風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，形成風化殼淋積型稀土礦。工業上通常采用堆浸或原地浸出工藝，直接注入硫酸銨或氯化銨溶液，通過離子交換將稀土離子交換于溶液中，得到稀土浸出液，再從稀土浸出液中提取稀土。

然而，風化殼淋積型稀土礦在采用硫酸銨或氯化銨作為浸礦劑堆浸或原地浸礦閉礦后，大量銨鹽殘留在礦體中，并隨著長期的緩慢釋放，使得礦區地下水、地表水氨氮嚴重超標，甚至導致區域性水體污染。同時，風化殼淋積型稀土礦由于風化程度差異及礦體本身結構復雜等原因，存在部分礦區溶液滲流困難，在浸礦劑浸礦后礦體本身結構(如滲流通道等)發生變化等問題，導致部分礦區溶液無法滲流，進而導致無法或極難實現礦區殘留銨鹽的有效淋洗脫除，并同時造成淋洗脫銨周期延長，浪費大量淋洗劑等工藝性問題。

為有效減輕殘留銨鹽長期緩釋對環境產生的污染，并強化淋洗效率，急需開發一種經濟有效的土壤修復淋洗技術以實現風化殼淋積型稀土礦堆浸或原地浸出閉礦場殘留銨鹽浸礦劑的高效快速淋洗脫除和低成本生產。

發明內容

本發明的主要目的在于針對現有技術存在的不足，提供一種風化殼淋積型稀土礦殘留浸礦劑的梯度淋洗技術，該淋洗技術能有效淋洗脫除風化殼淋積型稀土礦閉礦場中殘留銨鹽浸礦劑，并極大程度控制所需淋洗劑的用量，在大大節約生產成本的同時強化淋洗脫銨效率，有效解決風化殼淋積型稀土礦堆浸或原地浸出殘留銨鹽浸礦劑緩釋所造成的區域氨氮污染問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種風化殼淋積型稀土礦殘留浸礦劑的梯度淋洗技術，包括如下步驟：

1)針對風化殼淋積型稀土礦的閉礦場，利用堆浸或原地浸出過程遺留的注液管向稀土礦閉礦場的殘留礦樣中直接注水淋洗；

2)利用注液管向閉礦場的殘留礦樣中注入低濃度淋洗溶液進行二次淋洗；

3)利用注液管向閉礦場的殘留礦樣中注入高濃度淋洗溶液進行三次淋洗；

4)將所得洗脫液經導流孔匯入集液池，進行氨氮集中處理。

上述方案中，所述閉礦場為采用堆浸或原地浸出工藝閉礦場。

上述方案中，步驟1)～3)采用的注液流速為0.4-0.8mL/min。

上述方案中，所述步驟1)中注入的水與稀土礦的質量比為0.5-1.0:1。

上述方案中，所述低濃度淋洗溶液為鎂鹽與蘋果酸形成的復配溶液，其中鎂鹽濃度為0.02-0.05mol/L，蘋果酸濃度為0.005-0.01mol/L。

上述方案中，所述鎂鹽為硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鎂等中的一種或幾種。

優選的，所述鎂鹽為氯化鎂。