[發明專利]一種離子型稀土礦浸礦閉礦后廢水處理方法

在審

• 申請號: 202011207384.6
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112456620A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 許瑞高;劉聰;牛飛;莊雪濤;何瀟;李星嵐;蔡志華;鄒桂添;李純;徐星;葉信宇;鐘化云;何花金;藍橋發;李早發;楊幼明
• 申請（專利權）人: 龍南縣南裕稀土資源綜合利用有限責任公司;廣晟有色金屬股份有限公司;江西理工大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C01F7/56;C01F11/28;C22B3/44;C22B59/00;C02F101/12;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種離子型稀土礦浸礦閉礦后廢水處理方法，包括如下步驟：S1、以離子型稀土礦浸礦過程中所產生的浸礦尾液、沉淀上清液、產品水洗液為原料，測定廢水中稀土離子、氯離子、鈣離子、鋁離子濃度及其他非稀土離子和重金屬離子的濃度；S2、向廢水中加入石灰和偏鋁酸鈉至廢水中的Ca²⁺∶Al³⁺∶Cl^?的質量比為(9?12)∶(1.5?2)∶1，攪拌進行反應，過濾；S3、過濾得到的弗式鹽沉淀，經鹽酸分解得到含氯化鈣、氯化鋁的溶液。本發明方法將閉礦廢水中的鈣鹽、鋁鹽、氯離子轉化為弗式鹽，實現浸礦劑的回收再利用，同時降低廢水中的氯離子以及重金屬Zn、Cd、Pb、Cu、As、Cr、Mn的含量，實現廢水的無害化排放，閉礦后礦區環境影響小，可實現離子型稀土的高效、綠色提取。

技術領域

本發明涉及稀土濕法冶金技術領域，具體涉及一種離子型稀土礦浸礦閉礦后廢水處理方法。

背景技術

離子型稀土礦中的稀土以離子狀態吸附于黏土礦物表面，只要用強電解質就能將稀土離子交換下來，因而根據離子型稀土礦的特征，我國發明了離子型稀土提取工藝。提取工藝先后經歷了從氯化鈉池浸工藝、硫酸銨池浸工藝、硫酸銨堆浸工藝、硫酸銨原地浸礦工藝以及硫酸鎂浸礦工藝等階段，為我國構建離子型稀土產業體系奠定了基礎。以硫酸銨浸取-碳酸氫銨結晶沉淀的原地浸礦技術已經應用了幾十年，期望推廣原地浸礦能解決離子型稀土資源的綠色、高效提取問題。但事與愿違，提取過程遺留的浸礦率低、高鹽高重金屬廢水污染嚴重等問題依然存在。

近年來，以硫酸鎂(王瑞祥，楊幼明，楊斌，等.一種離子吸附型稀土提取方法[P].中國：CN103266224A，2013-08-28.)(肖燕飛，黃莉，賴安邦，等.一種從離子吸附型稀土礦中高效清潔提取稀土的方法[P].中國：CN109097565A，2018-12-28.)為主的無銨浸取劑研究可以消除浸礦過程中的氨氮污染，但鎂鹽浸礦體系產生大量的高鎂鹽廢水會導致水體硬化，對地下水環境可能產生潛在的污染。中國專利申請(許瑞高，鐘化云，李早發，等。離子吸附型稀土礦非銨鹽浸取稀土的工藝[P].中國：CN 103436720 A，2013-12-11)中列舉了采用鎂鹽、鈣鹽、鈉鹽組成的復合鹽作為浸礦劑，主要為氯化鎂、氯化鈣、氯化鈉三種中性鹽按一定比例配成浸礦劑，在浸礦過程中主要起離子交換的作用。中國專利申請(許瑞高，李星嵐。一種用硫酸鋁鉀作浸礦劑浸取離子吸附型稀土工藝[P].中國：CN 108998663 A，2018-12-14)采用硫酸鋁鉀作為浸礦劑，而鉀在礦土礦中平均含量約為1.2％，將0.5-6％的硫酸鋁鉀溶液注入礦體中，大量的鉀強堿性陽離子被礦土吸附，對礦土鹽堿性影響較大。

在浸礦過程中，有技術方案在硫酸鹽浸礦劑中添加乙酸鹽(池汝安李瓊徐志高。抑鋁浸出風化殼淋積型稀土礦的方法[P].中國：CN 103526014 A，2014-01-22)，利用弱酸鹽的電離產生OH^-與Al³⁺形成Al(OH)₃從而將部分離子態鋁固定在礦土中，降低雜質鋁的浸出率。中國專利申請(王莉廖春發楊幼明等。一種提高離子吸附型稀土礦浸出率的浸取方法[P].中國：CN106702181A，2017-05-24)利用弱酸及弱酸鹽促進粘土礦物的團聚從而適度增加礦土的滲透性能，提高稀土浸出率。也有中國專利申請(肖燕飛，黃莉，徐志峰.一種用于離子型稀土礦浸礦的助浸劑及其浸礦方法[P].中國：CN 105087925 A，2015-11-25)采用EDTA絡合稀土從而提升稀土浸出率。但該類助浸劑均與所使用的浸礦劑差別較大，對礦體酸堿度、鹽堿性影響不明確，給礦體周圍環境及地下水系帶來新的污染隱患。

礦區閉礦后，殘留在礦區的廢水量大，主要來源于回收的浸礦尾液、除雜沉淀廢水等，其有價元素含量低，處理回收成本高，往往不進行處理直接排入周圍環境中。廢水中鹽類物質含量高，造成稀土礦區及外圍土壤土質酸化、板結等，生態修復成本高。而廢水中還含低濃度的鈣鹽、鋁鹽等，直接排放造成資源的浪費，并且廢水中含有少量鉛、鋅、銅等重金屬，處理難度大，不處理排放也會造成周圍環境重金屬元素含量超標。

發明內容