[發(fā)明專利]一種稀土母液強化中和相態(tài)重構(gòu)與鋁資源利用的方法

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• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN114763586A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 李平;張海林;陳興;羅鈴;萬印華;齊濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院江西稀土研究院;中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B21/00;C22B26/22;C22B3/44;C01F7/02;C01F7/30
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明涉及一種稀土母液強化中和相態(tài)重構(gòu)與鋁資源利用的方法，所述回收方法包括如下步驟：(1)向含鋁稀土溶液中加入堿土元素化合物或溶有堿土元素化合物的溶液進行共沉淀，之后經(jīng)固液分離得到濾渣；(2)將得到的濾渣進行堿浸，之后經(jīng)固液分離得到含鋁堿液和富稀土渣；其中，將得到的富稀土渣進行鹽酸優(yōu)溶，經(jīng)固液分離得到富稀土液和尾渣；將含鋁堿液進行攪拌沉淀處理，經(jīng)固液分離得到擬薄水鋁石。通過采用特定的堿土元素化合物及控制共沉淀的反應pH條件控制共沉淀過程中生成γ?AlOOH替代現(xiàn)有的Al(OH)₃，以實現(xiàn)鋁、稀土的完全沉淀，提高鋁稀土中和產(chǎn)物的過濾性能。

技術領域

本發(fā)明涉及稀土有價元素高效回收、廢棄物近零排放、鋁的高值化利用和中和劑回用領域，具體涉及一種稀土母液強化中和相態(tài)重構(gòu)與鋁資源利用的方法。

背景技術

稀土資源作為我國國家安全和發(fā)展的最重要戰(zhàn)略資源之一。其中在離子型稀土(RE)礦物中，稀土離子主要被吸附在高嶺土、長石、云母等含鋁黏土礦物的表面，稀土氧化物(REO)一般僅為0.03％-0.15％，鋁含量約在5-10％。稀土采冶過程中，稀土礦物原地溶浸后，稀土母液中稀土含量約1g/L，鋁含量0.15-0.2g/L。因此，稀土與鋁的分離與含鋁廢渣處置關系到稀土收率、污染物控制、資源利用等問題，難以回避。

在傳統(tǒng)稀土采冶工藝中，離子型稀土礦經(jīng)硫酸銨原地溶浸得到稀土母液，經(jīng)碳酸氫銨、氫氧化鈣等中和水解除鋁，所形成的中和渣以Al(OH)₃為主，約占總量40-50％左右，含鋁約10-20％，稀土0.3-5.0％。由于Al(OH)₃呈現(xiàn)膠體態(tài)，所生成的中和渣難沉降、難過濾，且吸附夾帶稀土。

如CN109628736A公開了一種南方離子型稀土礦稀土產(chǎn)品沉淀方法，以南方離子型稀土礦礦山回收稀土過程產(chǎn)生的稀土富集物為原料，其主要成分是氧化鎂、氫氧化稀土、氫氧化鋁，其中稀土總含量在百分之十幾至百分之二十之間，首先對稀土富集物進行酸溶，使得稀土溶解，然后再以稀土富集物調(diào)節(jié)酸分解液pH≥5.4，板框壓濾，濾渣回到酸溶解，濾液進行稀土沉淀產(chǎn)出目的稀土產(chǎn)品，此稀土產(chǎn)品經(jīng)洗滌后可直接用萃取劑進行溶解而得到負載稀土有機相進行稀土元素分離。沉淀方法生產(chǎn)成本低、工藝簡單，所得到的南方離子型稀土礦產(chǎn)出的稀土產(chǎn)品純度高，不含Al₂O₃或含量極低，并解決了稀土分離廠有機相乳化及大量高鹽度廢水問題。

CN102190325A公開了一種從離子型稀土原礦回收稀土的方法，該方法以硫酸鎂、氯化鎂、氯化鈣中的至少一種代替大部分甚至全部的硫酸銨、氯化銨或氯化鈉作為浸礦劑，用于浸取離子型稀土原礦，得到的稀土浸出液經(jīng)過中和除雜，然后采用碳酸氫鎂或/和碳酸氫鈣溶液沉淀稀土，得到碳酸稀土產(chǎn)品。該方法取消了碳酸氫銨沉淀劑和大部分或全部硫酸銨、氯化銨、氯化鈉浸礦劑，大幅度減少或消除氨氮廢水及高鹽度鈉鹽廢水對環(huán)境和地下水的污染，是一種離子型稀土礦綠色環(huán)保開采工藝。

為了解決上述問題，通常向渣中加入大量的礦土促進Al(OH)₃沉降與過濾；進一步通過鹽酸優(yōu)溶去除渣中的稀土，但往往仍有稀土殘留，導致稀土收率降低，污染物難以控制且鋁資源無法利用。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提釩一種稀土母液強化中和相態(tài)重構(gòu)與鋁資源利用的方法，該回收方法通過在共沉淀過程中將鋁生成γ-AlOOH替代現(xiàn)有的Al(OH)₃，以實現(xiàn)鋁、稀土的完全沉淀，提高鋁稀土中和產(chǎn)物的過濾性能。其次，將鋁稀土中和產(chǎn)物中的Al與RE用堿液分離，不溶的RE富集渣返回酸性溶出過程回收，鈣、鎂氫氧化物煅燒后轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸}、氧化鎂固體堿。實現(xiàn)了稀土有價元素高效回收、廢棄物近零排放、鋁的高值化利用和中和劑回用，解決了現(xiàn)有技術中采用其他水解產(chǎn)物帶來的弊端。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種稀土母液強化中和相態(tài)重構(gòu)與鋁資源利用的方法，所述回收方法包括如下步驟：