[發明專利]從超富集植物中回收稀土和生物質高附加值產物的方法

有效

• 申請號: 202210742145.3
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN114921667B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 仇榮亮;謝燦垤;劉文深;湯葉濤
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 孫鳳俠

本發明屬于固體廢棄物資源化技術領域，具體涉及一種從超富集植物中回收稀土和生物質高附加值產物的方法。該方法采用溶劑熱處理、快速熱解和稀土分離純化技術，實現了稀土超富集植物收獲物中稀土元素與生物質組分的同時回收資源化利用，選擇性地分離回收了植物體內的稀土元素，并將稀土超富集植物生物質轉化為木質素與酚類等搞附加值產物，整個過程綠色環保、清潔高效，所得產品回收率與純度較高，在稀土超富集植物綜合資源化利用領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于固體廢棄物資源化技術領域。更具體地，涉及一種從超富集植物中回收稀土和生物質高附加值產物的方法。

背景技術

稀土是重要的戰略資源，在農業、工業、航天、醫療等領域發揮著重要作用。隨著稀土需求量的增加，稀土礦山開發加劇，產生了大面積的稀土廢棄尾砂地和廢料，流入土地、水流中污染農田，破壞生態環境。為了修復被稀土污染的土壤，將超富集植物種植在稀土污染區域，超富集植物可以對土壤、水中的稀土進行吸收、轉運與富集，進而較好地恢復植被，修復污染土壤。但與此同時，受污染的稀土超富集植物如何進行綠色環保、資源化的處理處置，成為了土壤植物修復技術產業化、規模化應用中所面臨的重要問題。

土壤修復后的稀土超富集植物主要富集稀土元素鑭、鈰、鐠和釹，同時富含硅、鋁、鈣、錳、鎂等金屬元素，稀土與非稀土金屬的分離提取是從超富集植物中回收稀土元素的關鍵。并且，超富集植物同時也富含纖維素、木質素等生物質組分，具備制備燃料與化學品的潛力。目前，超富集植物修復產物后處理方法主要有焚燒、熱解、堆肥、壓縮填埋、液相萃取等，而限制各處理工藝的關鍵問題是其生物質組分和金屬元素的資源化利用和妥善處理難以同時兼顧。如中國專利申請CN111020239A公開了一種從稀土超富集植物中回收稀土和能源物質的方法，該方法聯合機械破碎、真空熱解分段冷凝和稀土浸出沉淀技術從稀土超富集植物中回收混合稀土氧化物、熱解油和氣體產物，但該技術中稀土產品的純度與回收率仍有待提高，且熱解油和氣體產物組分復雜，增值化利用有待提高，也沒有充分利用超富集植物中附加值較高的纖維素、木質素等生物質組分。

因此，迫切需要提供一種從超富集植物中回收稀土和生物質高附加值產物的方法，能同時兼顧生物質組分和金屬元素的高附加值資源化利用，提高回收率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有稀土超富集植物的處理無法同時兼顧生物質組分和金屬元素的高附加值資源化利用的缺陷和不足，提供一種從超富集植物中回收稀土和生物質高附加值產物的方法，能同時兼顧生物質組分和金屬元素的高附加值資源化利用，提高回收。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

一種從超富集植物中回收稀土和生物質高附加值產物的方法，具體包括以下步驟：

S1、將超富集植物粉碎，加入硫酸溶液與無水乙醇，于密閉條件下，140～180℃溶劑熱反應完全，冷卻、分離，得到液相產物和固相產物；

S2、將步驟S1所得液相產物除去乙醇，加入水沉淀完全，過濾得到有機溶劑木質素顆粒；

S3、將步驟S1所得固相產物在450～650℃熱解完全，得到酚類熱解產物(氣體)和殘渣；

S4、將步驟S3所得殘渣灰化處理，用鹽酸溶液浸提，得到浸出液；

S5、將步驟S4所得浸出液調節pH為1～3，加入硫酸銨和草酸，沉淀完全，過濾，得到沉淀和濾液；

S6、將步驟S5所得沉淀于800～900℃下焙燒完全，得混合稀土氧化物。