一种从深海沉积物中提取稀土的方法技术

一种从深海沉积物中提取稀土的方法，其步骤如下：1)将深海沉积物与[H

A method of extracting rare earth from deep sea sediments

A method for extracting rare earth from deep sea sediments. The following steps are as follows: 1) deep sea sediments and [H

【技术实现步骤摘要】
一种从深海沉积物中提取稀土的方法
本专利技术涉及一种从深海沉积物中提取稀土的方法。
技术介绍
由于陆地稀土资源储量在逐渐下降，许多国家开始寻找其他出路。近年来深海沉积物备受关注，众多研究者调查发现，国际海底区域深海沉积物中赋存着丰富的稀土元素，有希望作为未来的稀土资源。2011年，日本科学家YasuhiroKato宣布，在中北太平洋和东南太平洋发现大面积富稀土深海沉积物。YoshiakiKon还宣布，在南鸟岛以南约200公里、水深5600米海底之下的浅层沉积物中，存在浓度最高达到0.66％的稀土泥。YasuhiroKato.再次宣布在印度洋东部的海底发现了含有高浓度稀土的海底泥，含有极低浓度的放射性元素钍和铀，稀土常温下容易用稀酸浸取回收等特点。但也存在浸出液中铁浓度高、稀土浓度低，磷资源难回收等难题。因此，需要寻找一种合适、选择性更好的从深海沉积物中提取稀土的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种从深海沉积物中提取稀土的方法。所述的深海沉积物中稀土元素为30~6000g/t，磷为0.01~5%wt，铁为1~10%wt。本专利技术从深海沉积物中提取稀土的方法如下：其步骤如下：1)将深海沉积物与[H+]浓度为0.5~3mol/L的酸溶液按质量比0.1~1:1混合，搅拌浸出，固液分离，得到浸出溶液和浸出渣；2)在步骤1)所得的浸出液中加入中和剂调整pH至1.5~4，固液分离，得到滤液和中和渣，中和渣用于回收磷；3)将步骤2)的滤液与萃取剂按体积比0.1~4:1进行2~15级萃取；然后用[H+]浓度为2~6mol/L的酸性溶液与负载萃取剂按体积比0.01~0.1:1进行5~15级反萃取，得到稀土水溶液。本专利技术步骤1)和步骤3)所述的酸性溶液为硫酸或盐酸溶液。本专利技术步骤3)所述的萃取剂组成为：体积百分比5~25%P204和1~10%TBP(磷酸三丁酯)，其余为煤油。本专利技术步骤2)所述的中和剂为碳酸钠、氢氧化钠、氧化镁或石灰中的一种或几种。本专利技术先利用酸将深海沉积物中的稀土和磷等元素浸出，浸出反应为：Ca3(PO4)2+H+→Ca2++H3PO4REPO4+H+→RE3++H3PO4然后，利用磷酸根与铁和稀土在不同pH值形成沉淀的差异性，将磷酸根与铁优先沉淀下来，达到磷的富集和分离部分铁的目的；Fe3++PO43-→FePO4↓最后，采用P204与TBP的混合萃取剂，利用TBP具有抑制铁萃取，适量浓度能促进稀土萃取的特点，萃取稀土分离铁，达到富集稀土的目的。本专利技术的从深海沉积物中提取稀土的方法能从深海沉积物中富集稀土，分离铁，并富集了磷资源，工艺简单。具体实施方式实施例1某深海沉积物中稀土元素为5000g/t，磷为5%wt，铁为9%wt。将深海沉积物与[H+]浓度为3mol/L的盐酸溶液按质量比1:1混合，搅拌浸出，固液分离，得到浸出溶液和浸出渣，经计算稀土浸出率为95%；用碳酸钠调整浸出液的pH至2，过滤，得到滤液和中和渣，中和渣中磷含量为25%wt，用于回收磷；用体积比为25%P204、10%TBP、其余为煤油组成的萃取剂，按滤液与萃取剂体积比0.1:1进行15级萃取；然后用5mol/L盐酸溶液与负载萃取剂按体积比0.01:1进行15级反萃取，得到稀土浓度为3g/L的水溶液，经计算稀土萃取率为99%；稀土总的回收率为94%。实施例2某深海沉积物中稀土元素为40g/t，磷为1%wt，铁为8%wt。将深海沉积物与[H+]浓度为0.5mol/L的硫酸溶液按质量比0.1:1混合，搅拌浸出，固液分离，得到浸出溶液和浸出渣，经计算稀土浸出率为81%；用氧化镁调整浸出液的pH至4，过滤，得到滤液和中和渣，中和渣中磷含量为15%wt，用于回收磷；用体积比为5%P204、1%TBP、其余为煤油组成的萃取剂，按滤液与萃取剂体积比1:1进行3级萃取；然后用1mol/L硫酸溶液与负载萃取剂按体积比0.1:1进行5级反萃取，得到稀土浓度为0.7g/L的水溶液，经计算稀土萃取率为96%；稀土总的回收率为77%。实施例3某深海沉积物中稀土元素为1000g/t，磷为3%wt，铁为2%wt。将深海沉积物与[H+]浓度为2mol/L的硫酸溶液按质量比0.5:1混合，搅拌浸出，固液分离，得到浸出溶液和浸出渣，经计算稀土浸出率为90%；用氧化镁和石灰调整浸出液的pH至3，过滤，得到滤液和中和渣，中和渣中磷含量为18%wt，用于回收磷；用体积比为15%P204、5%TBP、其余为煤油组成的萃取剂，按滤液与萃取剂体积比2:1进行8级萃取；然后用2mol/L硫酸溶液与负载萃取剂按体积比0.02:1进行8级反萃取，得到稀土浓度为1.2g/L的水溶液，经计算稀土萃取率为96%；稀土总的回收率为86%。实施例4某深海沉积物中稀土元素为2000g/t，磷为4%wt，铁为7%wt。将深海沉积物与[H+]浓度为2mol/L的盐酸溶液按质量比0.2:1混合，搅拌浸出，固液分离，得到浸出溶液和浸出渣，经计算稀土浸出率为94%；用氧化镁和氢氧化钠调整浸出液的pH至2.5，过滤，得到滤液和中和渣，中和渣中磷含量为23%wt，用于回收磷；用体积比为15%P204、5%TBP、其余为煤油组成的萃取剂，按滤液与萃取剂体积比1:1进行8级萃取；然后用3mol/L盐酸溶液与负载萃取剂按体积比0.01:1进行8级反萃取，得到稀土浓度为8.1g/L的水溶液，经计算稀土萃取率为99%；稀土总的回收率为93%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从深海沉积物中提取稀土的方法，本专利技术所述的深海沉积物中稀土元素为30~6000g/t，磷为0.01~5%wt，铁为1~10%wt；其特征是由以下步骤组成：1)将深海沉积物与[H

【技术特征摘要】
1.一种从深海沉积物中提取稀土的方法，本发明所述的深海沉积物中稀土元素为30~6000g/t，磷为0.01~5%wt，铁为1~10%wt；其特征是由以下步骤组成：1)将深海沉积物与[H+]浓度为0.5~3mol/L的酸性溶液按质量比0.1~1:1混合，搅拌浸出，固液分离，得到浸出溶液和浸出渣；2)在步骤1)所得的浸出液中加入中和剂，调整pH至1.5~4，固液分离，得到滤液和中和渣，中和渣用于回收磷；3)将步骤2)的滤液与萃取剂按体积比0.1~4:1进行2~15级萃取；然后用[H+]浓度为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志强，张魁芳，曹洪杨，朱薇，郭秋松，李伟，高远，陶进长，金明亚，饶帅，
申请(专利权)人：广东省稀有金属研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44