一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法及稀土产品技术

本发明专利技术涉及湿法冶金领域，具体而言，涉及一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法及稀土产品。本发明专利技术提供的一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法，其包含以下步骤：用浸取剂浸取风化壳淋积型稀土矿，从矿土底部流出的稀土浸出液分两次收集；对第一次收集的稀土浸出液进行除杂和沉淀稀土后，与第二次收集的稀土浸出液混合，补加浸取剂，将混合液作为新鲜浸取剂返回稀土矿进行浸取作业。本发明专利技术提供的浸矿方法简单可行、降低水冶作业负荷并且经济环保。

A Leaching Method and Rare Earth Products for Weathering Crust Leaching Rare Earth Ore

The invention relates to the field of hydrometallurgy, in particular to a leaching method of weathering crust leaching rare earth ore and rare earth products. The invention provides a leaching method for weathering crust Leaching Rare Earth ore, which comprises the following steps: leaching weathering crust Leaching Rare Earth Ore with leaching agent, collecting rare earth leaching solution from the bottom of ore soil twice; removing impurities and precipitating rare earth from the first collected rare earth leaching solution, mixing with the second collected rare earth leaching solution, adding leaching agent, and using the mixture as a leaching solution. Fresh leaching agent returns to rare earth ore for leaching operation. The leaching method provided by the invention is simple and feasible, reduces the load of hydrometallurgical operation, and is economical and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法及稀土产品
本专利技术涉及湿法冶金领域，具体而言，涉及一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法及稀土产品。
技术介绍
风化壳淋积型稀土矿所含中重稀土储量占世界80％以上，弥补了矿物型稀土矿中重稀土含量低的不足，受到了使用中重稀土的下游产业极大关注，是极为宝贵的矿产资源，它的开发和利用在世界稀土行业起着举足轻重的作用。目前，风化壳淋积型稀土矿普遍使用的浸取工艺为堆浸工艺和原地浸出工艺，两者均是先向矿土中注入一定量的浸取剂溶液，其在矿土中向下迁移，与吸附在黏土矿物上的稀土离子发生离子交换，最后通过矿土底部的导流孔和集液沟收集稀土浸出液，并全部送至水冶车间，经除杂沉淀，即可回收稀土。传统的稀土浸出液循环浸取方法，是对所有从矿土底部流出的稀土浸出液进行混合收集，再集中用碳酸氢铵除杂后，调控溶液pH，沉淀回收稀土。上述传统稀土浸出液循环浸取方法是对从矿土底部流出的稀土浸出液进行一次性收集，故所收集稀土浸出液量大，稀土浓度低，一般仅为0.5～1.5g/L。大量的稀土浸出液需要进行除杂和沉淀稀土，水冶作业负荷大，生产周期长，需要预备较多的除杂池和沉淀池等构筑物，基建投资较高；稀土浸出液中稀土浓度过低，会导致除杂过程稀土损失较多，沉淀剂的消耗量增多，稀土回收率低。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法，降低了水冶作业负荷，减少了对除杂池、沉淀池等构筑物的需求，且稀土浸出率高。本专利技术的另一目的在于提供一种稀土产品，其稀土纯度高。为实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术提供的一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法，包括以下步骤：用浸取剂浸取风化壳淋积型稀土矿，从矿土底部流出的稀土浸出液分两次收集；对第一次收集的稀土浸出液进行除杂和沉淀稀土后，与第二次收集的稀土浸出液混合，补加浸取剂，将混合液作为新鲜浸取剂返回稀土矿进行浸取作业。本专利技术还提供一种稀土产品，其根据上述的一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法浸取得到。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术分两次进行稀土浸出液的收集，操作简单可行；其次，本专利技术仅对第一次收集的稀土浸出液进行除杂沉淀操作，降低了水冶作业负荷，缩短了生产周期，减少了对除杂池、沉淀池等构筑物的需求，缩减了一次性建设投资；其次，第二次收集的稀土浸出液中稀土和杂质离子浓度较低，可提高第一次收集的稀土浸出液中稀土和杂质离子浓度，减少对除杂剂和沉淀剂的消耗，并增加除杂率和稀土回收率；此外，本专利技术将第二次收集的稀土浸出液，直接与除杂沉淀后的第一次收集的稀土浸出液进行混合，补加适量浸取剂后，无需进行溶液pH的调节，便可返回矿山使用，简化了生产工序，并实现了矿区废水的循环使用，无废水排放，工艺经济环保。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本专利技术的某些实施例，因此不应看作是对保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术的风化壳淋积型稀土矿浸矿工艺流程图；图2为本专利技术实施例1中风化壳淋积型稀土矿浸取过程流出曲线及二次收集示意图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术的实施例提供的一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法进行简要说明。本专利技术提供的一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法，包括如下步骤：S1、浸取风化壳淋积型稀土矿采用原地浸取工艺浸取风化壳淋积型稀土矿中的稀土元素，再以顶水进行顶水作业。具体地，向天然埋藏的矿体中注入浸取剂，其在矿土中向下迁移，与吸附在黏土矿物上的稀土离子发生离子交换，使稀土进入溶液；待浸取剂溶液全部注入矿体后，再用顶水进行洗涤，以排出矿土中滞留的溶液，提高稀土回收率的同时，降低浸取剂对矿土的污染。进一步地，在浸出过程中，吸附稀土离子的粘土矿物组成了结构复杂和一个大小不均匀的离子交换“树脂”。其中，吸附稀土离子的粘土矿物是固定相，浸取剂是流动相，离子交换反应发生在粘土矿物和浸取剂之间。粘土矿物上的稀土离子与浸取剂中的阳离子进行离子交换，浸取剂中的阳离子被吸附上去，稀土离子解吸下来。此外，风化壳淋积型稀土矿中还含有离子相金属杂质，其也可与浸取剂中的阳离子发生离子交换反应而进入溶液中，故在浸取过程中会随稀土离子一起被浸出，因此有后面的除杂沉淀过程。进一步地，浸取剂为硫酸铵、氯化铵、硝酸铵溶液中的一种或几种的混合物，浸取剂的质量浓度为1～4％，且每1kg稀土矿中加入浸取剂的体积为0.2～0.8L。其中，浸取剂应该有较强的选择性，能够有选择性地与矿土中稀土元素作用，而与其他组分较难作用，以达到较好的分离效果，同时抑制一些杂质的浸出。此外，在一定范围内浸取剂和稀土矿液固比越大，浸取剂中阳离子与黏土矿物所吸附的稀土离子接触越多，也就越有利于离子交换反应的进行，稀土浸出率也就越高，但是，当液固比增加至一定值后，若继续增大，稀土浸出率不再提高，且由于试剂消耗量大，造成生产成本增加和环境负荷加重，因此，在原地浸取过程中，合适的液固比是保证较高稀土回收率和经济效益的关键因素之一。进一步地，顶水为蒸馏水、自来水、河水以及井水中的一种或几种的混合物，且每1kg稀土矿加入顶水的体积为0.8～1.5L。S2、分两次收集稀土浸出液如图1所示，从稀土矿底部有稀土浸出液流出时开始收集，直至收集的稀土浸出液的体积与浸取剂的体积相同时或当流出的稀土浸出液浓度经一最大值后降低至0.5g/L以下时，停止收集，为第一次收集；第一次收集之后流出的稀土浸出液直至不再有稀土浸出液流出时，停止收集，为第二次收集。进一步地，第一次收集的稀土浸出液，仅占总收液量的20～50％，故降低了水冶作业负荷，缩短了生产周期，并且后续除杂沉淀操作时减少了对除杂池、沉淀池等构筑物的需求，缩减了一次性建设投资；同时第二次收集的稀土浸出液的稀土浓度低于0.5g/L，可提高第一次收集的稀土浸出液中稀土和杂质离子浓度，减少对除杂剂和沉淀剂的消耗，并增加除杂率和稀土回收率。S3、除杂和沉淀步骤对第一次收集的稀土浸出液进行除杂和沉淀稀土后，与第二次收集的稀土浸出液混合，补加浸取剂，将混合液作为新鲜浸取剂返回稀土矿进行浸取作业。进一步地，用质量浓度为5～20％的碳酸氢铵作为除杂剂除杂，再调节pH至4.5～5.0，搅拌1～3h，静置陈化1～6h，将上层清液转入沉淀池，以沉淀稀土。其中，除杂剂与待除杂的第一次收集的稀土浸出液的体积比为0.004～0.05:1，优选地，本实施方式中采用硫酸、盐酸或氨水调节pH。利用铵盐浸取稀土时，铝、铁、钙、钾等杂质离子受矿物本身的物理化学性质、浸取剂溶液和相关浸取工艺的影响与稀土离子被铵根离子交换下来进入稀土浸出液中。风化壳淋积型稀土矿浸出液的主要杂质有残余的浸取剂，和与稀土共同浸出的非稀土离子杂质离子。在提取稀土之前必须将上述杂质除去，否则会增加原料的消耗，而且还影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法，其特征在于，包括以下步骤：用浸取剂浸取风化壳淋积型稀土矿，从矿土底部流出的稀土浸出液分两次收集；对第一次收集的稀土浸出液进行除杂和沉淀稀土后，与第二次收集的稀土浸出液混合，补加所述浸取剂，将混合液作为新鲜浸取剂返回所述稀土矿进行浸取作业。

【技术特征摘要】
1.一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法，其特征在于，包括以下步骤：用浸取剂浸取风化壳淋积型稀土矿，从矿土底部流出的稀土浸出液分两次收集；对第一次收集的稀土浸出液进行除杂和沉淀稀土后，与第二次收集的稀土浸出液混合，补加所述浸取剂，将混合液作为新鲜浸取剂返回所述稀土矿进行浸取作业。2.根据权利要求1中所述的一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法，其特征在于，所述第一次收集为：从所述稀土矿底部有所述稀土浸出液流出时开始收集，直至收集的所述稀土浸出液的体积与所述浸取剂的体积相同时或当流出的所述稀土浸出液的浓度经一最大值后降低至0.5g/L以下时，停止收集；所述第二次收集为：对第一次收集之后流出的所述稀土浸出液进行收集，直至不再有所述稀土浸出液流出时，停止收集。3.根据权利要求1中所述的一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法，其特征在于，所述浸取剂为铵盐溶液，优选地，所述浸取剂包括硫酸铵、氯化铵、硝酸铵溶液中的一种或几种的混合物，优选地，所述铵盐溶液的质量浓度为1～4％。4.根据权利要求1中所述的一种风化壳淋积型稀土矿的浸矿方法，其特征在于，每1kg所述稀土矿中加入所述浸取剂的体积为0.2～0.8L。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：何正艳，张蓉，聂文蕊，徐志高，吴明，瞿军，沙傲阳，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42