一种离子型稀土矿非铵体系浸矿场地的修复方法技术

本发明专利技术涉及一种离子型稀土矿非铵体系浸矿场地的修复方法，采用含硫酸镁的浸取剂对离子型稀土矿进行浸取，得到的稀土尾矿采用清水进行一次淋洗，得到的一次淋洗后稀土尾矿再采用含钙碱性水溶液或浆液进行二次淋洗，两次淋洗所得淋出液均返回下一个离子型稀土矿山浸矿。稀土尾矿通过清水一次淋洗和含钙碱性水溶液或浆液二次淋洗，可实现浸矿场地钙、镁营养元素含量快速可控调节及部分原位固化，满足土壤养分比值要求，并同时解决尾矿土壤酸化问题，所用淋洗水量少、淋洗周期短，工艺简单、成本低廉，可为离子型稀土矿山开采过程生态友好提供坚实的技术保障。提供坚实的技术保障。提供坚实的技术保障。

【技术实现步骤摘要】
一种离子型稀土矿非铵体系浸矿场地的修复方法


[0001]本专利技术涉及资源与环境
，特别是涉及一种离子型稀土矿非铵体系浸矿场地的修复方法。

技术介绍

[0002]离子型稀土矿中稀土以水合离子态吸附在硅铝酸盐矿物上，原矿品位仅0.03％～0.1％(REO计)，我国开创了硫酸铵浸取-碳酸氢铵沉淀富集生产稀土精矿的独特工艺，实现了超低品位稀土矿的大规模开发利用。但流程冗长、稀土总收率不到70％；生产1t稀土精矿(以REO计)消耗7～14t硫酸铵、5～8t碳酸氢铵，大量铵盐残留在浸矿场地中并缓慢释放，导致矿区及周边地表水氨氮严重超标，给矿区人民生产、生活带来不良影响。
[0003]有人提出采用淡水淋洗盐碱化土壤的方法，以去除土壤残留盐分。工业生产中也有尝试采用清水淋洗脱除离子型稀土矿浸矿场地残留铵盐，淋洗初期水溶态铵盐迅速被洗脱，随着淋洗时间的延长，水溶态铵盐基本完全被淋洗脱除，但由于交换态铵盐缓慢释放，淋出液中氨氮长期维持在100～200mg/L，这也是当前离子型稀土矿浸矿场地氨氮污染难以有效解决的根本原因。也有人提出采用石灰水、氯化镁/硫酸镁溶液等淋洗离子型稀土矿浸矿场地残留铵盐的方法，但并未能从根本上解决制约离子型稀土矿开采的氨氮污染问题。
[0004]针对上述问题，有研科技集团、有研稀土研发成功离子型稀土矿绿色高效浸萃一体化新工艺，即以镁盐复合体系替代传统的硫酸铵浸取离子型稀土矿，源头消除氨氮污染，稀土浸出率与传统的硫酸铵浸取相当，杂质铝浸出率降低；获得的低浓度稀土浸出液以非平衡离心萃取富集工艺取代传统的碳酸氢铵沉淀富集工艺，流程缩减5道工序，稀土直收率提高8个百分点以上，混合氯化稀土产品质量好，从源头消除含放射性废渣污染和安全隐患，并大幅降低生产成本。此外，以镁盐等碱性金属替代铵盐，对环境影响小、生态效应高，具体体现为土壤、水、各种生命体等对钙镁元素的需求和标准限值更加宽泛。例如：
①
土壤中交换态镁、钙含量丰富指标分别为1460mg/kg、4800mg/kg，是速效氮含量的15～100倍，镁是合成叶绿素的必需元素且能改善土壤板结；
②
地表水对钙、镁无具体标准限值要求，III类地下水中钙、镁标准限值(以硬度计450mg/L)是氨氮限值(0.5mg/L)的200倍以上；
③
钙、镁是人体、动物代谢必需矿物元素，尤其是牛羊、淡水鱼等动物需添加镁制剂以预防低镁血症。
[0005]然而，与传统铵盐浸取离子型稀土矿类似，采用镁盐复合体系浸取时，由于浸矿剂溶液pH较低，通常为2～4，浸取后稀土尾矿场地出现酸化问题。此外，采用镁盐复合体系浸取离子型稀土矿后，浸矿场地残留浸矿剂主要以水溶态和交换态形式存在(其中以水溶态为主)。如何改善非铵体系浸矿场地钙、镁等养分及酸碱度是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对稀土矿非铵体系浸矿场地酸化、养分失调等问题，本专利技术提供了一种离子型稀土矿非铵体系浸矿场地的修复方法，可实现浸矿场地钙、镁营养元素含量快速可控调节
及部分原位固化，满足土壤养分比值要求，同时可解决尾矿土壤酸化问题，工艺简单、成本低廉，可为离子型稀土矿山开采过程生态友好提供坚实的技术保障。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的提供一种离子型稀土矿非铵体系浸矿场地的修复方法，包括：
[0008]采用含硫酸镁的浸取剂对离子型稀土矿进行浸取，得到稀土尾矿；
[0009]采用清水对稀土尾矿进行一次淋洗，得到一次淋洗后稀土尾矿和一次淋出液；
[0010]采用含钙碱性水溶液或浆液对所述一次淋洗后稀土尾矿进行二次淋洗，得到二次淋洗后稀土尾矿和二次淋出液。
[0011]进一步的，所述含硫酸镁的浸取剂中还含有氯化钙、氯化镁、硫酸亚铁、氯化钠、硫酸钠中的一种或几种。
[0012]进一步的，所述含硫酸镁的浸取剂中阳离子的摩尔浓度为0.05～0.5mol/L，所述含硫酸镁的浸取剂与离子型稀土矿的液固比为0.5:1～1.5:1m3/t。优选的，所述稀土尾矿的pH值为3～5。
[0013]进一步的，所述清水的pH值为6～9，所述清水与所述稀土尾矿的液固比为0.05:1～0.8:1m3/t，优选为0.15:1～0.3:1m3/t。优选的，所述一次淋洗后稀土尾矿的pH值为4～5。
[0014]进一步的，所述含钙碱性水溶液或浆液为氢氧化钙溶液、氢氧化钙浆液、石灰浆液、轻烧白云石浆液中的一种或几种。
[0015]进一步的，所述含钙碱性水溶液或浆液的摩尔浓度为0.005～0.05mol/L，优选为0.015～0.03mol/L。
[0016]进一步的，所述含钙碱性水溶液或浆液与所述一次淋洗后稀土尾矿的液固比为0.05:1～0.5:1m3/t，优选为0.2:1～0.4:1m3/t。
[0017]进一步的，所述二次淋洗后稀土尾矿的pH值为5.5～7.5。
[0018]进一步的，所述述一次淋出液、二次淋出液均返回下一个离子型稀土矿山浸矿。
[0019]进一步的，所述一次淋出液、二次淋出液采用浓缩方法进行处理，得到浓缩液和淡水(清水)，所述淡水用于一次淋洗和/或配制含钙碱性水溶液或浆液；所述浓缩液用于离子型稀土矿的浸取。
[0020]本专利技术的上述技术方案获得的有益技术效果包括：
[0021](1)本专利技术提出的离子型稀土矿非铵体系浸矿场地的修复方法，具有所用淋洗水量少、淋洗周期短、工艺简单、成本低廉的优势，有效解决南方离子型稀土矿区普遍缺镁、酸化等问题，同时避免残留浸矿剂对自然环境造成二次污染，实现离子型稀土矿山开采全生命周期的生态友好，有望广泛应用于我国乃至世界离子型稀土资源开采。
[0022](2)本专利技术基于含硫酸镁的浸取剂浸取所得稀土尾矿中残留浸取剂的赋存状态以水溶态为主的特性，采用清水对稀土尾矿进行一次淋洗，有效回收残留在浸矿场地矿体中的浸取剂，并返回用于下一个离子型稀土矿山浸矿，可有效降低浸取剂消耗和浸矿成本。
[0023](3)本专利技术利用氢氧化钙与硫酸镁的复合沉淀反应，采用含钙碱性水溶液或浆液对一次淋洗后稀土尾矿进行二次淋洗，将一次淋洗后稀土尾矿中残留镁、钙等原位固化在浸矿场地中，有效补充浸矿场地钙、镁营养元素含量，同时利用淋洗过程原位固化产物的溶度积差异(K
sp
(Mg(OH)2)＝1.2
×
10-11
，K
sp
(CaSO4)＝9.1
×
10-6
)，不断定量缓释钙、镁，以满足浸矿场地养分比值要求及动植物/微生物生长需要，进而彻底解决南方离子型稀土矿区因
长期受酸雨淋溶导致普遍缺镁的问题。
[0024](4)本专利技术利用氢氧化钙的碱性，采用含钙碱性水溶液或浆液对一次淋洗后稀土尾矿进行二次淋洗，精准调节浸矿场地酸碱度，解决离子型稀土矿浸矿场地的酸化问题，同时利用稀土、铝等元素在高pH值条件下水解的特性，有效去除淋出液中稀土、铝等有害杂质，避免对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子型稀土矿非铵体系浸矿场地的修复方法，其特征在于，包括：采用含硫酸镁的浸取剂对离子型稀土矿进行浸取，得到稀土尾矿；采用清水对稀土尾矿进行一次淋洗，得到一次淋洗后稀土尾矿和一次淋出液；采用含钙碱性水溶液或浆液对所述一次淋洗后稀土尾矿进行二次淋洗，得到二次淋洗后稀土尾矿和二次淋出液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硫酸镁的浸取剂中还含有氯化钙、氯化镁、硫酸亚铁、氯化钠、硫酸钠中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硫酸镁的浸取剂中阳离子的摩尔浓度为0.05～0.5mol/L，所述含硫酸镁的浸取剂与离子型稀土矿的液固比为0.5:1～1.5:1m3/t。优选的，所述稀土尾矿的pH值为3～5。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清水的pH值为6～9，所述清水与所述稀土尾矿的液固比为0.05:1～0.8:1m3/t，优选为0.15:1～0.3:1m3/t。优选的，所述一次淋洗后稀土尾矿的pH值为4～...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宗玉，黄小卫，赵龙胜，范波，尹海峰，刘德鹏，尹伟强，齐少雷，
申请(专利权)人：河北雄安稀土功能材料创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：