一种离子型稀土矿铵盐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铵盐浸矿场地的修复方法，通过含钙和/或镁的盐溶液一次淋洗和含钙碱性水溶液或浆液二次淋洗，可实现铵盐浸矿场地残留铵盐的强化淋出、酸碱度的可控调节、硫酸根的原位化学固化以及钙、镁营养元素含量的快速调控，所用淋洗水量少、淋洗周期短、淋洗效果好，工艺简单、成本低廉，可为离子型稀土矿铵盐浸矿场地修复与生态友好提供坚实的技术保障。坚实的技术保障。坚实的技术保障。

【技术实现步骤摘要】
一种离子型稀土矿铵盐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铵盐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(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]目前，针对土壤盐碱化的问题，通常采用淡水淋洗的方法，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，淋洗初期浸矿场地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。
[0004]根据地表水、地下水质量标准，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。同时，钙、镁也是人体、动物代谢必需矿物元素。因此，采用含钙镁药剂处理离子型稀土矿浸矿场地残留铵盐有望成为未来主流趋势之一。此外，根据土壤速效养分分级指标，交换态镁、钙含量丰富指标分别为1460mg/kg、4800mg/kg，是速效氮(丰富指标为100mg/kg)含量的15～100倍。基于此，目前已有采用单一石灰水或单一氯化镁/硫酸镁等淋洗离子型稀土矿浸矿场地残留铵盐的方法。采用单一石灰水直接淋洗铵盐浸矿场地，虽可有效解决酸化、改善硫酸根超标等问题，但会进一步加剧南方土壤缺镁的现状；采用单一氯化镁/硫酸镁淋洗铵盐浸矿场地，虽有助于残留铵根的强化淋出，但并不能解决浸矿场地酸化和硫酸根污染等问题，同时由于钙营养元素被淋失，导致浸矿场地钙、镁营养元素比例严重失衡，无法满足养分要求。

技术实现思路

[0005]针对离子型稀土矿铵盐浸矿场地存在的氨氮和硫酸根污染、酸化、钙镁营养元素比例失衡等问题，本专利技术提供了一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法，可实现铵盐浸矿场地残留铵盐的强化淋出、酸碱度的可控调节、硫酸根的原位化学固化以及钙、镁营养元素含量的快速调控，淋洗周期短、淋洗效果好、工艺简单，可为离子型稀土矿铵盐浸矿场地生态友好提供坚实的技术保障。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的提供一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法，包括：
[0007]采用含钙和/或镁的盐溶液对铵盐浸取后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；
[0008]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，得到二次淋洗后稀土尾矿和二次淋出液。
[0009]进一步的，所述含钙和/或镁的盐溶液中阳离子的摩尔浓度为0.01～0.1mol/L，优选为0.04～0.06mol/L。
[0010]进一步的，所述含钙和/或镁的盐溶液与所述铵盐浸取后稀土尾矿的液固比为0.05:1～0.8:1m3/t，优选为0.2:1～0.4:1m3/t。
[0011]进一步的，所述含钙和/或镁的盐溶液中含有氯化钙、氯化镁、硫酸镁中的一种或几种。
[0012]进一步的，所述含钙和/或镁的盐溶液中镁离子的摩尔百分含量为0～100％，优选为10％～70％。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]进一步的，所述一次淋洗后稀土尾矿的pH值为4～5，所述二次淋洗后稀土尾矿的pH值为5.5～7.5。
[0017]进一步的，所述一次淋出液、二次淋出液均返回下一个离子型稀土矿山浸矿。
[0018]进一步的，所述一次淋洗、二次淋洗所得淋出液采用浓缩方法进行处理，得到浓缩液和淡水，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。
[0019]本专利技术的上述技术方案获得的有益技术效果包括：
[0020](1)本专利技术利用含钙和/或镁的盐溶液中钙、镁等阳离子的离子交换强化，加速浸矿场地交换态铵的解吸和释放，实现离子型稀土矿铵盐浸矿场地残留铵盐的快速洗脱，所用淋洗水量少、淋洗周期短，有效解决铵盐浸矿场地氨氮缓释造成矿区及周边水系长期超标的难题；同时通过调配含钙和/或镁的盐溶液中钙镁比例，初步实现铵盐浸矿场地钙、镁营养元素的调配。
[0021](2)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淋洗，可控调节浸矿场地酸碱度，彻底解决浸矿场地酸化问题，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，避免对自然环境造成污染。
[0022](3)本专利技术利用含钙和/或镁的盐溶液和含钙碱性水溶液或浆液中钙离子与硫酸根的沉淀反应，以及含钙和/或镁的盐溶液中镁离子与含钙碱性水溶液或浆液中氢氧根离子的沉淀反应，在有效淋除残留铵盐的同时，将残留硫酸根原位固化在土壤中，有效阻隔铵盐浸矿场地残留污染物的扩散和迁移；同时有效补充矿区钙、镁营养元素含量，并调控钙镁营养元素比值，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。
[0023](4)本专利技术工艺简单，淋洗周期短，淋洗效果好，有效解决了南方离子型稀土矿铵
盐浸矿区域存在的氨氮和硫酸根污染、酸化、钙镁营养元素比例失衡等问题，同时原位生成的固化产物还可有效阻隔铵盐浸矿场地残留污染物的扩散和迁移，最终实现离子型稀土矿铵盐浸矿场地的生态友好。
附图说明
[0024]图1为一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法流程示意图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0026]本专利技术提供一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法，包括如下步骤：
[0027]步骤S1，采用含钙和/或镁的盐溶液对铵盐浸取后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。
[0028]所述铵盐浸取后稀土尾矿的pH值为3～5。生产实践表明，由于采用酸性硫酸铵浸取剂浸矿，离子型稀土矿铵盐浸矿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法，其特征在于，包括：采用含钙和/或镁的盐溶液对铵盐浸取后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，所述含钙和/或镁的盐溶液中阳离子的摩尔浓度为0.01～0.1mol/L，优选为0.04～0.06mol/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含钙和/或镁的盐溶液与所述铵盐浸取后稀土尾矿的液固比为0.05:1～0.8:1m3/t，优选为0.2:1～0.4:1m3/t。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含钙和/或镁的盐溶液中含有氯化钙、氯化镁、硫酸镁中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含钙和/或镁的盐溶液中镁离子的摩尔百分含量为0～100％，优选为10％～70％。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵龙胜，黄小卫，冯宗玉，尹海峰，刘德鹏，尹伟强，齐少雷，徐旸，范波，
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：