CN108486372A - 一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法。该方法包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，该步骤为：取混合除杂剂加入到稀土矿浸出液中，于加热或不加热条件下搅拌反应，静置，之后进行固液分离，收集滤液用于后续步骤；所述的混合除杂剂为选自聚丙烯酰胺、氯化钡、硅藻土和聚乙二醇中的两种以上的组合，或者是聚合氯化铝和/或聚合硫酸铁与选自聚丙烯酰胺、氯化钡、硅藻土和聚乙二醇中的一种或两种以上的组合；所述混合除杂剂和稀土矿浸出液的料液比为：0.001‑1kg：100L。本发明所述方法可有效脱除稀土矿浸出液中的悬浮物、泥沙和硅等杂质，避免上述杂质对采用萃取法分离稀土元素的干扰。

Description

一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法

技术领域

本发明涉及一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，属于稀土冶炼领域。

背景技术

稀土矿是主要的稀土资源，其中离子吸附型稀土矿在我国南方储量丰富，分布范围广。离子吸附型稀土矿冶炼的第一步是用酸溶液将稀土元素转入浸出液中，然后再用溶剂萃取法将15种稀土元素逐一分离，通常采用以P507、P204、环烷酸为主的萃取剂体系分离稀土元素。近年来，非皂化的P507、P204、环烷酸萃取剂体系在稀土元素的萃取分离中备受关注。

在稀土矿的酸浸过程中，稀土矿中的非稀土杂质如铁、铝、硅、锌、铜、铅、钙、镁等元素以及一些矿物中的悬浮物、泥沙等也一同进入酸浸液中，其中钙、镁元素对稀土的萃取没有影响，而其他元素的存在会严重影响稀土元素的萃取分离效果，铁、铝、锌、铜、铅等杂质的存在会导致萃取剂萃取容量下降，铁、铝、硅、悬浮物、泥沙的存在会使萃取过程出现乳化、第三相等现象，导致萃取操作无法导致正常连续进行。因此，必须将这些杂质脱除才能进行稀土元素的分离。

现有的工艺大多采用碱液脱除稀土矿酸浸液中的铁、铝等杂质，浸出液中的铁、铝与碱液反应，生成金属氢氧化物沉淀，从而使铁、铝从溶液中分离出来。但是，由于铁、铝等金属与碱液生成的氢氧化物为细小的胶体，导致过滤非常困难；另一方面，由于氢氧化铝与稀土氢氧化物的沉淀pH值相近，碱液加入量稍多就会生成稀土氢氧化物沉淀，导致稀土的损失。因此，这种除铝的方法难以完全脱除浸出液中的铝。

也有报道采用N235脱除浸出液中的铁，采用环烷酸脱除浸出液中的铝。但是，浸出液中的铝、硅、悬浮物的存在会使N235除铁系统出现第三相和乳化等现象，而铁的存在会使环烷酸萃取铝的萃取容量下降，另外，常用的皂化环烷酸除铝操作过程中分相时间很长，硅和悬浮物的存在不仅延长分相时间，还使环烷酸除铝系统出现乳化和分相不清的现象。因此，在进行铁、铝杂质的脱除之前，最好能先脱除浸出液中的硅和悬浮物等杂质。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，该方法可有效脱除稀土矿浸出液中的悬浮物、泥沙和硅等杂质，避免悬浮物、泥沙和硅等杂质对以P507、P204或环烷酸为主的萃取体系萃取分离稀土元素的干扰。

本发明所述的稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，该同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤为：取混合除杂剂加入到稀土矿浸出液中，于加热或不加热条件下搅拌反应，静置，之后进行固液分离，收集滤液用于后续步骤；其中：

所述的混合除杂剂为选自聚丙烯酰胺、氯化钡、硅藻土和聚乙二醇中的两种以上的组合，或者是聚合氯化铝和/或聚合硫酸铁与选自聚丙烯酰胺、氯化钡、硅藻土和聚乙二醇中的一种或两种以上的组合；

所述混合除杂剂和稀土矿浸出液的料液比为：0.001-1kg：100L；

所述搅拌反应的时间≥5min；

所述静置的时间≥5min。

申请人的试验结果表明，采用上述限定的混合除杂剂并搭配特定的除杂工艺能够有效脱除稀土矿浸出液中的悬浮物、泥沙和硅等杂质，保证了后续采用N235或其它萃取体系的除杂过程中不会出现第三相和乳化现象，从而保证了铁、铜、铅、锌等杂质可以脱除完全。

上述技术方案中，所述的稀土矿浸出液为稀土矿的盐酸浸出液，其中含有La、Ce，Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy，Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y中的至少一种稀土元素，同时还含有Si、悬浮物和泥沙等杂质。更进一步的，所述的稀土矿浸出液中通常还会含有Fe、Al、Cu、Pb、Zn、Ca、Mg等非稀土杂质元素。本申请中所述的稀土矿浸出液的酸度≤10mol/L(通常为0.1-9mol/L)，其中稀土总浓度为1-1.9mol/L，Fe离子浓度≤15g/L(通常为0.01-8g/L)，Al离子浓度≤15g/L(通常为0.01-10g/L)，Si离子浓度≤5g/L(通常为0.01-3g/L)，Ca离子浓度≤20g/L(通常为0.05-15g/L)，Mg离子浓度≤20g/L(通常为0.05-6g/L)，Cu离子、Pb离子和Zn离子的浓度均≤5g/L(Cu离子、Pb离子和Zn离子的浓度通常都在0.01-4g/L范围内)。

上述技术方案中，所述的混合除杂剂可以直接加入到稀土矿浸出液中，为了更有利于混合除杂剂与稀土矿浸出液中杂质反应的进行，优选是先将混合除杂剂用水配成水性料浆后再加入到稀土矿浸出液中，优选是将混合除杂剂配成溶质浓度为0.01-10wt.％的水性料浆。在混合除杂剂的搭配中，其各组分之间的配比可以为任意配比。所述的混合除杂剂与稀土矿浸出液料液比优选为0.005-0.5kg：100L。

上述技术方案中，所述搅拌反应的时间优选为10-120min。反应通常在5-100℃下进行。

上述技术方案中，所述静置的时间≥10min，优选静置的时间≥30min，通常为0.5-10h。

上述方法可以有效脱除而且是同时脱除稀土矿浸出液中的悬浮物、泥沙和硅等杂质，在进行固液分离后，所得的滤渣可进一步用于制砖或铺路等；当稀土矿浸出液中含有铁、铜、铅和锌等离子时，经过上述方法过滤所得的滤液中还含有铁、铜、铅和锌等杂质，为了避免铁、铜、铅和锌等非稀土离子对后续稀土元素分离的影响，优选本发明所述方法还包括对收集得到的滤液脱除铁、铜、铅和锌的步骤。

可以采用现有常规技术脱除滤液中的铁、铜、铅和锌，优选采用溶剂萃取法脱除滤液中的铁、铜、铅和锌，收集萃余液用于后续步骤。

在采用溶剂萃取法脱除铁、铜、铅和锌的步骤中，萃取剂的选择与现有技术相同，优选的，采用下述体积百分比组成的萃取剂：N235 5-40％、稀释剂10-80％、醇类物质或磷酸三丁酯5-40％。其中稀释剂的选择与现有技术相同，具体可以是选自煤油、环己烷、正己烷、苯和甲苯中的一种或两种以上的组合；当稀释剂的选择为上述任意两种的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。所述的醇类物质为含3-8个碳原子的醇中的一种或两种以上的组合，具体可以是选自正丙醇、异丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、仲辛醇、异辛醇中的一种或两种以上的组合。当醇类物质的选择为上述任意两种的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。

在采用上述萃取剂对滤液中的铁、铜、铅和锌进行萃取时，得到萃余液和负载有机相。对于负载有机相，可用水进行反萃，得到空白有机相和反萃液，其中的空白有机相可返回萃取槽进行重复利用，反萃液则用于回收铁、铜、铅和锌等元素。

当稀土矿浸出液中含有铝离子时，在经过上述对滤液脱除铁、铜、铅和锌的步骤之后，所得的萃余液中还含有铝离子，为了避免铝离子对后续稀土元素分离的影响，优选本发明所述方法还包括对除去铁、铜、铅和锌后的萃余液脱除铝的步骤。

可以采用现有常规技术脱除除去铁、铜、铅和锌后的萃余液中的铝离子，本申请中优选采用溶剂萃取法脱除除去铁、铜、铅和锌后的萃余液中的铝，收集萃余液用于后续稀土元素的分离工序。

在采用溶剂萃取法脱除除去铁、铜、铅和锌后的萃余液中的铝的步骤中，所用的萃取剂可以是现有技术中的常规选择，优选采用下述体积百分比组成的萃取剂：环烷酸5-30％、N235 5-40％、醇类物质5-40％、稀释剂10-60％。其中稀释剂的选择与现有技术相同，具体可以是选自煤油、环己烷、正己烷、苯和甲苯中的一种或两种以上的组合；当稀释剂的选择为上述任意两种的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。所述的醇类物质为含3-8个碳原子的醇中的一种或两种以上的组合，具体可以是选自正丙醇、异丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、仲辛醇、异辛醇中的一种或两种以上的组合。当醇类物质的选择为上述任意两种的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。

在采用上述萃取剂对除去铁、铜、铅和锌后的萃余液进行萃取时，可以用0-0.5mol/L的酸液(当酸液浓度为0mol/L时为水)进行洗涤，得到萃余液和负载有机相。对于负载有机相，可用0.01-3mol/L的酸液进行反萃，得到空白有机相和反萃液，其中的空白有机相经水洗后可重复利用，水洗液则可用于回收酸；所述的反萃液，可以向其中加入碱液，待沉淀生成后过滤分离，得到氢氧化铝沉淀，经煅烧后可得到氧化铝产品。对于萃余液(通常含有La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Y、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等稀土元素以及Ca、Mg等非稀土元素)，在经过前述同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，脱除铁、铜、铅和锌的步骤以及脱除铝的步骤后，即可送入后续稀土元素的分离工序，当采用萃取分离工艺时，用皂化P507萃取剂体系、非皂化P507-N235萃取剂体系、皂化环烷酸萃取剂体系或非皂化环烷酸-N235萃取剂体系对此萃余液进行萃取分离时，不会出现出现乳化、分相不清和第三相现象。

与现有技术相比，本发明的特点在于：

1、采用上述限定的混合除杂剂并搭配特定的除杂工艺能够有效脱除稀土矿浸出液中的悬浮物、泥沙和硅等杂质，除杂后溶液澄清透明且易于过滤，保证了后续采用N235或其它萃取体系的除杂过程中不会出现第三相和乳化现象；从而保证了铁、铜、铅、锌等杂质可以脱除完全。

2、进一步的，在本发明所述方法还包括脱除铁、铜、铅、锌步骤，采用N235萃取体系，由于脱除铁、铜、铅、锌等杂质需在较高的酸度下进行，对稀土矿浸出液先进行铁、铜、铅、锌等杂质的脱除，再进行除铝，可以充分利用浸出液中的余酸，使N235萃取除杂过程无需额外添加酸，从而大大减少了N235除杂过程的酸耗。

3、先用N235萃取体系脱除铁、铜、铅、锌再进行环烷酸除铝，有效提高了环烷酸对铝的萃取容量；同时，由于稀土矿浸出液中的铁、硅、悬浮物等杂质已经在前序步骤中脱除完全，因而在环烷酸除铝过程不会出现乳化和第三相现象；此外，环烷酸除铝过程所用的萃取剂无需皂化处理，大大减少碱液消耗。

4、采用本发明所述方法可将稀土矿浸出液中的铁、铝、硅、铜、铅、锌等非稀土元素和悬浮物、泥沙等杂质在稀土元素萃取分离之前完全脱除，在进入稀土萃取分离工序前，稀土料液清澈透明，无论是采用皂化P507体系、皂化环烷酸体系、非皂化P507-N235体系或者非皂化环烷酸-N235体系来萃取分离稀土元素，都不会受到杂质的干扰，稀土萃取分离工序出现乳化和第三相现象大大减少。

5、采用本发明所述方法，混合除杂剂用量少，除铁、铝、铜、铅、锌等杂质的萃取剂可以重复利用，萃取剂无需加入碱液进行皂化处理，除杂过程无需额外添加酸性溶液来调节溶液的酸度，还可利用稀土矿酸浸液中的余酸；因此，本发明所述方法的生产成本很低。

附图说明

图1为本发明实施例6的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述,以更好地理解本发明的内容,但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

稀土矿浸出液的参数：酸度为5mol/L，其中含有La、Ce，Pr、Nd，Sm、Eu、Gd、Tb、Dy，Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y等15种稀土元素，以及含有Fe、Al、Si、Cu、Pb、Zn、Ca、Mg等非稀土杂质元素和部分悬浮物、泥沙等杂质，其中稀土总浓度为1.4mol/L，Fe浓度为2g/L，Al浓度为6g/L，Si浓度为0.3g/L,Ca浓度为9g/L，Mg浓度为2g/L，Cu、Pb和Zn的浓度分别为0.03g/L、0.05g/L和1g/L。

一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，该步骤具体为：

选取聚丙烯酰胺(分子量300万道尔顿)和聚合氯化铝作为混合除杂剂，其中聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的重量比为1：2，所述混合除杂剂的用量按每100L稀土矿浸出液加入0.01kg混合除杂剂为基准计算；所述混合除杂剂以水性料浆的形式(其中聚丙烯酰胺用水配成0.01wt.％的水性料浆，聚合氯化铝用水配成5wt.％的水性料浆)加入到稀土矿浸出液中，在10℃条件下搅拌反应25min，静置8h；之后过滤(过滤时间<2min，没有出现胶体状物质导致难以过滤)，分离得到滤液和滤渣。收集的滤渣用于制砖、铺路。

对收集的滤液进行检测，外观清澈透明，无悬浮物和泥沙，溶液中Si浓度为0.005mg/L，其它元素的总量不变。可见，本发明所述方法可以同时去除浸出液中的Si、悬浮物和泥沙。

对比例1

重复实施例1，与实施例1不同的是，选取聚合氯化铝和聚合硫酸铁作为混合除杂剂，其余不变。

在过滤的过程中，出现液体无法下流的现象，几乎无法过滤，也无法收集滤液和滤渣。

可见，选取聚合氯化铝和聚合硫酸铁作为混合除杂剂无法去除浸出液中的Si、悬浮物和泥沙。

实施例2

稀土矿浸出液的参数：酸度为8mol/L，其中含有La、Ce，Pr、Nd，Sm、Eu、Gd、Tb、Dy，Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y等15种稀土元素，以及含有Fe、Al、Si、Cu、Pb、Zn、Ca、Mg等非稀土杂质元素和部分悬浮物、泥沙等杂质，其中稀土总浓度为1.7mol/L，Fe浓度为1.6g/L，Al浓度为5g/L，Si浓度为1.5g/L，Ca浓度为5g/L，Mg浓度为4g/L，Cu、Pb和Zn的浓度分别为0.3g/L、0.9g/L和0.7g/L。

一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，该步骤具体为：

选取聚丙烯酰胺(分子量600万道尔顿)和氯化钡作为混合除杂剂，其中聚丙烯酰胺和氯化钡的重量比为1：10，所述混合除杂剂的用量按每100L稀土矿浸出液加入0.1kg混合除杂剂为基准计算；所述混合除杂剂以水性料浆的形式(其中聚丙烯酰胺用水配成0.1wt.％的水性料浆，氯化钡用水配成10wt.％的水性料浆)加入到稀土矿浸出液中，在80℃条件下搅拌反应10min，静置2h；之后过滤(过滤时间<1min，没有出现胶体状物质导致难以过滤)，分离得到滤液和滤渣。收集的滤渣用于制砖、铺路。

对收集的滤液进行检测，外观清澈透明，无悬浮物和泥沙，溶液中Si浓度为0.001mg/L，其它元素的总量不变。

可见，本发明所述方法可以同时去除浸出液中的Si、悬浮物和泥沙。

实施例3

稀土矿浸出液的参数：酸度为2mol/L，其中含有La、Ce，Pr、Nd，Sm、Eu、Gd、Tb、Dy，Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y等15种稀土元素，以及含有Fe、Al、Si、Cu、Pb、Zn、Ca、Mg等非稀土杂质元素和部分悬浮物、泥沙等杂质，其中稀土总浓度为1.25mol/L，Fe浓度为6g/L，Al浓度为2.8g/L，Si浓度为1.1g/L,Ca浓度为25g/L，Mg浓度为8g/L，Cu、Pb和Zn的浓度分别为2.1g/L、0.09g/L和1.7g/L。

一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，该步骤具体为：

选取聚合硫酸铁和硅藻土作为混合除杂剂，其中聚合硫酸铁和硅藻土的重量比为2：1，所述混合除杂剂的用量按每100L稀土矿浸出液加入0.4kg混合除杂剂为基准计算；所述混合除杂剂以水性料浆的形式(其中聚合硫酸铁用水配成2wt.％的水性料浆，硅藻土用水配成5wt.％的水性料浆)加入到稀土矿浸出液中，在50℃条件下搅拌反应60min，静置1h；之后过滤(过滤时间<1min，没有出现胶体状物质导致难以过滤)，分离得到滤液和滤渣。收集的滤渣用于制砖、铺路。

对收集的滤液进行检测，外观清澈透明，无悬浮物和泥沙，溶液中Si浓度为0.015mg/L,其它元素的总量不变。可见，本发明所述方法可以同时去除浸出液中的Si、悬浮物和泥沙。

实施例4：

稀土矿浸出液的参数同实施例1。

一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤和脱除铁、铜、铅和锌的步骤，其中：

所述同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤同实施例1，所述脱除铁、铜、铅和锌的步骤是以实施例1中分离得到的滤液作为初始原料，具体操作如下：

将收集的滤液送入萃取槽中，用由15v/v％的N235、60v/v％的煤油和25v/v％仲辛醇组成的萃取剂进行萃取，萃取相比(有机相：水相)为3：1，经5级萃取，得到萃余液和负载有机相。萃取过程分相时间<1min，没有出现乳化和第三相现象。

对所得萃余液进行分析，外观清澈透明，Fe浓度为0.001mg/L，Si浓度为0.005mg/L,Cu、Pb和Zn的浓度分别<0.001mg/L，其它元素的总量不变。可见，本发明所述方法可以同时去除浸出液中的Si、悬浮物和泥沙以及铁、铜、铅和锌。

对所得的负载有机相用水进行反萃，反萃相比(有机相：水相)为3：1，经5级反萃，得到的空白有机相可返回萃取槽重复利用，反萃液则用于回收铁、铜、铅、锌等元素。

实施例5：

稀土矿浸出液的参数同实施例2。

一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤和脱除铁、铜、铅和锌的步骤，其中：

所述同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤同实施例2，所述脱除铁、铜、铅和锌的步骤是以实施例2中分离得到的滤液作为初始原料，具体操作如下：

将收集的滤液送入萃取槽中，用由25v/v％的N235、20v/v％的苯和35v/v％仲辛醇组成的萃取剂进行萃取，萃取相比(有机相：水相)为1.5：1，经6级萃取，得到萃余液和负载有机相。萃取过程分相时间<1min，没有出现乳化和第三相现象。

对所得萃余液进行分析，外观清澈透明，溶液中稀Fe浓度为0.005mg/L，Si浓度为0.001mg/L,Cu、Pb和Zn的浓度分别<0.001mg/L,其它元素的总量不变。可见，本发明所述方法可以同时去除浸出液中的Si、悬浮物和泥沙以及铁、铜、铅和锌。

对所得的负载有机相用水进行反萃，反萃相比(有机相：水相)为1：1，经3级反萃，得到的空白有机相可返回萃取槽重复利用，反萃液则用于回收铁、铜、铅、锌等元素。

实施例6

稀土矿浸出液的参数同实施例1。

一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，脱除铁、铜、铅和锌的步骤和脱除铝的步骤，其中：

所述同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤同实施例1，所述脱除铁、铜、铅和锌的步骤同实施例4，所述脱除铝的步骤是以实施例4中收集得到的萃余液作为初始原料，具体操作如下：

将萃余液送入另一萃取槽中，用由10v/v％环烷酸、20v/v％的N235、10v/v％的正丙醇和30v/v％的甲苯组成的萃取剂进行萃取，用水进行洗涤，经过4级萃取，3级洗涤，得到除去铝后的萃余液和负载有机相。萃取过程分相时间<1min，没有出现乳化和第三相现象。

所得除去铝后的萃余液澄清透明，经检测，所得除去铝后的萃余液中Fe浓度为0.001mg/L，Al浓度为0.05mg/L，Si浓度为0.005mg/L,Ca、Mg和稀土的总量不变。该除去铝后的萃余液可直接送入后续稀土元素的分离工序。

对于所得的负载有机相，可进一步进行其它操作以降低本发明所述方法的成本。具体可将负载有机相用2.5mol/L的盐酸反萃，得到空白有机相和反萃液；所得空白有机相经5级水洗后返回第二萃取槽重复利用，水洗液用于回收酸重复利用；在所得的反萃液中加入适量氢氧化钠溶液进行沉淀，得到氢氧化铝沉淀，分离后经煅烧后得到氧化铝产品。

本实施例所述方法的工艺流程图如图1所示。

实施例7

稀土矿浸出液的参数同实施例2。

一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，脱除铁、铜、铅和锌的步骤和脱除铝的步骤，其中：

所述同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤同实施例2，所述脱除铁、铜、铅和锌的步骤同实施例5，所述脱除铝的步骤是以实施例5中收集得到的萃余液作为初始原料，具体操作如下：

将萃余液送入另一萃取槽中，用由10v/v％环烷酸、20v/v％的N235、10v/v％的正戊醇和60v/v％的环己烷组成的萃取剂进行萃取，用0.05mol/L的盐酸进行洗涤，经过6级萃取，4级洗涤，得到除去铝后的萃余液和负载有机相。萃取过程分相时间<1min，没有出现乳化和第三相现象。

所得除去铝后的萃余液澄清透明，经检测，所得除去铝后的萃余液中Fe浓度为0.005mg/L，Al浓度为0.004mg/L，Si浓度为0.001mg/L,Ca、Mg和稀土的总量不变。该除去铝后的萃余液可直接送入后续稀土元素的分离工序。

对于所得的负载有机相，可进一步进行其它操作以降低本发明所述方法的成本。具体可将负载有机相用1.5mol/L的盐酸反萃，得到空白有机相和反萃液；所得空白有机相经10级水洗后返回第二萃取槽重复利用，水洗液用于回收酸重复利用；在所得的反萃液中加入适量氢氧化钠溶液进行沉淀，得到氢氧化铝沉淀，分离后经煅烧后得到氧化铝产品。

实施例8

稀土矿浸出液的参数同实施例3。

一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，脱除铁、铜、铅和锌的步骤和脱除铝的步骤，其中：

所述同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤同实施例3。

所述脱除铁、铜、铅和锌的步骤是以实施例3中分离得到的滤液作为初始原料，具体操作如下：

将收集的滤液送入萃取槽中，用由5v/v％的N235、65v/v％的正己烷和30v/v％的磷酸三丁酯组成的萃取剂进行萃取，萃取相比(有机相：水相)为1：1，经6级萃取，得到萃余液和负载有机相。萃取过程分相时间<1min，没有出现乳化和第三相现象。

对所得萃余液进行分析，外观清澈透明，溶液中Fe浓度为0.008mg/L，，Si浓度为0.015mg/L,Cu、Pb和Zn的浓度均<0.001mg/L，其它元素的总量不变。

对所得的负载有机相用水进行反萃，反萃相比(有机相：水相)为1：1，经5级反萃，得到的空白有机相可返回萃取槽重复利用，反萃液则用于回收铁、铜、铅、锌等元素。

所述脱除铝的步骤是前述除去铁、铜、铅和锌后的萃余液作为初始原料，具体操作如下：

将除去铁、铜、铅和锌后的萃余液送入另一萃取槽中，用由20v/v％环烷酸、5v/v％的N235、10v/v％的丁醇和65v/v％的煤油组成的萃取剂进行萃取，用0.01mol/L的盐酸进行洗涤，经过7级萃取，3级洗涤，得到除去铝后的萃余液和负载有机相。萃取过程分相时间<1min，没有出现乳化和第三相现象。

所得除去铝后的萃余液澄清透明，经检测，所得除去铝后的萃余液中Fe浓度为0.008mg/L，Al浓度为0.012mg/L，Si浓度为0.015mg/L,Ca、Mg和稀土的总量不变。该除去铝后的萃余液可直接送入后续稀土元素的分离工序。

对于所得的负载有机相，可进一步进行其它操作以降低本发明所述方法的成本。具体可将负载有机相用3mol/L的盐酸反萃，得到空白有机相和反萃液；所得空白有机相经10级水洗后返回第二萃取槽重复利用，水洗液用于回收酸重复利用；在所得的反萃液中加入适量氢氧化钠溶液进行沉淀，得到氢氧化铝沉淀，分离后经煅烧后得到氧化铝产品。

实施例9

稀土矿浸出液的参数：酸度为1.3mol/L，其中含有La、Ce，Pr、Nd，Sm、Eu、Gd、Tb、Dy，Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y等15种稀土元素，以及含有Fe、Al、Si、Cu、Pb、Zn、Ca、Mg等非稀土杂质元素和部分悬浮物、泥沙等杂质，其中稀土总浓度为1.5mol/L，Fe浓度为0.9g/L，Al浓度为1.8g/L，Si浓度为0.12g/L,Ca浓度为5g/L，Mg浓度为3g/L，Cu、Pb、Zn的浓度分别为1.1g/L、1.9g/L和0.7g/L。

一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，脱除铁、铜、铅和锌的步骤和脱除铝的步骤，其中：

(1)同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤：

选取聚乙二醇和氯化钡作为混合除杂剂，其中聚乙二醇和氯化钡的重量比为1：3，所述混合除杂剂的用量按每100L稀土矿浸出液加入0.008kg混合除杂剂为基准计算；所述混合除杂剂采用直接加入到稀土矿浸出液中的形式，在30℃条件下搅拌反应100min，静置10h；之后过滤(过滤时间<2min，没有出现胶体状物质导致难以过滤)，分离得到滤液和滤渣。收集的滤渣用于制砖、铺路。

对收集的滤液进行检测，外观清澈透明，无悬浮物和泥沙，溶液中Si浓度为0.004mg/L，其它元素的浓度不变。

(2)脱除铁、铜、铅和锌的步骤：

将步骤(1)收集的滤液送入萃取槽中，用由30v/v％的N235、50v/v％的苯和20v/v％的仲辛醇组成的萃取剂进行萃取，萃取相比(有机相：水相)为1：2，经6级萃取，得到萃余液和负载有机相。萃取过程分相时间<1min，没有出现乳化和第三相现象。

对所得萃余液进行分析，外观清澈透明，溶液中，Fe浓度为0.007mg/L,Si浓度为0.004mg/L，Cu、Pb和Zn的浓度均<0.001mg/L，其它元素的总量不变。

对所得的负载有机相用水进行反萃，反萃相比(有机相：水相)为1：1，经3级反萃，得到的空白有机相可返回萃取槽重复利用，反萃液则用于回收铁、铜、铅、锌等元素。

(3)脱除铝的步骤：

将步骤(2)收集的萃余液送入另一萃取槽中，用由5v/v％环烷酸、5v/v％的N235、10v/v％的异辛醇和60v/v％的正己烷组成的萃取剂进行萃取，用0.3mol/L的盐酸进行洗涤，经过7级萃取，3级洗涤，得到除去铝后的萃余液和负载有机相。萃取过程分相时间<1min，没有出现乳化和第三相现象。

所得除去铝后的萃余液澄清透明，经检测，所得除去铝后的萃余液中Fe浓度为0.007mg/L，Al浓度为0.003mg/L，Si浓度为0.004mg/L,Ca、Mg和稀土的总量均不变。该除去铝后的萃余液可直接送入后续稀土元素的分离工序。

对于所得的负载有机相，可进一步进行其它操作以降低本发明所述方法的成本。具体可将负载有机相用0.6mol/L的盐酸反萃，得到空白有机相和反萃液；所得空白有机相经6级水洗后返回第二萃取槽重复利用，水洗液用于回收酸重复利用；在所得的反萃液中加入适量氢氧化钠溶液进行沉淀，得到氢氧化铝沉淀，分离后经煅烧后得到氧化铝产品。

实施例10

稀土矿浸出液的参数：酸度为0.2mol/L，其中含有La、Ce，Pr、Nd，Sm、Eu、Gd、Tb、Dy，Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y等15种稀土元素，以及含有Fe、Al、Si、Cu、Pb、Zn、Ca、Mg等非稀土杂质元素和部分悬浮物、泥沙等杂质，其中稀土总浓度为1.35mol/L，Fe浓度为2.9g/L，Al浓度为8g/L，Si浓度为2.8g/L,Ca浓度为12.5g/L，Mg浓度为3.3g/L，Cu、Pb和Zn的浓度均<0.5mg/L。

一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，脱除铁、铜、铅和锌的步骤和脱除铝的步骤，其中：

(1)同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤：

选取聚丙烯酰胺(分子量600万道尔顿)和聚合氯化铝作为混合除杂剂，其中聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的重量比为1：5，所述混合除杂剂的用量按每100L稀土矿浸出液加入0.05kg混合除杂剂为基准计算；所述混合除杂剂采用直接加入到稀土矿浸出液中的形式，在100℃条件下搅拌反应20min，静置1h；之后过滤(过滤时间<2min，没有出现胶体状物质导致难以过滤)，分离得到滤液和滤渣。收集的滤渣用于制砖、铺路。

对收集的滤液进行检测，外观清澈透明，无悬浮物和泥沙，溶液中Si浓度为0.002mg/L,其它元素离子的浓度不变。

(2)脱除铁、铜、铅和锌的步骤：

将步骤(1)收集的滤液送入萃取槽中，用由10v/v％的N235、60v/v％的甲苯和30v/v％的仲辛醇组成的萃取剂进行萃取，萃取相比(有机相：水相)为1：3，经6级萃取，得到萃余液和负载有机相。萃取过程分相时间<1min，没有出现乳化和第三相现象。

对所得萃余液进行分析，外观清澈透明，溶液中Fe浓度为0.003mg/L，Si浓度为0.002mg/L,Cu、Pb和Zn的浓度均小于0.001mg/L，其它元素离子的总量不变。

对所得的负载有机相用水进行反萃，反萃相比(有机相：水相)为1：1，经5级反萃，得到的空白有机相可返回萃取槽重复利用，反萃液则用于回收铁、铜、铅、锌等元素。

(3)脱除铝的步骤：

将步骤(2)收集的萃余液送入另一萃取槽中，用由25v/v％环烷酸、5v/v％的N235、10v/v％的仲辛醇和60v/v％的煤油组成的萃取剂进行萃取，用0.01mol/L的盐酸进行洗涤，经过7级萃取，3级洗涤，得到除去铝后的萃余液和负载有机相。萃取过程分相时间<1min，没有出现乳化和第三相现象。

所得除去铝后的萃余液澄清透明，经检测，所得除去铝后的萃余液中Fe浓度为0.003mg/L，Al浓度为0.005mg/L，Si浓度为0.002mg/L,Ca、Mg和稀土的总量均不变。该除去铝后的萃余液可直接送入后续稀土元素的分离工序。

对于所得的负载有机相，可进一步进行其它操作以降低本发明所述方法的成本。具体可将负载有机相用2.5mol/L的盐酸反萃，得到空白有机相和反萃液；所得空白有机相经9级水洗后返回第二萃取槽重复利用，水洗液用于回收酸重复利用；在所得的反萃液中加入适量氢氧化钠溶液进行沉淀，得到氢氧化铝沉淀，分离后经煅烧后得到氧化铝产品。

实施例11：

重复实施例9，不同的是，选取聚乙二醇、氯化钡和硅藻土的组合物作为混合除杂剂，其中聚乙二醇、氯化钡和硅藻土的重量比为1：2：1；其余不变。

所得除去铝后的萃余液澄清透明，经检测，所得除去铝后的萃余液中Fe浓度为0.002mg/L，Cu、Pb和Zn的浓度均<0.001mg/L,Al浓度为0.003mg/L，Si浓度为0.001mg/L，Ca、Mg和稀土的总量均不变，该除去铝后的萃余液可直接送入后续稀土元素的分离工序。

Claims (10)

1.一种稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，包括同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤，其特征在于：

所述的同时脱除悬浮物、泥沙和硅的步骤为：取混合除杂剂加入到稀土矿浸出液中，于加热或不加热条件下搅拌反应，静置，之后进行固液分离，收集滤液用于后续步骤；其中：

所述的混合除杂剂为选自聚丙烯酰胺、氯化钡、硅藻土和聚乙二醇中的两种以上的组合，或者是聚合氯化铝和/或聚合硫酸铁与选自聚丙烯酰胺、氯化钡、硅藻土和聚乙二醇中的一种或两种以上的组合；

所述混合除杂剂和稀土矿浸出液的料液比为：0.001-1kg：100L；

所述搅拌反应的时间≥5min；

所述静置的时间≥5min。

2.根据权利要求1所述的稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，其特征在于：所述的稀土矿浸出液为稀土矿的盐酸浸出液。

3.根据权利要求1所述的稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，其特征在于：所述搅拌反应的时间为10-120min。

4.根据权利要求1所述的稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，其特征在于：所述静置的时间为0.5-10h。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，其特征在于：该方法还包括对收集得到的滤液脱除铁、铜、铅和锌的步骤。

6.根据权利要求5所述的稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，其特征在于：采用溶剂萃取法脱除滤液中的铁、铜、铅和锌，收集萃余液用于后续步骤。

7.根据权利要求6所述的稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，其特征在于：该方法还包括对除去铁、铜、铅和锌后的萃余液脱除铝的步骤。

8.根据权利要求7所述的稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，其特征在于：采用溶剂萃取法脱除除去铁、铜、铅和锌后的萃余液中的铝，收集萃余液用于后续稀土元素的分离工序。

9.根据权利要求8所述的稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，其特征在于：在采用溶剂萃取法脱除除去铁、铜、铅和锌后的萃余液中的铝的步骤中，所用的萃取剂按体积百分比计，其组成为：

环烷酸5-30％、N235 5-40％、醇类物质5-40％、稀释剂10-60％。

10.根据权利要求9所述的稀土矿浸出液中杂质的脱除方法，其特征在于：所述的醇类物质为含3-8个碳原子的醇中的一种或两种以上的组合。