CN1093114A - 离子型稀土矿控速淋浸工艺及其设备 - Google Patents

离子型稀土矿控速淋浸工艺及其设备 Download PDF

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Abstract

一种离子型稀土矿控速淋浸工艺及其设备。将 浓度为2～5％的浸出剂按0.1～0.3/1的液固片，以 10～30升/米2·小时的加液速度，缓慢洒布在矿石 的表面。其设备包括浸矿池3、纤维类布液层4、底垫 6、布液管13、滴嘴2、高位槽1、输液管9、流量计10、 出液口7和单片机11。本工艺及设备的离子交换速 率高，液固比小(液固比可减小40～50％)，浸出率高 (可提高10～15％)，生产成本低，硫酸铵消耗减少 65％左右，草酸消耗减少20％左右。

Description

本发明涉及一种离子型稀土矿控速淋浸工艺及其设备。
离子型稀土矿，目前普遍采用池浸生产。池浸是将浸出剂一次或多次泵入浸矿池，在矿层表面形成一个几十厘米的液层，矿层完全淹没在浸出剂之下，这样就造成了：（1）加液时冲击池中矿石，静止后表面沉积阻力甚大的一层粘土，降低了浸出速度;（2）矿层内部颗粒间充满液体，影响离子交换;（3）矿层内的空气被液层封闭，无法排出，被压缩，聚集成大气泡而喷发出来，造成沟流。总之，这种“漫浸”工艺存在着浸出液固比大，周期长，母液浓度低，浸出率低，生产成本高的缺点。
本发明的目的在于克服“漫浸”工艺所存在的缺陷，提供一种离子交换速率高，生产成本低的离子型稀土矿控速淋浸工艺及其设备。
本发明的任务是通过以下方式完成的，该离子型稀土矿控速淋浸工艺是将浓度为2～5%（重量）的浸出剂按0.1～0.3/l的液固比，以10～30升/米2·小时的加液速度，以液滴形式、连续不断，均匀缓慢地分散洒布在离子型稀土矿石的表面。在本发明中，浸出剂可用硫酸铵，氯化铵或氯化钠的溶液。
本发明所用的离子型稀土矿控速淋浸设备包括浸矿池、高位槽、输液管、出液口和支承，其特征是，浸矿池内置有矿石，矿石上方设有纤维类布液层，矿石的下方设有底垫，布液层上方按35～40cm的间距设有布液管，布液管上每隔18～22cm设有一个滴咀，高位槽通过输液管与流量计连接，流量计通过输液管与布液管连接，浸矿池底部设有三通出液口，流量计通过单片机控制。
本发明的离子型稀土矿控速淋浸设备，可在三通出液口的下端设置两个电磁阀，电磁阀通过导线与单片机连接。
本发明是根据渗滤浸出和毛细管作用原理提出的一种提取离子型稀土矿的新型工艺，控速淋浸是通过控淋装置将浸出剂均匀地喷洒在矿层表面，与淹没浸出不同，矿层表面不形成液层，仅仅是湿润，矿层内部颗粒间空隙不充满液体，溶液借重力作用向下渗透，矿层中空气可以自由地缓慢逸出。
控速淋浸由于颗粒间不充满液体，故不可增加毛细管内液体的移动速度，有利于扩散层不断更新，提高离子交换速率。控速淋浸工艺因为颗粒间不充满液体，又可降低液固比（液固比可减小40～50%），提高浸出液稀土浓度（稀土浓度提高282%）相应地使浸出剂消耗降低，收率提高（稀土浸出率可提高10～15%），成本下降，硫酸铵消耗减少65%左右，草酸消耗减少20%左右。控速淋浸作为原地浸矿的一种补充，它适用于处理粘土含量高，矿石粒度细，矿体厚度薄、埋藏浅、储量小等小型分散的特殊矿体。此外，控速淋浸工艺也可方便地用于改进现行池浸工艺。
本申请人采用控速工艺进行连续性试验共8次，运行20余天，共处理稀土矿石160余吨，浸出稀土量170.55公斤，平均每池每次浸出稀土量21.32公斤，最高浸出稀土量31.96公斤。峰值稀土浓度最高达11.54g/L，合格母液体积为0.2～0.35/L（以相对体积液/固计）。硫酸铵在合格母液中残留峰值浓度最高达25g/L，硫酸铵耗量2kg/kgREo左右。稀土浸出率大于95%。
同时进行了2次与控速淋浸对比的池浸试验，处理稀土矿石33吨，浸出稀土24.41公斤（浸出时间达76.25小时），每池每次浸出稀土为12.9092公斤。合格母液体积高达0.6/l（以相对体积液/固计），峰值稀土浓度最高为3·1248g/l，合格母液平均稀土浓度1.7326g/L，硫酸铵在合格母液中残留的峰值浓度为14.8635g/L，硫酸铵耗量为6.28kg/kgREO。稀土浸出率70.0%。
下面结合实施例对本发明作更为详细的说明。
实施例：
参照图1，本发明的离子型稀土矿控速淋浸设备包括一个体各为5×3×1.5m的浸矿池3，其中装有浓度为4%硫酸铵的高位槽1、输液管9、出液口7和支承12，浸矿池3内置有矿石5，矿石5上方设有玻璃丝材料制成的布液层4，矿石5的下方设有卵石底垫6，布液层4上方按40cm的间距设有布液管13，布液管3上每隔20cm设有一个滴咀2，高位槽1通过输液管9与布液管13连接，浸矿池3底部设有三通出液口7，出液口7的下端装有两个电磁阀8，电磁阀8通过导线与单片机11连接，流量计10通过单片机11控制。
本发明的离子型稀土矿控速淋浸工艺为：将浓度为4%（重量）的硫酸铵浸出剂按0.2∶1的液固比，以20升/米2·小时的加液速度，浸出液从高位槽1，经输液管9，流量计10，布液管13和喷咀2以液滴形式，通过单片机11和流量计10控制，连续不断均匀缓慢地分散在矿石5的表面。

Claims (5)

1、一种离子型稀土矿控速淋浸工艺，其特征在于：将浓度为2～5%(重量)的浸出剂按0.1～0.3/l的液固比，以10～30升/米2·小时的加液速度，以液滴形式，连续不断，均匀缓慢地分散洒布在离子型稀土矿石的表面。
2、根据权利要求1所述的离子型稀土矿控速淋浸工艺，其特征在于：浸出剂可用硫酸铵、氯化铵或氯化钠溶液。
3、一种权利要求1所用的离子型稀土矿控速淋浸设备，包括浸矿池（3）、高位槽（1）、输液管（9）、出液口（7）和支承（12），其特征在于：浸矿池（3）内置有矿石（5），矿石（5）上方设有纤维类布液层（4），矿石（5）的下方设有底垫（6），布液层（4）上方按30～40cm的间距没有布液管（13），布液管（13）上每隔18～22cm设有一个滴咀（2），高位槽（1）通过输液管（9）与流量计（10）连接，流量计（10）通过输液管（9）与布液管（13）连接，浸矿池（3）底部没有三通出液口（7），流量计（10）通过单片机（11）控制。
4、根据权利要求3所述的离子型稀土矿控速淋浸设备，其特征在于：出液口（7）的下端设有两个电磁阀（8），电磁阀（8）通过导线与单片机（11）连接。
5、根据权利要求3或4所述的离子型稀土矿控速淋浸设备，其特征在于：布液层（4）采用玻璃丝或白布，底垫（6）采用卵石。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103555939A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 赣州有色冶金研究所 一种离子型稀土矿的浸矿方法与系统
CN103695670A (zh) * 2013-11-21 2014-04-02 南昌大学 一种提高离子型稀土浸取率和尾矿安全性的方法
CN105506275A (zh) * 2015-12-15 2016-04-20 东华理工大学 一种流动浸铀系统及流动浸铀工艺
CN108531726A (zh) * 2017-05-19 2018-09-14 东华理工大学 一种尾矿库原地浸出集液巷道采矿技术及反应装置

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