CN110451539A - 一种稀土料液中和除铝与铝资源高值化利用的新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稀土料液中和除铝及铝资源高值化新方法，首先采用碱性溶液对稀土料液进行中和除铝；通过强化过程控制条件，在中和过程中生成γ‑AlOOH，替代Al(OH)3，实现较低pH下实现铝的完全脱除，降低稀土的损失率；源头减少沉淀物产生量22.9％；提高过滤性能。其次，将中和除铝渣中的铝与稀土用碱液分离，不溶的稀土富集渣返回稀土精矿酸性溶出过程回收。最后，将含铝碱液加酸制备拟薄水铝石产品。整个工艺流程实现了稀土有价元素高效回收、中和渣零排放和铝的高值化利用。本发明可望解决目前稀土料液中和除铝过程中稀土损失率高，后续固体废物处置难、资源浪费严重等问题。
Description
技术领域
本发明公布一种稀土料液中和除铝及铝资源高值化新方法，特别涉及中和除铝过程稀土元素的高效回收、中和除铝渣零排放及铝资源高值化回收利用的方法。
背景技术
稀土氧化物中氧化铝含量是重要的质量控制指标。而在主要的稀土原料离子吸附型稀土矿物中，稀土以离子态吸附在高岭石、云母等矿物上，同时还吸附着铝、铁、氢、钙等物质。在稀土提取、分离过程中，目前普遍采用酸溶－沉淀工艺处理稀土精矿。除了稀土外，主要杂质铝同时进入稀土酸性浸出溶液，一般后续采用环烷酸萃取法、草酸沉淀法、碱法、中和法等脱除稀土酸性浸出溶液中铝。
中和法除铝则是利用Al(OH)3与RE(OH)3在不同pH值下沉淀差异，引入NH4HCO3等中和生成Al(OH)3，精确调控pH值分步沉淀铝与稀土，实现铝离子与稀土离子分离。但是，由于氢氧化稀土溶度积较小，采用中和法将导致稀土损失率高至10～15％，且生成的Al(OH)3为白色絮状沉淀，所得到沉淀体积大、水含量高且难以过滤，后续处置难。
发明内容
针对目前稀土浸出液中和过程稀土损失率高，后续处置难等问题。本发明的目的在于开发一种稀土料液中和除铝及铝资源高值化新方法。所述方法首先通过强化中和过程，在中和过程中生成γ-AlOOH，替代Al(OH)3，实现：(1)较低pH下实现铝的完全脱除，降低稀土的损失率；(2)源头减少沉淀物产生量22.9％；(3)提高过滤性能。其次，将中和渣中的Al与RE用碱液分离，不溶的RE富集渣返回酸性溶出过程回收。最后，将含Al(III)碱液加酸制备拟薄水铝石产品。整个工艺流程实现了RE有价元素高效回收、中和渣零排放和铝的高值化利用。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种稀土料液中和除铝及铝资源高值化新方法，所述方法包括如下步骤：
(1)采用碱性溶液对稀土料液进行中和除铝
所述碱性溶液，指氢氧化物如NaOH、KOH、NH3·H2O溶液等，碱性盐类如Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3溶液等，及上述各种碱性物质的混合物溶液等。在本发明的实际操作中优选NH4HCO3溶液。
本发明采用碱性溶液中和稀土料液中的铝，具体以稀土盐酸浸出液和碱性中和溶液为原料，经中和反应后，去除浸出液中的铝。
本发明中，本领域技术人员应该明了，Al(III)的中和水解物相包括Al(OH)3、γ-AlOOH、α-AlOOH、AlxXy(OH)z·nH2O、MAlxXy(OH)z·nH2O(M代表Na+、K+、NH4 +等阳离子，X代表Cl-、F-、SO4 2-等阴离子)。在中和反应除铝过程中，根据碱性溶液原料不同、工艺参数等过程强化控制条件的调整，有可能改变Al(III)在中和过程形成的沉淀相态。因此，本发明强调创新性，中和除铝渣物相以获得γ-AlOOH为原则。
步骤(1)中碱性溶液浓度在1-500g/L范围内变化，例如1，5，10，20，30，40，50，60，70，80，90，100，200，500g/L等，在本发明的实际操作优选20-200g/L。
步骤(1)中加碱速度在1-2000ml/min范围内变化，例如1，5，10，20，50，100，200，500，1000，1500，2000ml/min等，在本发明的实际操作优选2-10ml/min。
步骤(1)中反应温度在20-100℃范围内变化，例如20，30，40，50，60，70，80，90℃等，在本发明的实际操作优选20-90℃。
步骤(1)中反应时间在0.1-50h范围内变化，例如0.1，0.5，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，20，50等，在本发明的实际操作优选1-3h。
步骤(1)中转速在30-700rpm范围内，例如30，50，100，200，300，400，500，600，700rpm等，在本发明的实际操作优选150-450rpm。
步骤(1)中pH值在3.5-6范围内变化，例如3.5，4，4.5，5，5.5，6，6.5，7，7.5，8等，本发明的实际操作优选4.0-5.5。
优选地，步骤(1)包括如下步骤：
将NH4HCO3溶液加入稀土料液中，控制反应的NH4HCO3浓度为20-200g/L，加碱速度为2-10ml/min、温度为20-90℃、时间为1-3h、搅拌转速为150-450rpm、pH值为4.0-5.5的条件下，进行中和反应，得到稀土净化溶液和中和除铝渣。
步骤(1)后进行如下步骤(2)：
(2)用碱性溶液浸出中和除铝渣，富集RE等金属并得到含铝碱液
所述碱性溶液，指氢氧化物如NaOH、KOH溶液等，碱性盐类如Na2CO3、等，及上述各种碱性物质的混合物溶液等。本发明实际操作优选为NaOH。
本发明采用碱浸法富集中和除铝渣中RE沉淀物(主要成分为RE(OH)3)等，具体以中和除铝渣和碱性溶液为原料，将γ-AlOOH溶出后，过滤得到含RE碱溶渣和含铝碱液。
本发明中，本领域技术人员应该明了，在中和除铝渣碱溶过程中，RE(OH)3不溶，而γ-AlOOH等溶于碱性溶液中。因此，本发明强调高效性，在RE(OH)3不溶的前提下，高的Al(III)溶出率为原则。
步骤(2)中碱性溶液浓度在1-500g/L范围内变化，例如1，5，10，20，30，40，50，60，70，80，90，100，200，500g/L等，在本发明的实际操作优选10-200g/L。
步骤(2)中碱性液和中和除铝渣的液固比在1-100范围内变化，例如1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，20，40，80，100等，本发明的实际操作优选2-20。
步骤(2)中反应温度在20-250℃范围内变化，例如20，30，40，50，60，70，80，90，100，120，150，200，250℃等，在本发明的实际操作优选20-100℃。
步骤(2)中反应时间在0.1-50h范围内变化，例如0.1，0.5，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，20，50等，在本发明的实际操作优选2-4h。
步骤(2)中转速在30-700rpm范围内，例如30，50，100，200，300，400，500，600，700rpm等，在本发明的实际操作优选150-450rpm。
优选地，步骤(2)包括如下步骤：
碱性液浸出中和除铝渣，控制NaOH浓度10-200g/L、液固比5-20、温度20-100℃、反应时间2-4h、转速150-450rpm反应条件下，使中和渣中的铝溶出，从而富集渣中RE(OH)3等并得到含Al(III)碱液。
步骤(2)后进行如下步骤(3)：
(3)将含Al(III)碱液加酸中和，制备拟薄水铝石产品
本发明将含Al(III)碱液通过加酸中和得到拟薄水铝石产品，该产品根据反应条件不同，即获得不同比表面积、孔径、孔容等参数。
本发明通过优选原料中和剂、pH值、温度、加酸速率、转速及时间来控制拟薄水铝石产品的生成。
本发明通过在含Al(III)碱液中，控制反应条件如酸液种类、加酸速率、pH值、温度、时间、转速来实现沉淀反应，制备拟薄水铝石产品。
步骤(3)中酸液是指无机酸H2SO4、HCl、HNO3等溶液，也可以是多种酸性物质的混合溶液，在本发明的实际操作中优选HCl溶液。
步骤(3)中加酸速度在1-2000ml/min范围内变化，例如1，5，10，20，50，100，200，500，1000，1500，2000ml/min等，在本发明的实际操作优选10-50ml/min。
步骤(3)中pH值在2-10范围内变化，例如2，3，4，5，6，7，8，9，10等，本发明的实际操作优选5-9。
步骤(3)中反应温度在20-200℃范围内变化，例如20，30，40，50，60，70，80，90，100，120，150，200℃等，在本发明的实际操作优选20-100℃。
步骤(3)中反应时间在0.1-50h范围内变化，例如0.1，0.5，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，20，50等，在本发明的实际操作优选1-3h。
步骤(3)中转速在30-700rpm范围内，例如30，50，100，200，300，400，500，600，700rpm等，在本发明的实际操作优选150-450rpm。
优选地，步骤(3)包括如下步骤：
将中和除铝渣碱溶后得到的含铝碱性液中加入HCl溶液中和，控制反应的加酸速度为1-2000ml/min、pH值为5-9、温度为20-100℃、时间为2-4h、转速为150-450rpm反应条件下，进行沉淀反应，得到拟薄水铝石产品。
作为优选技术方案，一种稀土料液中和除铝及铝资源高值化新方法，所述方法包括如下步骤：
1a)将NH4HCO3溶液加入稀土料液中，控制反应的NH4HCO3浓度为20-200g/L，加碱速度为2-10ml/min、温度为20-100℃、时间为1-3h、搅拌转速为150-450rpm、pH值为4.0-5.5的条件下，进行中和反应，得到净化溶液和中和除铝渣。
1b)采用碱性溶液浸出中和除铝渣，控制NaOH浓度10-200g/L、液固比5-20、温度20-100℃、反应时间2-4h、转速150-450rpm的反应条件下，使中和渣中的铝溶出，从而富集渣中RE沉淀物等并得到含Al(III)碱液。RE富集渣返回稀土精矿溶出过程。
1c)将中和除铝渣碱溶后得到的含Al(III)碱液中加入HCl溶液中和，控制反应的加酸速度为1-2000ml/min、pH值为5-9、温度为20-100℃、时间为2-4h、转速为150-450rpm反应条件下，进行沉淀反应，得到拟薄水铝石产品。副产物为NaCl溶液，返回稀土精矿浸出过程。
与已有技术相对，本发明如下有益效果：
(1)本发明通过强化中和过程条件，在中和过程中使Al(III)生成γ-AlOOH，替代Al(OH)3，提高了过滤性能，中和除铝渣理论减量22.9％，渣中RE含量由10～15％降低到2％以下。
(2)本发明将中和除铝渣采用碱性溶液浸出后，有效的富集了渣中RE沉淀物，再将富集渣重新浸出回收，实现了RE金属的完全回收。
(3)本发明将含Al(III)碱性液加酸制备拟薄水铝石产品，使稀土料液中的铝得到高值化利用，实现中和除铝渣的零排放。
(4)本发明可望解决稀土料液中和除铝过程稀土元素的共沉淀、中和除铝渣零排放及铝资源高值化回收利用问题，为我国稀土绿色分离与资源高值化提供助力。
附图说明
图1是本发明中稀土料液中和除铝与铝资源高值化利用的流程图。
具体实施方式
实施例1
(1)离子吸附型稀土精矿与浓盐酸反应后得到氯化稀土料液，RE浓度为2mol/L，Al2O3浓度为4g/L。将1g/L的NH4HCO3溶液加入稀土料液中，控制加碱速度为2ml/min、温度为20℃、时间为0.1h、搅拌转速为30rpm、pH值为3.8的条件下，中和除铝渣主要物相为γ-AlOOH，铝的脱除率为93.4％，稀土共沉淀率为1.17％。稀土净化后液送入后续工序处理。
(2)采用1g/L NaOH溶液浸出中和除铝渣，在液固比1、温度20℃、反应时间0.1h、转速30rpm的反应条件下，中和除铝渣中70％的铝进入浸出液，RE不溶，经固液分离后，RE富集渣返回稀土精矿溶出过程，溶液为NaAlO2碱性浸出液。
(3)NaAlO2碱性浸出液加入质量分数35％的浓HCl溶液中和，控制反应的加酸速度为1ml/min、pH值为2、温度为20℃、时间为0.1h、转速为30rpm反应条件下，进行沉淀反应，得到γ-AlOOH，经洗涤、干燥后得到拟薄水铝石产品。副产物为NaCl溶液，返回稀土精矿浸出过程。拟薄水铝石产品的胶溶指数95％，三水铝石含量3％，氧化铝含量70％，氧化钠含量0.1％，氧化硅含量0.3％，比表面320m2/g，孔容0.55m2/g。
实施例2
(1)离子吸附型稀土精矿与浓盐酸反应后得到氯化稀土料液，RE浓度为2mol/L，Al2O3浓度为4g/L。将500g/L的NH4HCO3溶液加入稀土料液中，控制加碱速度为2000ml/min、温度为100℃、时间为50h、搅拌转速为700rpm、pH值为6.0的条件下，中和除铝渣主要物相为γ-AlOOH，铝的脱除率为99.5％，稀土共沉淀率为60％。稀土净化后液送入后续工序处理。
(2)采用500g/L NaOH溶液浸出中和除铝渣，在液固比100、温度250℃、反应时间50h、转速700rpm的反应条件下，中和除铝渣中99％的铝进入浸出液，RE不溶，经固液分离后，RE富集渣返回稀土精矿溶出过程，溶液为NaAlO2碱性浸出液。
(3)NaAlO2碱性浸出液加入质量分数65％的浓HNO3溶液中和，控制反应的加酸速度为2000ml/min、pH值为10、温度为200℃、时间为50h、转速为700rpm反应条件下，进行沉淀反应，得到γ-AlOOH，经洗涤、干燥后得到拟薄水铝石产品。拟薄水铝石产品的胶溶指数95％，三水铝石含量3％，氧化铝含量75％，氧化钠含量0.08％，氧化硅含量0.23％，比表面260m2/g，孔容0.35m2/g。
实施例3
(1)离子吸附型稀土精矿与浓盐酸反应后得到氯化稀土料液，RE浓度为2mol/L，Al2O3浓度为4g/L。将60g/L的(NH4)2CO3溶液加入稀土料液中，控制加碱速度为8ml/min、温度为80℃、时间为2h、搅拌转速为250rpm、pH值为4.5的条件下，中和除铝渣主要物相为γ-AlOOH，铝的脱除率为98％，稀土共沉淀率为3％。稀土净化后液送入后续工序处理。
(2)采用50g/L NaOH溶液浸出中和除铝渣，在液固比10、温度70℃、反应时间2h、转速300rpm的反应条件下，中和除铝渣中97％的铝进入浸出液，RE不溶，经固液分离后，RE富集渣返回稀土精矿溶出过程，溶液为NaAlO2碱性浸出液。
(3)NaAlO2碱性浸出液加入质量分数35％的浓HCl溶液中和，控制反应的加酸速度为500ml/min、pH值为7、温度为250℃、时间为3h、转速为250rpm反应条件下，进行沉淀反应，得到γ-AlOOH，经洗涤、干燥后得到拟薄水铝石产品。副产物为NaCl溶液，返回稀土精矿浸出过程。拟薄水铝石产品的胶溶指数97％，三水铝石含量0.2％，氧化铝含量72.4％，氧化钠含量0.06％，氧化硅含量0.20％，比表面420m2/g，孔容0.65m2/g。
实施例4
(1)离子吸附型稀土精矿与浓盐酸反应后得到氯化稀土料液，RE浓度为2mol/L，Al2O3浓度为4g/L。将100g/L的NH4HCO3溶液加入稀土料液中，控制加碱速度为5ml/min、温度为70℃、时间为2h、搅拌转速为250rpm、pH值为4.5的条件下，中和除铝渣主要物相为γ-AlOOH，铝的脱除率为98％，稀土共沉淀率为0.8％。稀土净化后液送入后续工序处理。
(2)采用50g/L KOH溶液浸出中和除铝渣，在液固比8、温度90℃、反应时间2h、转速250rpm的反应条件下，中和除铝渣中99％的铝进入浸出液，RE不溶，经固液分离后，RE富集渣返回稀土精矿溶出过程，溶液为NaAlO2碱性浸出液。
(3)NaAlO2碱性浸出液加入质量分数35％的浓HCl溶液中和，控制反应的加酸速度为500ml/min、pH值为7.5、温度为60℃、时间为2h、转速为300rpm反应条件下，进行沉淀反应，得到γ-AlOOH，经洗涤、干燥后得到拟薄水铝石产品。副产物为NaCl溶液，返回稀土精矿浸出过程。拟薄水铝石产品的胶溶指数97％，三水铝石含量0.2％，氧化铝含量72.4％，氧化钠含量0.06％，氧化硅含量0.20％，比表面420m2/g，孔容0.65m2/g。
实施例5
(1)离子吸附型稀土精矿与浓盐酸反应后得到氯化稀土料液，RE浓度为2mol/L，Al2O3浓度为4g/L。将100g/L的Na2CO3溶液加入稀土料液中，控制加碱速度为10ml/min、温度为90℃、时间为1.5h、搅拌转速为350rpm、pH值为4.2的条件下，中和除铝渣主要物相为γ-AlOOH，铝的脱除率为99％，稀土共沉淀率为3.5％。稀土净化后液送入后续工序处理。
(2)采用100g/L Na2CO3溶液浸出中和除铝渣，在液固比7.8、温度95℃、反应时间3h、转速350rpm的反应条件下，中和除铝渣中83％的铝进入浸出液，RE不溶，经固液分离后，RE富集渣返回稀土精矿溶出过程，溶液为NaAlO2碱性浸出液。
(3)NaAlO2碱性浸出液加入质量分数92.5％的H2SO4溶液中和，控制反应的加酸速度为100ml/min、pH值为7.5、温度为60℃、时间为0.5h、转速为300rpm反应条件下，进行沉淀反应，得到γ-AlOOH，经洗涤、干燥后得到拟薄水铝石产品。副产物为Na2SO4溶液，返回稀土精矿浸出过程。拟薄水铝石产品的胶溶指数97.5％，三水铝石含量0.2％，氧化铝含量74.6％，氧化钠含量0.06％，氧化硅含量0.20％，比表面442m2/g，孔容0.45m2/g。
实施例6
(1)吸附型稀土精矿与浓盐酸反应后得到氯化稀土料液，RE浓度为2mol/L，Al2O3浓度为4g/L。将100g/L的KOH溶液加入稀土料液中，控制加碱速度为6ml/min、温度为60℃、时间为1h、搅拌转速为250rpm、pH值为4.1的条件下，中和除铝渣主要物相为γ-AlOOH，铝的脱除率为97％，稀土共沉淀率为2.15％。稀土净化后液送入后续工序处理。
(2)采用100g/L K2CO3溶液浸出中和除铝渣，在液固比7.8、温度95℃、反应时间3h、转速350rpm的反应条件下，中和除铝渣中86％的铝进入浸出液，RE不溶，经固液分离后，RE富集渣返回稀土精矿溶出过程，溶液为NaAlO2碱性浸出液。
(3)KAlO2碱性浸出液加入质量分数92.5％的H2SO4溶液中和，控制反应的加酸速度为60ml/min、pH值为7.5、温度为60℃、时间为0.5h、转速为300rpm反应条件下，进行沉淀反应，得到γ-AlOOH，经洗涤、干燥后得到拟薄水铝石产品。副产物为K2SO4溶液，返回稀土精矿浸出过程。拟薄水铝石产品的胶溶指数95.5％，三水铝石含量0.2％，氧化铝含量70.3％，氧化钠含量0.06％，氧化硅含量0.20％，比表面442m2/g，孔容0.36m2/g。
实施例7
(1)离子吸附型稀土精矿与浓盐酸反应后得到氯化稀土料液，RE浓度为2mol/L，Al2O3浓度为4g/L。将100g/L的NaOH和100g/L的Na2CO3混合溶液加入稀土料液中，控制加碱速度为6ml/min、温度为60℃、时间为1h、搅拌转速为250rpm、pH值为4.0的条件下，中和除铝渣主要物相为γ-AlOOH，铝的脱除率为97％，稀土共沉淀率为1.15％。稀土净化后液送入后续工序处理。
(2)采用100g/L的NaOH和100g/L的Na2CO3混合溶液浸出中和除铝渣，在液固比7.5、温度75℃、反应时间1h、转速350rpm的反应条件下，中和除铝渣中93％的铝进入浸出液，RE不溶，经固液分离后，RE富集渣返回稀土精矿溶出过程，溶液为NaAlO2碱性浸出液。
(3)NaAlO2碱性浸出液加入质量分数98％的H2SO4与35％的HCl混合溶液中和，控制反应的加酸速度为20ml/min、pH值为8.5、温度为65℃、时间为1.5h、转速为350rpm反应条件下，进行沉淀反应，得到γ-AlOOH，经洗涤、干燥后得到拟薄水铝石产品。拟薄水铝石产品的胶溶指数95％，三水铝石含量0.3％，氧化铝含量70.4％，氧化钠含量0.06％，氧化硅含量0.20％，比表面362m2/g，孔容0.75m2/g。
实施例8
(1)离子吸附型稀土精矿与浓盐酸反应后得到氯化稀土料液，RE浓度为2mol/L，Al2O3浓度为4g/L。将100g/L的NH4HCO3和100g/L的Na2CO3混合溶液加入稀土料液中，控制加碱速度为6ml/min、温度为60℃、时间为1h、搅拌转速为250rpm、pH值为4.0的条件下，中和除铝渣主要物相为γ-AlOOH，铝的脱除率为99％，稀土共沉淀率为1.3％。稀土净化后液送入后续工序处理。
(2)采用100g/L的NaOH和100g/L的Na2CO3混合溶液浸出中和除铝渣，在液固比7.5、温度75℃、反应时间1h、转速350rpm的反应条件下，中和除铝渣中95％的铝进入浸出液，RE不溶，经固液分离后，RE富集渣返回稀土精矿溶出过程，溶液为NaAlO2碱性浸出液。
(3)NaAlO2碱性浸出液加入质量分数98％的H2SO4与65％的HNO3混合溶液中和，控制反应的加酸速度为40ml/min、pH值为8.0、温度为45℃、时间为1.5h、转速为350rpm反应条件下，进行沉淀反应，得到γ-AlOOH，经洗涤、干燥后得到拟薄水铝石产品。拟薄水铝石产品的胶溶指数97％，三水铝石含量0.6％，氧化铝含量74.3％，氧化钠含量0.09％，氧化硅含量0.23％，比表面378m2/g，孔容0.45m2/g。
实施例9
与实施例1的区别在于，步骤(2)所述NaOH浓度为30g/L。
实施例10
与实施例1的区别在于，步骤(2)所述NaOH浓度为80g/L。
实施例11
与实施例2的区别在于，步骤(3)所述pH为6。
实施例12
与实施例2的区别在于，步骤(3)所述pH为6.5。
性能测试：
将得到的浸出液、中和渣、含有铝元素的碱液和拟薄水铝石进行测试：
(1)铝元素沉淀率：采用ICP-7300仪器，测试中和反应前后的溶液体积和铝元素含量，计算得到铝元素的沉淀率；
(2)RE元素损失率：采用ICP-7300仪器，分别测试中和反应前后的溶液体积和RE元素的含量，计算得到元素的损失率；
(4)铝元素溶出率：采用ICP-7300仪器仪器，测试反应前后中和渣中铝的溶出率，计算得到；
(5)比表面积：将得到的拟薄水铝石采用BET比表面全自动物理吸附仪，测试比表面积；
(6)孔容：将得到的拟薄水铝石采用BET比表面全自动物理吸附仪，测试孔容；
(7)孔径：将得到的拟薄水铝石采用BET比表面全自动物理吸附仪，测试孔径；
(8)纯度：将得到的拟薄水铝石采用X荧光光谱仪XRF，测试纯度。
表1
通过表1可以看出，本发明得到的拟薄水铝石产品，其比表面积为260～442m2/g、孔容为0.35～0.75mL/g以上。
通过表1可以看出，实施例2相对于实施例1铝元素的沉淀率较低，因为步骤(2)中和过程终点pH值过低铝基本不沉淀，因此铝元素的沉淀率较低；通过实施例3-8可以看出，随着中和过程终点pH值增加，有价元素的损失率增加，这是由于不同元素的KSP值差异造成，且中和剂浓度过高会导致局部pH值上升，增大有价金属的损失率。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (11)
1.一种稀土料液中和除铝及铝资源高值化新方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)采用碱性溶液对稀土料液进行中和除铝。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)后进行如下步骤(2)：
(2)用碱性溶液浸出中和除铝渣，富集稀土等并得到含铝碱液。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)后进行如下步骤(3)：
(3)将含铝碱液加酸中和，制备拟薄水铝石产品。
4.如权利要求书1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述碱性溶液，指氢氧化物如NaOH、KOH、NH3·H2O溶液等，碱性盐类如Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3溶液等，及上述各种碱性物质的混合物溶液等。实际操作中优选NH4HCO3溶液。
步骤(1)中碱性溶液浓度在1-500g/L范围内变化，实际操作优选20-200g/L。
步骤(1)中加碱速度在1-2000ml/min范围内变化，实际操作优选2-10ml/min。
步骤(1)中反应温度在20-100℃范围内变化，实际操作优选20-90℃。
步骤(1)中反应时间在0.1-50h范围内变化，实际操作优选1-3h。
步骤(1)中转速在30-700rpm范围内，实际操作优选150-450rpm。
步骤(1)中pH值在3.5-6范围内变化，实际操作优选4.0-5.5。
5.如权利要求书1-4之一所述的方法，其特征在于，步骤(1)得到中和除铝过程包括如下步骤：
1a)将NH4HCO3溶液加入稀土料液中，控制反应的NH4HCO3浓度为20-200g/L，加碱速度为2-10ml/min、温度为20-90℃、时间为1-3h、搅拌转速为150-450rpm、pH值为4.0-5.5的条件下，进行中和反应，得到稀土净化溶液和中和除铝渣。
6.如权利要求书2所述的方法，其特征在于，(2)中所述碱性溶液，所述碱性溶液，指氢氧化物如NaOH、KOH溶液等，碱性盐类如Na2CO3、等，及上述各种碱性物质的混合物溶液等。实际操作优选为NaOH溶液。
步骤(2)中碱性溶液浓度在1-500g/L范围内变化，实际操作优选10-200g/L。
步骤(2)中碱性液和中和除铝渣的液固比在1-100范围内变化，实际操作优选2-20。
步骤(2)中反应温度在20-250℃范围内变化，实际操作优选20-100℃。
步骤(2)中反应时间在0.1-50h范围内变化，实际操作优选2-4h。
步骤(2)中转速在30-700rpm范围内，实际操作优选150-450rpm。
7.如权利要求书1-4之一所述的方法，其特征在于，步骤(2)碱性溶液浸出中和除铝渣包括如下步骤：
1b)碱性液浸出中和除铝渣，控制NaOH浓度10-200g/L、液固比5-20、温度20-100℃、反应时间2-4h、转速150-450rpm反应条件下，使中和渣中的铝溶出，从而富集渣中RE(OH)3等并得到含Al铝碱液。
8.如权利要求书3所述的方法，其特征在于，步骤(3)酸液是指无机酸H2SO4、HCl、HNO3等溶液，也可以是多种酸性物质的混合溶液，实际操作中优选为HCl溶液。
步骤(3)中加酸速度在1-2000ml/min范围内变化，实际操作优选10-50ml/min。
步骤(3)中pH值在2-10范围内变化，实际操作优选5-9。
步骤(3)中反应温度在20-200℃范围内变化，实际操作优选20-100℃。
步骤(3)中反应时间在0.1-50h范围内变化，实际操作优选1-3h。
步骤(3)中转速在30-700rpm范围内，实际操作优选150-450rpm。
9.如权利要求书1-4之一所述的方法，其特征在于，步骤(3)制备拟薄水铝石产品过程包括如下步骤：
1c)将中和除铝渣碱溶后得到的含铝碱性液中加入HCl溶液中和，控制反应的加酸速度为1-2000ml/min、pH值为5-9、温度为20-100℃、时间为2-4h、转速为150-450rpm反应条件下，进行沉淀反应，得到拟薄水铝石产品。
10.一种拟薄水铝石，其特征在于，所述拟薄水铝石通过权利要求1～9之一所述的方法制备得到。
11.一种如权利要求10所述拟薄水铝石的用途，其特征在于，所述拟薄水铝石用于石油化工、氮肥、煤化工行业作催化剂、干燥剂、吸附剂的载体和活性氧化铝的原料。
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