CN110629056B - 一种从稀土尾矿中回收稀土的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从稀土尾矿中回收稀土的方法，先将白云石进行粉碎然后与硫酸按比例混合调成浆液A；再用浆液A对稀土尾矿进行喷淋，然后收集浸出液；接着将浸出液与萃取剂按比例混合，然后静置分层分离有机相与水相；再将有机相与摩尔浓度为5.5mol/L的盐酸按比例混合，然后静置分层分离除去有机相，得到含有稀土氯化物的溶液B，再向溶液B中加入碳酸钠溶液进行沉淀，沉淀后过滤得到的稀土碳酸盐，稀土碳酸盐经过高温煅烧即可得到稀土氧化物。本发明方法可以有效提高稀土的回收率，且工艺简单，易于推广使用。

Description

一种从稀土尾矿中回收稀土的方法
技术领域
本发明属于矿物加工工程技术领域，具体涉及一种从稀土尾矿中回收稀土的方法。
背景技术
稀土(Rare Earth)，是化学周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称，自然界中有250 种稀土矿。稀土元素广泛用于农业、航天、电子制造业、运输业和医疗业等，对高新技术和经济有相当重要的意义，被称为“工业黄金”。我国是世界第一大稀土资源国，素有“稀土王国”之称，我国已探明的稀土资源储量为4300万吨，占世界总储量的43%，且我国的稀土元素的年产量已经占到世界总产量的95%以上。
目前随着稀土矿产资源的大量开发和利用，矿石日益贫乏，同时对矿山尾矿的利用效率较低，导致尾矿堆积占用大量土地，而且还给生态环境造成很大危害。现有尾矿再利用经常采用浮选的方法，对稀土尾矿进行多次浮选后得到稀土矿物，但是多次浮选步骤复杂，又需要使用大量的浮选药剂才能保证稀土的回收率。
发明内容
针对上述不足，本发明公开了一种从稀土尾矿中回收稀土的方法，可以有效提高稀土的回收率，且工艺简单，易于推广使用。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种从稀土尾矿中回收稀土的方法，其包括以下步骤：
（1）将白云石进行粉碎过150～200目筛，然后将白云石与硫酸按照质量比为1:（1～3）的比例混合调成浆液A；
（2）用步骤（1）中得到的浆液A对稀土尾矿进行喷淋，浆液A与稀土尾矿的质量比为（1～2）:1，然后收集浸出液；
（3）将步骤（2）中得到的浸出液与萃取剂按照体积比为1:（1～1.5）的比例混合搅拌8～10h，然后静置分层分离有机相与水相；所述萃取剂包括如下体积份数的组分：10～20份P507、10份P204、1～2份助剂，所述助剂为丙醇、丙二醇、丁二醇中的任意一种或多种组合；
（4）将步骤（3）中的有机相与摩尔浓度为5.5mol/L的盐酸按照体积比为1:（1～3）的比例混合搅拌8～10h，然后静置分层分离除去有机相，得到含有稀土氯化物的溶液B，再向溶液B中加入碳酸钠溶液进行沉淀，沉淀后过滤得到的稀土碳酸盐，稀土碳酸盐经过高温煅烧即可得到稀土氧化物。
进一步，步骤（1）中所述硫酸的质量浓度为20～30%。
进一步，步骤（2）中浆液A的喷淋速度为2～3kg/(m2ˑh)，控制浆液A的喷淋速度可以保证浆液A中的镁离子和钙离子与稀土离子充分发生置换反应，提高稀土回收率。
进一步，步骤（4）中向溶液B中加入碳酸钠溶液进行沉淀，当溶液pH值为7时停止加入碳酸钠溶液，然后静置1～2h后过滤得到的稀土碳酸盐，保证溶液B中稀土氯化物完全生成稀土碳酸盐沉淀。
进一步，步骤（4）中所述高温煅烧是将稀土碳酸盐置于微波高温炉内在1000～1100℃温度下煅烧2～3h，利用微波加热升温可以提高煅烧效率，减少煅烧时间。
本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：
1、本发明利用白云石和硫酸按比例配制浆液对稀土尾矿进行喷淋浸取，可以有效回收稀土尾矿中的稀土，而且不使用铵盐，不会增加废水的氨氮含量，解决稀土矿开采的氨氮污染问题。
2、本发明利用P507、P204以及丙醇、丙二醇、丁二醇等助剂配制萃取剂对浸取液进行稀土萃取可以有效回收浸取液中的稀土，同时使用本发明所配制的浆液使得浸取液中镁离子和钙离子的浓度适当增加，可以防止萃取剂在萃取过程中乳化，提高萃取效率。
3、本发明工艺简单，操作方便，从稀土尾矿中回收稀土的效率高，实现尾矿资源再利用，减少尾矿对环境的危害，易于推广应用。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1：
一种从稀土尾矿中回收稀土的方法，其包括以下步骤：
（1）将白云石进行粉碎过200目筛，然后将白云石与质量浓度为25%的硫酸按照质量比为1:1的比例混合调成浆液A；
（2）用步骤（1）中得到的浆液A对稀土尾矿进行喷淋，浆液A与稀土尾矿的质量比为1:1，浆液A的喷淋速度为2.5kg/(m2ˑh)，然后收集浸出液；
（3）将步骤（2）中得到的浸出液与萃取剂按照体积比为1:1.5的比例混合搅拌10h，然后静置分层分离有机相与水相；所述萃取剂包括如下体积份数的组分：10份P507、10份P204、1.5份助剂，所述助剂为丁二醇；
（4）将步骤（3）中的有机相与摩尔浓度为5.5mol/L的盐酸按照体积比为1:3的比例混合搅拌9h，然后静置分层分离除去有机相，得到含有稀土氯化物的溶液B，再向溶液B中加入碳酸钠溶液进行沉淀，当溶液pH值为7时停止加入碳酸钠溶液，然后静置1h后过滤得到的稀土碳酸盐，将稀土碳酸盐置于微波高温炉内在1050℃温度下煅烧2h即可得到稀土氧化物。
选取氟碳铈矿含量小于3%且大于1%的稀土尾矿，按照本实施例所述的方法从稀土尾矿中回收稀土，稀土回收率为73.2%。
实施例2：
一种从稀土尾矿中回收稀土的方法，其包括以下步骤：
（1）将白云石进行粉碎过180目筛，然后将白云石与质量浓度为20%的硫酸按照质量比为1:2的比例混合调成浆液A；
（2）用步骤（1）中得到的浆液A对稀土尾矿进行喷淋，浆液A与稀土尾矿的质量比为2:1，浆液A的喷淋速度为2kg/(m2ˑh)，然后收集浸出液；
（3）将步骤（2）中得到的浸出液与萃取剂按照体积比为1:1.2的比例混合搅拌9h，然后静置分层分离有机相与水相；所述萃取剂包括如下体积份数的组分：15份P507、10份P204、2份助剂，所述助剂为丙醇；
（4）将步骤（3）中的有机相与摩尔浓度为5.5mol/L的盐酸按照体积比为1:2的比例混合搅拌8h，然后静置分层分离除去有机相，得到含有稀土氯化物的溶液B，再向溶液B中加入碳酸钠溶液进行沉淀，当溶液pH值为7时停止加入碳酸钠溶液，然后静置1.5h后过滤得到的稀土碳酸盐，将稀土碳酸盐置于微波高温炉内在1000℃温度下煅烧3h即可得到稀土氧化物。
选取氟碳铈矿含量小于3%且大于1%的稀土尾矿，按照本实施例所述的方法从稀土尾矿中回收稀土，稀土回收率为68.6%。
实施例3：
一种从稀土尾矿中回收稀土的方法，其包括以下步骤：
（1）将白云石进行粉碎过150目筛，然后将白云石与质量浓度为30%的硫酸按照质量比为1:3的比例混合调成浆液A；
（2）用步骤（1）中得到的浆液A对稀土尾矿进行喷淋，浆液A与稀土尾矿的质量比为1.5:1，浆液A的喷淋速度为3kg/(m2ˑh)，然后收集浸出液；
（3）将步骤（2）中得到的浸出液与萃取剂按照体积比为1:1的比例混合搅拌8h，然后静置分层分离有机相与水相；所述萃取剂包括如下体积份数的组分：20份P507、10份P204、1份助剂，所述助剂为丙二醇和丁二醇的混合；
（4）将步骤（3）中的有机相与摩尔浓度为5.5mol/L的盐酸按照体积比为1:1的比例混合搅拌10h，然后静置分层分离除去有机相，得到含有稀土氯化物的溶液B，再向溶液B中加入碳酸钠溶液进行沉淀，当溶液pH值为7时停止加入碳酸钠溶液，然后静置2h后过滤得到的稀土碳酸盐，将稀土碳酸盐置于微波高温炉内在1100℃温度下煅烧2.5h即可得到稀土氧化物。
选取氟碳铈矿含量小于3%且大于1%的稀土尾矿，按照本实施例所述的方法从稀土尾矿中回收稀土，稀土回收率为66.7%。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种从稀土尾矿中回收稀土的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将白云石进行粉碎过150～200目筛，然后将白云石与硫酸按照质量比为1:（1～3）的比例混合调成浆液A；
（2）用步骤（1）中得到的浆液A对稀土尾矿进行喷淋，浆液A与稀土尾矿的质量比为（1～2）:1，然后收集浸出液；
（3）将步骤（2）中得到的浸出液与萃取剂按照体积比为1:（1～1.5）的比例混合搅拌8～10h，然后静置分层分离有机相与水相；所述萃取剂包括如下体积份数的组分：10～20份P507、10份P204、1～2份助剂，所述助剂为丙醇、丙二醇、丁二醇中的任意一种或多种组合；
（4）将步骤（3）中的有机相与摩尔浓度为5.5mol/L的盐酸按照体积比为1:（1～3）的比例混合搅拌8～10h，然后静置分层分离除去有机相，得到含有稀土氯化物的溶液B，再向溶液B中加入碳酸钠溶液进行沉淀，沉淀后过滤得到的稀土碳酸盐，稀土碳酸盐经过高温煅烧即可得到稀土氧化物。
2.根据权利要求1所述的从稀土尾矿中回收稀土的方法，其特征在于：步骤（1）中所述硫酸的质量浓度为20～30%。
3.根据权利要求1所述的从稀土尾矿中回收稀土的方法，其特征在于：步骤（2）中浆液A的喷淋速度为2～3kg/(m2ˑh)。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的从稀土尾矿中回收稀土的方法，其特征在于：步骤（4）中向溶液B中加入碳酸钠溶液进行沉淀，当溶液pH值为7时停止加入碳酸钠溶液，然后静置1～2h后过滤得到的稀土碳酸盐。
5.根据权利要求4所述的从稀土尾矿中回收稀土的方法，其特征在于：步骤（4）中所述高温煅烧是将稀土碳酸盐置于微波高温炉内在1000～1100℃温度下煅烧2～3h。
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