CN114606402A - 一种稀土矿浸出母液连续处理系统及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稀土矿浸出母液连续处理系统，包括依序连接的母液池、第一除杂罐、除杂浓密机、第一沉淀罐和沉淀浓密机，还包括用于供应除杂剂、沉淀剂和絮凝剂的添加剂供应装置；所述第一除杂罐包括一个罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置；所述罐体设置有进液口和溢流口，所述进液口设置在罐体侧壁的底部，所述溢流口设置在罐体侧壁的顶部；所述进液口连接有进液管；所述进液管中间安装有管道混合器，所述罐体的侧壁还设置有至少一个注液口；所述添加剂供应装置连接至所述管道混合器和注液口。本发明采用多个点位分散式注入除杂剂，避免过量除杂剂反应造成稀土损失率增加的缺陷，提高稀土回收率。本发明还公开了一种稀土矿浸出母液连续处理方法。

Description

一种稀土矿浸出母液连续处理系统及其处理方法

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其涉及一种稀土矿浸出母液连续处理及其处理方法。

背景技术

目前，离子吸附型稀土矿的开采通常采用硫酸铵原地浸取、碳酸氢铵除杂和沉淀富集的方法，主要利用地形特点，直接开挖建设大量呈台阶排列的除杂池和沉淀池，占地面积大，可移动性差等特点。

中国专利公开号CN205115570U,公开日2016.3.30公开了一种一体化离子稀土水冶系统，包括密闭的除杂去除装置，稀土沉淀装置和氨气回收装置，母液进液管接入所述除杂去除装置，所述除杂去除装置的母液排放管接入所述稀土沉淀装置。所述杂质去除装置包括反应区和固液分离区，所述母液进液管接入所述反应区，并且在所述母液进液管上安装有加药管和自动加药装置，所述加药管和母液进液管的交汇处设有管道混合器。在所述反应区内设有在线监测pH装置和搅拌器。其中，母液经管道混合器混合后接入所述反应区的底部，通过搅拌器搅拌充分反应后，由反应区内溢流至固液分离区中。虽然，该专利实现了水冶车间的设备化、可移动化，但是为了满足充分反应的需求，在管道混合器中必须一次性添加足够量的碳酸氢铵，容易造成局部母液中碳酸氢铵含量过高，进而大大增加了稀土损失率。另外，该专利中检测装置采用的是pH在线检测装置，在实际生产应用中，由于除杂过程产生大量的氢氧化铝会黏附在pH感应电机的玻璃头上，造成设备失效，进而导致过程监测失效，无法实现全自动化操作，需要人工对检测装置进行频繁性维护或直接人工检测。

发明内容

本发明提供了一种稀土矿浸出母液连续处理系统及其处理方法，以解决局部母液因除杂剂含量过高的问题，从而达到使稀土损失率大大降低的效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种稀土矿浸出母液连续处理系统，包括依序连接的母液池、第一除杂罐、除杂浓密机、第一沉淀罐和沉淀浓密机，还包括用于供应除杂剂、沉淀剂和絮凝剂的添加剂供应装置；

其中，所述第一除杂罐都是包括一个罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，搅拌装置的搅拌轴伸入罐体，搅拌轴安装有搅拌器以搅拌罐体内的溶液；所述罐体设置有进液口和溢流口，所述进液口设置在罐体侧壁的底部，所述溢流口设置在罐体侧壁的顶部；所述进液口连接有进液管；所述进液管中间安装有管道混合器，所述罐体的侧壁还设置有至少一个注液口；所述添加剂供应装置连接至所述管道混合器和注液口。

所述第一沉淀罐的结构可以采用现有的结构，也可以与第一除杂罐结构相同。如果是现有结构，则第一沉淀罐相较于第一除杂罐少了侧壁的注液口，优选的，第一沉淀罐与第一除杂罐结构相同。

在一较佳的实施例中，还包括自动控制模块，所述第一除杂罐、除杂浓密机和沉淀浓密机的前端都配置有流量泵以向第一除杂罐、除杂浓密机和沉淀浓密机定量供应溶液；所有流量泵和所述添加剂供应装置都连接至自动控制模块；

优选的，所述第一除杂罐还安装有连接至自动控制模块的检测装置，所述自动控制模块根据所述检测装置的结果定量向第一除杂罐、除杂浓密机、沉淀浓密机供应溶液，同时控制所述添加剂供应装置定量向所述管道混合器和注液口供应对应的添加剂，同样添加剂供应装置也会定量向除杂浓密机、第一沉淀罐供应对应的添加剂。当然，所述第一除杂罐、除杂浓密机、第一沉淀罐、和沉淀浓密机也都与所述自动控制模块连接。

进一步优选的，所述检测装置是pH测试装置或Al离子测试装置。但，所述检测装置为pH测试装置时，需要增加一个清洗装置，减小误差率。更优选的，所述检测装置采用Al离子在线检测装置，可以是X荧光分析仪(XRF)或原子吸收光谱仪(AAS)或ICP-OES或ICP-MS，上述检测装置具有灵敏、准确度高，不会被氢氧化铝污染等特点，保证本处理系统全自动化操作，减少设备和人工维护成本。

在一较佳的实施例中，所述注液口和进液口在水平面的投影绕罐体中心轴均匀分布；

优选的，所述注液口和进液口沿罐体的纵向均匀分布；

进一步优选的，所述注液口的数量为1-10个，注液口数量4-6为最佳。

在一较佳的实施例中，所述第一除杂罐和除杂浓密机之间还设置有若干串联的第二除杂罐，第一沉淀罐和沉淀浓密机之间还可以设置有若干串联的第二沉淀罐；所述第二除杂罐与第一除杂罐结构相同，所述第二沉淀罐与第一沉淀罐结构相同；

优选的，第二除杂罐的数量为1-6个，第二沉淀罐的数量为1-6个。

第二方面，本发明提供一种稀土矿浸出母液连续处理方法，使用第一方面所述稀土矿浸出母液连续处理系统，包括以下步骤，

(1)母液池以设定流速向第一除杂罐输送母液，母液与除杂剂在第一除杂罐混合均匀得到除杂混合液；所述除杂剂包括在管道混合器与母液预混合的除杂剂a、以及通过注液口注入罐体的除杂剂b；

(2)除杂混合液向外溢流并被以设定流速输送至除杂浓密机；

(3)除杂浓密机对添加有絮凝剂的除杂混合液进行沉降除杂并分离出的除杂上清液；

(4)除杂上清液自流至第一沉淀罐，除杂上清液与沉淀剂在第一沉淀罐混合均匀得到沉淀混合液；

(5)沉淀混合液向外溢流并被以设定流速输送至沉淀浓密机；

(6)沉淀浓密机对沉淀混合液进行沉降结晶得到稀土富集物和澄清液。

在一较佳的实施例中，所述除杂剂a和除杂剂b的成分相同，所述除杂剂a通过进液口的流量为L_a,所述除杂剂b通过注液口的流量为L_b(L_b是指通过其中任一注液口时的流量，而不是指所有注液口的流量),L_a与L_b的比值为1-10:1。

优选的，所述第一沉淀罐与第一除杂罐的结构相同，步骤(4)中所述沉淀剂包括在管道混合器与除杂上清液预混合的沉淀剂c、和/或通过注液口注入罐体的沉淀d；所述沉淀剂c和沉淀剂d的成分相同，所述沉淀剂c通过进液口的流量为L_c,所述沉淀剂d通过注液口的流量为L_d(L_d是指通过其中任一注液口时的流量，而不是指所有注液口的流量)，L_c与L_d的比值为1-10:1。

在一较佳的实施例中：所述除杂剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中的一种或多种；

优选的，所述除杂剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中两种或两种以上；

进一步优选的，所述除杂剂为碳酸氢铵、氢氧化钙和二苯氨基羧酸的混合物，更为优选的，碳酸氢铵、氢氧化钙、二苯氨基羧酸的摩尔比为2:3:5。

进一步优选的，所述沉淀剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中的一种或多种；

优选的，所述沉淀剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中两种或两种以上；

进一步优选的，所述沉淀剂为碳酸氢铵、氢氧化钙和二苯氨基羧酸的混合物，更为优选的碳酸氢铵、氢氧化钙、二苯氨基羧酸的摩尔比为4:1:5。

在一较佳的实施例中，第一除杂罐得到的除杂混合液先依序自流至若干第二除杂罐，并与由第二除杂罐的注液口注入的除杂剂e混合后，再以设定流速输送至除杂浓密机；

优选的，第一沉淀罐得到的沉淀混合液先依序自流至若干第二沉淀罐，并与由第二沉淀罐的注液口注入的沉淀剂f混合后，再自溢流至沉淀浓密机。

在一较佳的实施例中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺；优选的，所述步骤(6)中也加入有絮凝剂。

本发明的技术效果在于：

1、采用多个点位分散式注入除杂剂，即先用管道混合器预混入部分除杂剂，再利用罐体侧壁分散的注液口再注入除杂剂，不仅能够提高混合效率，缩短混合时间，更为重要的是，可以有效避免部分稀土浸出母液因瞬时与过量除杂剂反应造成稀土损失率增加的缺陷，大大降低了稀土损失率，提高稀土回收率。

2、注液口在罐体纵向和罐体周向相错布局，更有利于促进除杂剂与稀土矿浸出母液充分反应。

3、使用复合除杂剂、复合沉淀剂提高除杂、沉淀效率，大大降低缩短沉降时间。

4、本处理系统采用自动化控制，能够实现连续除杂沉淀，自动化程度高，吞吐量也可以极大提升。

5、用Al离子测试装置替代pH测试装置，避免测试装置受除杂罐内溶液的影响导致数据不准确，大大提高了自动化生产的稳定性和可靠性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一结构示意图；

图2为第一除杂罐的结构示意图；

图3为本发明的另一结构示意图；

图4为注液口在水平面投影的示意图；

其中，1母液池；2第一除杂罐；21罐体；211进液口；212溢流口；213进液管；214混合管道器；215注液口；22搅拌装置；221电机；222搅拌轴；223搅拌器；2检测装置；3除杂浓密机；4第一沉淀罐；5沉淀浓密机；6第二除杂罐；7第二沉淀罐。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

第一方面，如图1所示，一种稀土矿浸出母液连续处理系统，包括依序连接的母液池1、第一除杂罐2、除杂浓密机3、第一沉淀罐4和沉淀浓密机5；还包括添加剂供应装置(未标记)。

其中，添加剂供应装置采用的是现有全自动加药控制器，能够实现自动配药并且能够定点定量送药，具体结构在这里不做进一步赘述。添加剂供应装置至少有三组，即至少包括除杂剂供应装置、沉淀剂供应装置、絮凝剂供应装置。

本发明中，所述第一除杂罐2结构如下：如图2所示，包括一个罐体21，罐体21的顶部安装有搅拌装置22，搅拌装置22的驱动电机221安装于罐体21顶部，其搅拌轴222伸入罐体21，搅拌轴222安装有搅拌器223以搅拌罐体21内的溶液。所述搅拌器223为三叶推进式搅拌器，推进式搅拌器能够带动物料上下翻滚保证反应的均匀性，所述搅拌器223可以有多个。

所述罐体21设置有进液口211和溢流口212，所述进液口211设置在罐体21侧壁的底部，所述溢流口212设置在罐体21侧壁的顶部。其中，所述进液口211连接有进液管213；所述进液管213中部还安装有管道混合器214，母液和添加剂在管道混合器214中预混合后通过进液口211注入罐体21内部。所述罐体21的侧壁还设置有至少一个注液口215，所述注液口215再注入添加剂。

所述第一沉淀罐4和第一除杂罐2的结构可以完全相同，也可以不同；当它们结构不同时，区别仅在于第一沉淀罐4没有增加有注液口；优选地，所述第一沉淀罐4和第一除杂罐2的结构相同。

在第一除杂罐2中，所述进液口211连接至母液池1，添加剂供应装置同步向管道混合器214和注液口215供应除杂剂；在第一沉淀罐4中，第一沉淀罐4的进液口连接至除杂浓密机3，添加剂供应装置同步向第一沉淀罐的管道混合器和/或注液口供应沉淀剂。

所述注液口215可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个，优选为4-6个，注液口215适量即可，过多的注液口215会增加设备的密封成本和管道布设成本。多个注液口215可以是在同一水平面且绕罐体21中心轴均匀分布；也可以是每个注液口215都不在同一水平面，而是沿罐体21垂直方向均匀分布；还可以是垂直方向相邻的两个注液口215间隔一致，且它们和进液口211在水平面上的投影绕罐体中心轴均匀分布，采用垂直方向和水平方向的错位布设更利于提高混合均匀性和混合效率。采用多个点位分散式注入除杂剂，即先用管道混合器214预混入部分除杂剂，再利用罐体21侧壁分散的注液口215注入除杂剂，可以有效避免部分稀土浸出母液因瞬时与过量除杂剂反应造成稀土损失率增加。

本发明的处理系统还包括自动控制模块(未标记)，所述第一除杂罐1、除杂浓密机3和沉淀浓密机5的前端都配置有流量泵(未标记)以向第一除杂罐1、除杂浓密机3和沉淀浓密机5定量供应溶液，所有流量泵和所述添加剂供应装置都连接至自动控制模块。当然，第一除杂罐1、除杂浓密机3和沉淀浓密机5也都连接至自动控制模块。

为实现自动化控制，所述第一除杂罐1安装有连接至自动控制模块的检测装置23，所述检测装置23是pH测试装置或Al离子测试装置且安装在罐体21侧壁，优选的，所述检测装置23是Al离子测试装置。

在具体应用时，所述自动控制模块根据所述检测装置23的测量的结果定量向第一除杂罐1、除杂浓密机3、沉淀浓密机5供应溶液，同时控制所述添加剂供应装置定量向所述管道混合器214和注液口215供应添加剂；实现自动化控制，能够实现连续除杂沉淀，自动化程度高，吞吐量也可以极大提升。

在一较佳的实施例中，如图3所示，所述第一除杂罐2和除杂浓密机3之间还设置有若干串联的第二除杂罐6，第二除杂罐6可以是1个、2个3个或更多，优选为1-2个。第一沉淀罐4和沉淀浓密机5之间也可以设置有若干串联的第二沉淀罐7，第二沉淀罐7可以是1个、2个3个，优选为1-2个。所述第二除杂罐与第一除杂罐2可以相同也可以不同，不同仅在于少了管道混合器。第二沉淀罐7则和第一沉淀罐4相同。

第二方面，本发明提供一种稀土矿浸出母液连续处理方法，使用第一方面所述稀土矿浸出母液连续处理系统，包括以下步骤，

(1)母液池1以设定流速向第一除杂罐2输送母液，母液与除杂剂在第一除杂罐2混合均匀得到除杂混合液；所述除杂剂包括在管道混合器与母液预混合的除杂剂a、以及通过注液口注入罐体21的除杂剂b；

(2)除杂混合液向外溢流并被以设定流速输送至除杂浓密机3；

(3)除杂浓密机3对添加有絮凝剂的除杂混合液进行沉降除杂并分离出的除杂上清液；

(4)除杂上清液自流至第一沉淀罐4，除杂上清液与沉淀剂在第一沉淀罐4混合均匀得到沉淀混合液；

(5)沉淀混合液向外溢流并被以设定流速输送至沉淀浓密机5；

(6)沉淀浓密机5对沉淀混合液进行沉降结晶得到稀土富集物和澄清液。

在一较佳的实施例中，所述除杂剂a和除杂剂b的成分相同，所述除杂剂a的流量为L_a,所述除杂剂b通过任一注液口时的流量都为L_b，L_a与L_b的比值为1-10:1，具体可以为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9：1，优选为2-5:1。

优选的，所述第一沉淀罐与第一除杂罐的结构相同，步骤(4)中所述沉淀剂包括在管道混合器与除杂上清液预混合的沉淀剂c、以及通过注液口注入罐体的沉淀剂d；所述沉淀剂c和沉淀剂d的成分相同，所述进液口即沉淀剂c的流量为L_c,沉淀剂d通过任一注液口的流量为L_d，L_c与L_d的比值为1-10:1,，具体可以为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9：1，优选为2-5:1。

在一较佳的实施例中：所述除杂剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中的一种或多种；

优选的，所述除杂剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中两种或两种以上；

进一步优选的，所述除杂剂为碳酸氢铵：氢氧化钙：二苯氨基羧酸的混合物，更为优选的碳酸氢铵：氢氧化钙：二苯氨基羧酸的摩尔比为2:3:5。

在一较佳的实施例中，所述沉淀剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中的一种或多种；

优选的，所述沉淀剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中两种或两种以上；

进一步优选的，所述沉淀剂为碳酸氢铵：氢氧化钙和二苯氨基羧酸混合物，更为优选的碳酸氢铵：氢氧化钙：二苯氨基羧酸的摩尔比为4:1:5。

在一较佳的实施例中，当处理系统包括若干第二除杂罐6时，第一除杂罐2得到的除杂混合液先依序自流至若干串联的第二除杂罐6，并与由第二除杂罐2的注液口注入的除杂剂e混合后，再自溢流至除杂浓密机3；

当处理系统包括第二沉淀罐7时，第一沉淀罐4得到的沉淀混合液先依序自流至若干串联的第二沉淀罐7，并与由第二沉淀罐7的注液口注入的沉淀剂f混合后，再自溢流至沉淀浓密机5。

在一较佳的实施例中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，优选的，所述步骤(6)中也加入絮凝剂。

本申请人拥有丰富的稀土矿浸出母液处理经验，在长期生产实践中总结溶液中Al离子含量与除杂剂用量之间模型，在自动控制系统可以嵌入该模型，根据测试结果自动调节，实现稀土矿浸出母液自动化连续性生产，因模型这不属于本发明的主要发明点，因此不做进一步赘述。增加测试装置时时监测，自动调整各个环节的流量，相比于传统的定时定量控制流量，稀土回收率可以得到进一步提升。

实施例1

如图1所示，本实施的一种稀土矿浸出母液连续处理系统，包括依序连接的母液池1、第一除杂罐2、除杂浓密机3、第一沉淀罐4、沉淀浓密机5、以及添加剂供应装置(未标记)，还包括自动控制模块、以及向第一除杂罐2、除杂浓密机3和沉淀浓密机5泵送溶液的流量泵(未标记)。所有流量泵、第一除杂罐2、除杂浓密机3、第一沉淀罐4、沉淀浓密机5和添加剂供应装置都连接至自动控制模块，根据自动控制模块指示进行相应动作。

其中，添加剂供应装置至少包括除杂剂供应装置、沉淀剂供应装置、絮凝剂供应装置合计三个供应装置。

所述第一除杂罐2结构如下：如图2所示，包括一个罐体21，罐体21的顶部安装有搅拌装置22。搅拌装置22的电机221安装于罐体21顶部，其搅拌轴222伸入罐体21内部，搅拌轴222沿其轴向均匀分布地安装有三个搅拌器223。

在罐体21设置有进液口211和溢流口212，所述进液口211设置在罐体21侧壁底部，所述溢流口212设置在罐体21侧壁顶部。其中，所述进液口211连接有进液管213；在所述进液管213中间安装有管道混合器214。

所述罐体21侧壁还设置有2个注液口215，一个注液口215位于罐体1/3高度的位置，另一个注液口215位于罐体2/3高度的位置，且，如图4所示，进液口211和两个注液口215在水平面的投影绕罐体21的中心轴圆周分布。

所述第一沉淀罐4与第一除杂罐2的区别仅在于，第一沉淀罐4的侧壁未设置注液口，因此在不再对做进一步说明和展示。

除杂剂供应装置连接至第一除杂罐2的管道混合器214和2个注液口215，沉淀剂供应装置连接至第一沉淀罐4的管道混合器214，絮凝剂供应装置连接至除杂浓密机3。

应用本实施例的稀土矿浸出母液处理系统对稀土矿浸出母液进行处理的方法，包括以下步骤：

(1)采用X荧光分析仪测量稀土矿浸出母液中Al离子的含量为0.2g/L。

(2)母液池1以20m³/h流速向第一除杂罐2输送母液，母液与除杂剂在第一除杂罐2混合均匀得到除杂混合液；所述除杂剂包括在管道混合器214与母液预混合的除杂剂a、以及通过注液口215注入罐体21的除杂剂b，其中除杂剂a通过进液口215的流速为0.8m³/h，两个注液口215都以0.5m³/h的流速向第一除杂罐2注入除杂剂b，所述除杂剂a和除杂剂b都碳酸氢铵，且溶度为1g/L。

(3)除杂混合液向外溢流并被以20m³/h流速输送至除杂浓密机3。

(4)除杂浓密机3对添加有絮凝剂的除杂混合液进行沉降除杂并分离出的除杂上清液，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，通过除杂浓密机3顶部以20mL/min的流速添加絮凝剂。

(5)除杂上清液自流至第一沉淀罐4，除杂上清液与沉淀剂在第一沉淀罐4混合均匀得到沉淀混合液；所述沉淀剂为在管道混合器与除杂上清液预混合的沉淀剂c，其中沉淀剂c的流速为0.81m³/h，所述沉淀剂为碳酸氢铵，其溶度为6g/L。

(6)沉淀混合液向外溢流并被以20m³/h流速输送至沉淀浓密机5；

(7)沉淀浓密机5对沉淀混合液进行沉降结晶得到稀土富集物和澄清液。

实施例2

在连续处理系统方面，本实施例与实施例1的区别在于，所述第一沉淀罐4与第一除杂罐2的结构完全一致。

在连续处理方法方面，本实施例与实施例1的区别仅在于，步骤(5)中沉淀剂除包括在管道混合器与除杂上清液预混合的沉淀剂c外，还包括通过注液口注入罐体的沉淀剂d，其中沉淀剂c的流速为0.41m³/h，两个注液口都以0.2m³/h的流速向第一沉淀罐注入沉淀剂d。

实施例3

在连续处理系统方面，本实施例与实施例1的区别在于，所述罐体21侧壁还设置有3个注液口215，3个注液口都位于罐体1/2高度的位置且沿罐体21中心轴均匀分布。

在连续处理方法方面，本实施例与实施例1的区别仅在于，步骤(2)中除杂剂a的流速变为0.6m³/h，供除杂剂b通过的3个注液口的流速都变为0.4m³/h。

实施例4

在连续处理系统方面，本实施例与实施例1的区别在于，所述罐体21侧壁还设置有3个注液口215，一个注液口215位于罐体1/4高度的为位置，一个注液口215位于罐体2/4高度的位置，一个注液口215位于罐体3/4高度的位置,且进液口211和两个注液口215在水平面的投影沿罐体21的中心轴圆周分布。

在连续处理方法方面，本实施例与实施例1的区别仅在于，步骤(2)中除杂剂a的流速变为0.6m³/h，供除杂剂b通过的3个注液口的流速都变为0.4m³/h。

实施例5

在连续处理系统方面，本实施例与实施例1的区别在于，所述罐体21侧壁还设置有6个注液口215，6个注液口都位于罐体1/2高度的位置且沿罐体21中心轴均匀分布。

在连续处理方法方面，本实施例与实施例1的区别仅在于，步骤(2)中除杂剂a的流速变为1.2m³/h，供除杂剂b通过的6个注液口的流速变为0.1m³/h。

实施例6

在连续处理系统方面，本实施例与实施例1的区别在于，所述罐体21侧壁还设置有6个注液口215，6个注液口都位于罐体1/2高度的位置且沿罐体21中心轴均匀分布。

在连续处理方法方面，本实施例与实施例1的区别仅在于，中除杂剂a的流速变为0.6m³/h，供除杂剂b通过的6个注液口的流速变为0.2m³/h。

实施例7

在连续处理系统方面，本实施例与实施例1的区别在于，增加了一个第二除杂罐5，第二除杂罐5和第一除杂罐2的区别仅在于，第二除杂罐5不需要管道混合器。

在连续处理方法方面，本实施例与实施例1的区别仅在于，步骤(2)中母液与除杂剂在第一除杂罐2混合均匀后得到除杂混合液I,除杂剂a的流速变为0.5m³/h，第一除杂罐2的2个注液口215供应除杂剂b的流速都为0.5m³/h；除杂混合液I自动向外溢流至第二除杂罐4，添加剂供应装置还向第二除杂罐4的2个注液口都以0.15m³/h的流速供应除杂剂f；除杂混合液I和除杂剂f充分混合后进入步骤(3)。

实施例8

在连续处理系统方面，本实施例与实施例2无区别。

在连续处理方法方面，本实施例与实施例2的区别在于：除杂剂更换为碳酸氢铵和氢氧化钙,两种物质的摩尔比为1：1，浓度为1g/L；沉淀剂统一更换为碳酸氢铵和氢氧化钙，两种物质的摩尔比为1：1，浓度为6g/L；并将步骤(2)除杂剂a流速变为0.7m³/h，2个注液口供应除杂剂b流速都为0.4m³/h；步骤(5)中除杂剂c流速变为0.78m³/h。

实施例9

在连续处理系统方面，本实施例与实施例1无区别。

在连续处理方法方面，本实施例与实施例1的区别在于：除杂剂更换为碳酸氢铵、氢氧化钙和二苯氨基羧酸的混合物,三种物质的摩尔比为2:3:5，其浓度为1g/L，所述沉淀剂替换为碳酸氢铵、氢氧化钙和二苯氨基羧酸的混合物，其三种物质的摩尔比为2:3:5；并将步骤(2)除杂剂a流速变为0.6m³/h，2个注液口供应除杂剂b流速都为0.4m³/h；步骤(5)中除杂剂c流速变为0.75m³/h。

对比例

本对比例与实施例1的区别在于，所述罐体21侧壁没有设置任何注液口。

(1)采用X荧光分析仪测量稀土矿浸出母液中Al离子的含量为0.2g/L；

(2)母液池1以20m³/h流速向管道混合器输送母液，同时添加剂供应装置也同步以1.8m³/h的流速向管道混合器供应除杂剂，母液与除杂剂在管道混合器预混合后，再进入第一除杂罐2，所述除杂剂为碳酸氢铵，其溶度为1g/L。

(3)除杂混合液向外溢流并被以20m³/h流速输送至除杂浓密机3。

(4)除杂浓密机3对添加有絮凝剂的除杂混合液进行沉降除杂并分离出的除杂上清液，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，通过除杂浓密机3顶部以20mL/min的流速添加。

(5)除杂上清液自流至第一沉淀罐4的管道混合器，同时添加剂供应装置也同步以0.81m³/h的流速向管道混合器供应沉淀剂，除杂上清液与沉淀剂在管道混合器预混合后进入第一沉淀罐4，所述除杂剂为碳酸氢铵，其溶度为6g/L。

(6)沉淀混合液向外溢流并被以20m³/h流速输送至沉淀浓密机5；

(7)沉淀浓密机5对沉淀混合液进行沉降结晶得到稀土富集物和澄清液(沉淀上液稀土浓度)。

对实施例1-9和对比例1中母液稀土浓度、除杂上清液稀土浓度、稀土回收率的进行测试，具体测量结果详见表1。其中，稀土回收率的计算方法是稀土回收率＝产出稀土量/进入稀土量*100％，产出稀土量＝(除杂上清液稀土浓度-沉淀上液稀土浓度)*处理量，进入稀土量＝母液稀土浓度*处理量，其中除杂上清液是在除杂浓密机3的溶液出口位置测得，沉淀上清液稀土浓度是在沉淀浓密机5的溶液出口位置测得。

表1实施例1-9和对比例稀土浓度及稀土损失率测量结果

从表1可以看出，实施例1-10都在除杂罐的侧壁设置了注液口，相较于对比例，它们的稀土回收率都得到了提升，因此多个点位分散式注入除杂剂，确实对于降低稀土损失率起到了良好的效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种稀土矿浸出母液连续处理系统，其特征在于：包括依序连接的母液池、第一除杂罐、除杂浓密机、第一沉淀罐和沉淀浓密机，还包括用于供应除杂剂、沉淀剂和絮凝剂的添加剂供应装置；

所述第一除杂罐包括一个罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，搅拌装置的搅拌轴伸入罐体，搅拌轴安装有搅拌器以搅拌罐体内的溶液；所述罐体设置有进液口和溢流口，所述进液口设置在罐体侧壁的底部，所述溢流口设置在罐体侧壁的顶部；所述进液口连接有进液管；所述进液管中间安装有管道混合器，所述罐体的侧壁还设置有至少一个注液口；所述添加剂供应装置连接至所述管道混合器和注液口。

2.根据权利要求1所述稀土矿浸出母液连续处理系统，其特征在于，还包括自动控制模块，所述第一除杂罐、除杂浓密机和沉淀浓密机的前端都配置有流量泵以向第一除杂罐、除杂浓密机和沉淀浓密机定量供应溶液；所有流量泵和所述添加剂供应装置都连接至自动控制模块；优选的，所述第一除杂罐还安装有连接至自动控制模块的检测装置，所述自动控制模块根据所述检测装置的结果定量向第一除杂罐、除杂浓密机、沉淀浓密机供应溶液，同时控制所述添加剂供应装置定量向所述管道混合器和注液口供应对应的添加剂；

进一步优选的，所述检测装置是pH测试装置或Al离子测试装置。

3.根据权利要求1或2所述稀土矿浸出母液连续处理系统，其特征在于，所述注液口和进液口在水平面的投影绕罐体中心轴均匀分布；

优选的，所述注液口和进液口沿罐体的纵向均匀分布；

进一步优选的，所述注液口的数量为1-10个。

4.根据权利要求2或3所述稀土矿浸出母液连续处理系统，其特征在于，所述第一除杂罐和除杂浓密机之间还设置有若干串联的第二除杂罐；

优选的，所述第一沉淀罐和沉淀浓密机之间还设置有若干串联的第二沉淀罐；

较佳的，所述第二除杂罐与第一除杂罐结构相同；

进一步的，第二除杂罐的数量为1-6个，第二沉淀罐的数量为1-6个；

更进一步的，所述第一沉淀罐和第二沉淀罐都与第一除杂罐结构相同。

5.一种稀土矿浸出母液连续处理方法，其特征在于：使用权利要求1-4任一项所述稀土矿浸出母液连续处理系统，包括以下步骤，

(1)母液池以设定流速向第一除杂罐输送母液，母液与除杂剂在第一除杂罐混合均匀得到除杂混合液；所述除杂剂包括在管道混合器与母液预混合的除杂剂a、以及通过注液口注入罐体的除杂剂b；

(2)除杂混合液向外溢流并被以设定流速输送至除杂浓密机；

(3)除杂浓密机对添加有絮凝剂的除杂混合液进行沉降除杂并分离出除杂上清液；

(4)除杂上清液自流至第一沉淀罐，除杂上清液与沉淀剂在第一沉淀罐混合均匀得到沉淀混合液；；

(5)沉淀混合液向外溢流并被以设定流速输送至沉淀浓密机；

(6)沉淀浓密机沉淀混合液进行沉降结晶得到稀土富集物和澄清液。

6.根据权利要求5所述稀土矿浸出母液连续处理方法，其特征在于：所述除杂剂a和除杂剂b的成分相同，所述除杂剂a通过进液口的流量为L_a,所述除杂剂b通过注液口的流量为L_b，L_a与L_b的比值为1-10:1；

优选的，所述第一沉淀罐与第一除杂罐的结构相同，步骤(4)中所述除杂剂包括在管道混合器与除杂上清液预混合的沉淀剂c、以及通过注液口注入罐体的沉淀d；所述沉淀剂c和沉淀剂d的成分相同，所述沉淀剂c通过进液口的流量为L_c,所述沉淀剂d通过注液口的流量为L_d。

7.根据权利要求5或6所述稀土矿浸出母液连续处理方法，其特征在于：所述除杂剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中的一种或多种；

优选的，所述除杂剂为碳酸氢铵、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中两种或两种以上；

进一步优选的，所述除杂剂为碳酸氢铵、氢氧化钙和二苯氨基羧酸的混合物，更为优选的，碳酸氢铵：氢氧化钙：二苯氨基羧酸的摩尔比为2:3:5。

8.根据权利要求5-7任一项所述稀土矿浸出母液连续处理方法，其特征在于：所述沉淀剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中的一种或多种；

优选的，所述沉淀剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、二苯氨基羧酸中两种或两种以上；

进一步优选的，所述沉淀剂为碳酸氢铵、氢氧化钙和二苯氨基羧酸的混合物，更为优选的，碳酸氢铵、氢氧化钙、二苯氨基羧酸的摩尔比为4:1:5。

9.根据权利要求5-8任一项所述稀土矿浸出母液连续处理方法，其特征在于：第一除杂罐得到的除杂混合液先依序自流至若干第二除杂罐，并与由第二除杂罐的注液口注入的除杂剂e混合后，再以设定流速输送至除杂浓密机；

优选的，第一沉淀罐得到的沉淀混合液先依序自流至若干第二沉淀罐，并与由第二沉淀罐的注液口注入的沉淀剂f混合后，再自溢流至沉淀浓密机；

10.根据权利要求5-9任一项所述稀土矿浸出母液连续处理方法，其特征在于：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺；优选的，所述步骤(6)中也加入有絮凝剂。

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