專利名稱：一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，涉及一種濕法冶金浸出稀土工藝的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
風(fēng)化殼淋積型稀土礦化學(xué)成分以SiO2為主，石英、斜長石、鉀長石、高嶺石和白云母等是組成風(fēng)化殼淋積型稀土礦的主要礦石礦物，稀土主要以離子形式吸附于高嶺石、埃洛石、伊利石等黏土礦物中，當(dāng)稀土離子遇到化學(xué)性質(zhì)更活潑的電解質(zhì)陽離子(Na+、K+、NH4+、H+等)能被其從粘土礦物中交換解析下來。風(fēng)化殼淋積性稀土礦提取先后采用氯化鈉和硫酸銨作為浸出劑，硫酸銨的浸取選擇性明顯優(yōu)于氯化鈉，有利于浸取液中稀土離子的提取，因此是目前稀土浸出的主要浸出齊U。然而，硫酸銨浸出稀土的浸出率低，浸出劑耗量大，不僅造成了資源浪費，而且會產(chǎn)生大量氨氮廢水，因此研究開發(fā)高效浸出劑不僅可以提高稀土的浸出率，而且可以降低氨氮廢水生成，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的稀土提取工藝。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目 的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效降低浸出劑的用量，提高浸出率，降低氨氮廢水的生成風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其浸出過程包括加入浸出劑進(jìn)行浸出，其特征在于其浸出過程還加入富里酸作助浸劑。本發(fā)明的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程加入助浸劑富里酸的量為lg/L。本發(fā)明的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程加入的浸出劑為氯化鉀、氯化鈉、硫酸銨、氯化鎂中的一種。本發(fā)明的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程的步驟包括:
(1)風(fēng)化殼淋積型稀土礦加入浸出柱；
(2)將稀土浸出劑和助浸劑溶解、混合；
(3)將配置好的浸出劑和助浸劑進(jìn)行淋洗后，收集浸出液。本發(fā)明的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程的浸出劑濃度為l(T80g/L，助浸劑濃度為0.5 1.5g/L。本發(fā)明的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程本發(fā)明的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于將配置好的浸出劑和助浸劑按照0.2^0.6mL/min的流速進(jìn)行淋洗，按浸出液固比為0.05、.40mL/g收集浸出液。本發(fā)明的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程浸出方式:柱浸淋洗，稀土浸出劑:硫酸銨30g/L，助浸劑:富里酸，助浸劑濃度lg/L，液固比:
0.40mL/g,浸出流速:0.42mL/min。本發(fā)明的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，在減少硫酸銨用量的條件下顯著促進(jìn)了稀土的柱浸效果，在提高稀土浸出率的同時降低了浸出劑硫酸銨的用量，有效降低了稀土提取的成本和氨氮廢水的生成。
圖1為浸出劑種類對稀土浸出率影響曲線。圖2為助浸劑富里酸濃度對稀土浸出率影響曲線。圖3為硫酸銨濃度對浸出率的影響曲線。圖4為p H對稀土浸出影響曲線。圖5為浸出劑流速對稀土浸出率影響曲線。圖6為液固比對稀土浸出率的影響曲線。
具體實施例方式一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其浸出過程包括加入浸出劑進(jìn)行浸出，其浸出過程還加入富里酸作助浸劑，加入助浸劑富里酸的量為0.5 1.5g/L。本發(fā)明的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程的步驟包括:
(I)其A裝柱:將300g全粒徑的風(fēng)化殼淋積型稀土礦轉(zhuǎn)入直徑為4.5cm的浸出柱。B浸出劑配制:將稀土浸出劑和助浸劑溶解、混合均勻，浸出劑濃度為l(T80g/L，助浸劑濃度為0.5^1.5g/L。C控速淋浸:將配置好的浸出劑按照0.2^0.6mL/min的流速進(jìn)行淋洗，按浸出液固比為0.05 0.40mL/g收集浸出液。D最佳工藝條件為:浸出方式:柱浸淋洗，稀土浸出劑:硫酸銨30g/L，助浸劑:富里酸，助浸劑濃度lg/L，液固比:0.30mL/g，浸出流速:0.42mL/min。分析結(jié)果表明，采用硫酸銨淋浸風(fēng)化殼淋積型離子稀土過程中加入lg/L助浸劑富里酸可以使稀土浸出率提高10%左右，當(dāng)浸出劑硫酸銨濃度降低10g/L時加入助浸劑的浸出率仍比僅用40g/L硫酸銨浸出效果好。這表明浸出過程中添加適量的助浸劑富里酸不但可以降低硫酸銨的用量而且可以顯著促進(jìn)稀土的浸出，降低生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。各工藝參數(shù)浸出效果的影響如下:
(I)浸出劑種類對稀土浸出率影響:試驗條件:稀土人工組合礦樣300g，浸出劑質(zhì)量濃度40g/L，液固比0.40mL/g，浸出流速0.42mL/min。浸出劑種類對稀土浸出率影響如圖1所
/Jn ο從圖1可以看出，硫酸銨浸出效果最好，其次是氯化鉀，氯化鎂的浸出效果最差，因此，后續(xù)的浸出試驗中以硫酸銨作為浸出劑。(2)助浸劑富里酸濃度對稀土浸出率影響:試驗條件:稀土人工組合礦樣300g，浸出劑硫酸銨濃度40g/L，浸出流速0.42mL/min，浸出液固比為0.40mL/g,富里酸濃度對浸出率影響如圖2所示。
從圖2可以看出，當(dāng)富里酸濃度小于lg/L時，稀土浸出率隨著富里酸濃度增大而顯著增大；而當(dāng)富里酸濃度大于lg/L時，富里酸濃度增大對稀土浸出率影響很小，因此最適的富里酸濃度為lg/L，浸出過程中加入濃度為lg/L的富里酸，可以使稀土浸出率增加10%。(3)硫酸銨濃度對浸出率的影響:試驗條件:稀土人工組合礦樣300g，助浸劑富里酸濃度lg/L，浸出流速0.42mL/min，浸出液固比為0.40mL/g，硫酸銨濃度對稀土浸出率影響如圖3所示。從圖3可以看出，硫酸銨直接浸出和浸出過程中加入lg/L富里酸浸出過程中，稀土浸出率都隨著硫酸銨濃度增大而增大。硫酸銨直接浸出的最適硫酸銨濃度為40g/L，而添加lg/L富里酸時，硫酸銨濃度從30g/L增大至40g/L僅使稀土浸出率從92.82%增大至94.14%，因此當(dāng)浸出過程中添加lg/L富里酸時，硫酸銨的最適濃度為30g/L。(4)在上述試驗的基礎(chǔ)上考察了 pH對稀土浸出影響:試驗條件:稀土人工組合礦樣300g，硫酸銨浸出濃度30g/L，助浸劑富里酸濃度lg/L，浸出液固比為0.40mL/g，浸出劑PH值采用硫酸與氨水調(diào)節(jié)至設(shè)定值，pH對稀土浸出率影響如圖4所示。從圖4可以看出，當(dāng)pH〈4時，富里酸對稀土浸出率影響較小；隨溶液pH值增加，稀土的浸出率提高，此時溶液中富里酸電離度加大，對稀土的助浸效果明顯；當(dāng)PH>7時，稀土的水解作用大于稀土與富里酸配合作用。因此，PH在Γ7之間稀土浸出效果最好，浸出劑PH選擇在lg/L的富里酸存在時浸出劑自然pH6.0。(5)在上述研究基礎(chǔ)上考察了浸出劑流速對稀土浸出率影響:試驗條件:稀土人工組合礦樣300g，硫酸銨浸出濃度30g/L，助浸劑富里酸濃度lg/L，浸出液固比為0.40mL/g，浸出劑流速對稀土浸出率影響如圖5所示。從圖5中可以看出，稀土回收率隨浸出流速增大而較低。尤其是當(dāng)浸出劑流速大于0.42mL/min時，稀 土回收率隨流速增大明顯下降。因此，在添加助浸劑富里酸時的浸出流速以0.42mL/min為宜。(6)在上述研究基礎(chǔ)上考察了液固比對稀土浸出率的影響:試驗條件:稀土人工組合礦樣300g，硫酸銨浸出濃度30g/L，助浸劑富里酸濃度lg/L，浸出劑流速0.42mL/min,浸出劑流速對難浸風(fēng)化殼淋積型稀土礦稀土浸出率影響如圖6所示。由圖6可以看出，稀土浸出率隨著浸出液固比增大而增大，當(dāng)浸出液固大于
0.30mL/g時，稀土浸出率受液固比影響較小，因此最適的液固比應(yīng)該為0.30mL/g左右。實驗采用贛州稀土集團(tuán)公司龍南稀土礦區(qū)的風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦，其南方風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的多元素分析如表一所示。表一風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的多元素分析結(jié)果％
兀素 REO Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SiO2 K2O Na2O 含量 |θ.066 |l6.80 |θ.65 |θ.14 |θ.13 |θ4.61 !4.44 | .25 '
本發(fā)明的具體操作:將稱量好的稀土礦樣放入浸出柱中，將配制好的浸出劑按照確定
的體積和流速進(jìn)行淋洗，收集浸出液進(jìn)行稀土含量分析，確定稀土浸出率。實施例1
取贛州稀土集團(tuán)公司龍南稀土礦區(qū)的原礦樣300g，裝入到浸出柱中，采用配制好的浸出劑進(jìn)行浸出試驗。試驗條件:稀土礦樣300g，浸出劑:硫酸銨，浸出劑濃度:40g/L，浸出流速0.42mL/min，浸出液固比為0.40mL/g。浸出率為84.03%。
實施例2
取贛州稀土集團(tuán)公司龍南稀土礦區(qū)的原礦樣300g，裝入到浸出柱中，采用配制好的浸出劑進(jìn)行浸出試驗。試驗條件:稀土礦樣300g，浸出劑:硫酸銨，浸出劑濃度:40g/L，助浸劑:富里酸，助浸劑濃度:lg/L ;浸出流速0.42mL/min，浸出液固比為0.40mL/g。浸出率為
94.14%。實施例3
取贛州稀土集團(tuán)公司龍南稀土礦區(qū)的原礦樣300g，裝入到浸出柱中，采用配制好的浸出劑進(jìn)行浸出試驗。試驗條件:稀土礦樣300g，浸出劑:硫酸銨，浸出劑濃度:30g/L，助浸劑:富里酸，助浸劑濃度:lg/L ;浸出流速0.42mL/min，浸出液固比為0.40mL/g。浸出率為92.82%。實施例4
取贛州稀土集團(tuán)公司龍南稀土礦區(qū)的原礦樣300g，裝入到浸出柱中，采用配制好的浸出劑進(jìn)行浸出試驗。試驗條件:稀土礦樣300g，浸出劑:硫酸銨，浸出劑濃度:30g/L，助浸劑:富里酸，助浸劑濃度:lg/L ;浸出流速0.21mL/min，浸出液固比為0.40mL/g。浸出率為
95.01%。實施例5· 取贛州稀土集團(tuán)公司龍南稀土礦區(qū)的原礦樣300g，裝入到浸出柱中，采用配制好的浸出劑進(jìn)行浸出試驗。試驗條件:稀土礦樣300g，浸出劑:硫酸銨，浸出劑濃度:40g/L，助浸劑:富里酸，助浸劑濃度:1.25g/L;浸出流速0.42mL/min，浸出液固比為0.40mL/g。浸出率為 94.53%。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其浸出過程包括加入浸出劑進(jìn)行浸出，其特征在于其浸出過程還加入富里酸作助浸劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程加入助浸劑富里酸的量為O. 5 I. 5g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程加入的浸出劑為氯化鉀、氯化鈉、硫酸銨、氯化鎂中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程的步驟包括 (1)風(fēng)化殼淋積型稀土礦加入浸出柱； (2)將稀土浸出劑和助浸劑溶解、混合； (3 )將配置好的浸出劑和助浸劑進(jìn)行淋洗后，收集浸出液。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程的浸出劑濃度為l(T80g/L，助浸劑濃度為O. 5 I. 5g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程本發(fā)明的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于將配置好的浸出劑和助浸劑按照O. 2^0. 6mL/min的流速進(jìn)行淋洗，按浸出液固比為O. 05、. 40mL/g收集浸出液。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，其特征在于其浸出過程浸出方式柱浸淋洗，稀土浸出劑硫酸銨30g/L，助浸劑富里酸，富里酸濃度lg/L，液固比0. 30mL/g,浸出流速0. 42mL/min。
全文摘要
一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，涉及一種濕法冶金浸出稀土工藝的改進(jìn)。其浸出過程包括加入浸出劑進(jìn)行浸出，其特征在于其浸出過程還加入富里酸作助浸劑。本發(fā)明的一種風(fēng)化殼淋積型離子稀土礦的浸出方法，在減少硫酸銨用量的條件下顯著促進(jìn)了稀土的柱浸效果，在提高稀土浸出率的同時降低了浸出劑硫酸銨的用量，有效降低了稀土提取的成本和氨氮廢水的生成。
文檔編號C22B3/04GK103255301SQ20131019349
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月23日
發(fā)明者羅仙平, 陳曉明, 梁長利, 周賀鵬, 鄒麗萍, 錢有軍, 唐學(xué)昆, 羅才貴 申請人:江西理工大學(xué)