[发明专利]一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法

权利要求书

1.一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于以白云石为原料，制备碳酸氢镁溶液用于萃取分离稀土，并综合回收钙和镁的方法，该方法至少包括如下步骤：

（1）消化碱转

白云石焙烧后得到含氧化钙和氧化镁的粉末和富含二氧化碳的窑气，将含氧化钙和氧化镁的粉末直接与0.1～2.5mol/L氯化镁或硝酸镁溶液混合反应，然后进行固液分离得到氢氧化镁滤饼和氯化钙或硝酸钙滤液，滤液用于回收制备钙化合物产品；

（2）调浆碳化

将步骤（1）得到的氢氧化镁滤饼用水洗钙后，再用水调浆，控制浆液中MgO含量为1～30g/L，向氢氧化镁浆液中通入二氧化碳气体进行碳化，反应过程分压为0～0.8MPa，且二氧化碳分压≠0，并控制碳化反应终点pH=6.5～7.5，经过滤得到碳酸氢镁溶液，其浓度以MgO计为1～25g/L；

（3）萃取分离稀土

采用步骤（2）得到的碳酸氢镁溶液对有机萃取剂进行皂化，得到含镁负载有机相和皂化水相以及二氧化碳气体；含镁负载有机相再与稀土溶液进行预萃取，得到含稀土负载有机相和含镁萃余水相，含稀土负载有机相用于混合稀土料液的萃取分离，含镁萃余水相回收制备镁化合物产品。

2.根据权利要求1所述的一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于：步骤（1）控制含氧化钙和氧化镁的粉末和氯化镁或硝酸镁溶液混合反应完成时pH值为9.8～12.0，滤液经浓缩、结晶、过滤、烘干即得氯化钙或硝酸钙产品，或经过浓缩、再与硫酸反应，制备硫酸钙结晶和盐酸或硝酸产品。

3.根据权利要求1所述的一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于：步骤（1）中，含氧化钙和氧化镁的粉末中的氧化钙量与氯化镁或硝酸镁溶液中氧化镁量的摩尔比值：CaO/MgO=90～110%。

4.根据权利要求1所述的一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于：步骤（1）所述的白云石的焙烧的温度为900～1200℃；焙烧的时间为1～12h。

5.根据权利要求1所述的一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于：步骤（2）所述的氢氧化镁滤饼用水洗钙后，滤饼中CaO/MgO摩尔比值小于5%。

6.根据权利要求5所述的一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于：所述的氢氧化镁滤饼用水洗钙后，滤饼中CaO/MgO摩尔比值小于1%。

7.根据权利要求1所述的一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于：步骤（1）产生的富含二氧化碳的窑气和步骤（3）有机萃取剂皂化产生的二氧化碳气体用于步骤（2）的碳化反应。

8.根据权利要求1所述的一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于：在步骤（2）所述的调浆碳化过程中，氢氧化镁滤饼用水洗钙后，再用水调浆，控制浆液中MgO含量至5～25g/L，二氧化碳分压为0～0.4MPa，且二氧化碳分压≠0并控制碳化终点pH=7.0～7.5。

9.根据权利要求1所述的一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于：在步骤（2）所述的调浆碳化过程中，所使用的二氧化碳浓度为30～100V%；向氢氧化镁浆液中通入二氧化碳气体的碳化反应温度控制在0～50℃，反应时间为10～60min。

10.根据权利要求1所述的一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于：步骤（3）所述的皂化水相返回步骤（2）中，用于氢氧化镁滤饼调浆。

11.根据权利要求1所述的一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于：步骤（3）所述的预萃取得到的含镁萃余水相为氯化镁或硝酸镁溶液，pH值为3～4，取出与步骤（1）等摩尔量的氯化镁或硝酸镁，返回步骤（1）中与含氧化钙和氧化镁的粉末混合反应制备氢氧化镁；剩余含氯化镁或硝酸镁萃余水相经过浓缩、结晶、过滤、烘干得到高纯氯化镁或硝酸镁产品。

12.根据权利要求1所述的一种白云石在稀土萃取分离中的综合利用方法，其特征在于：步骤（3）所述的有机萃取剂为含P507、P204、环烷酸、C272中的一种或几种酸性萃取剂，并用有机溶剂稀释，该有机萃取剂浓度为0.2～1.7mol/L。