[发明专利]一种赤泥中富集稀土元素的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种赤泥中富集稀土元素的方法，属于赤泥回收技术领域。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出时所产生的残渣，每生产1吨氧化铝就有1.0—2.0吨的赤泥产生。据估计。每年全世界铝工业产出的赤泥约9000万吨，我国是氧化铝生产大国，2009年生产氧化铝2378吨，约占世界总产量的30%，产生的赤泥近3000万吨。目前我国的赤泥综合利用率仅为4%，累积堆存量达到了2亿吨。随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不断增加，预计到2015年，赤泥累计堆存量将达到3.5亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，有易造成环境污染和安全隐患。所以对赤泥综合利用开发符合国家资源节约和环境保护的基本国策，同时也能提高赤泥的综合利用效率，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。

赤泥中除含有铁、铝、钙等元素外，还含有稀土元素，如钛、钪、镧、铈、铌、钒、钕等,是一种宝贵的二次资源。目前，从赤泥中提取稀土的报道很多，如酸浸法等。但直接从赤泥中提取稀土元素存在很多弊端，如：由于酸浸出液中存在大量的铝和少量的硅等杂质元素，在用有机溶剂萃取时，乳化现象严重，回收率低等，因此，未见有大规模化生产的报道。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种赤泥中富集稀土元素的方法。回收方法简单，成本低，能够有效的将赤泥中的稀土元素分离、富集出来。

本发明的技术方案。赤泥中富集稀土元素的方法，包括下述步骤，

a、将赤泥浆通过水力分级，分离得到微粒级稀土氢氧化物以及浆料；

b、将浆料进行磁选，浆料通过磁场强度大于6500-6800高斯的强磁选系统，选出其中的磁性矿料，包括钛铁矿、铁矿和独居石，选出的矿料再通过磁场强度不大于6500高斯的磁选系统，选出含铁磁性矿料，包括铁矿、钛铁矿，使独居石与含铁磁性矿料分离，使独居石进一步富集；

c、剩余浆料通过沉降，分离出碱液和固体渣料，碱液通过反渗透水系统处理分离得到水和浓碱液，在浓碱液中加入草酸反应后进行沉降，得到混合稀土草酸盐，分离出离子型重稀土，以及碳酸钠、钾的溶液。

上述的赤泥中富集稀土元素的方法，所述步骤a中，水力分级为将赤泥浆料通过水力分级系统，先将5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米微粒级稀土氢氧化物。

上述的赤泥中富集稀土元素的方法，将步骤a中所得的微粒级稀土氢氧化物加入盐酸或硫酸进行酸浸，得到溶于水的稀土酸化物，除去杂质。 

申请人通过对赤泥的成分研究发现，赤泥中的稀土元素主要以三种方式存在，一种是微粒状态的稀土氢氧化物，粒径在5微米左右，常规方法分离不易。第二种是稀土原矿（主要是独居石），有放射性和磁性。第三种是溶在赤泥浆料中的离子型稀土元素。本发明的回收方法，能够有效的分别将三种稀土进行回收。而且回收稀土原矿（独居石）后，还能降低赤泥的放射性，为赤泥的大规模回收利用打下良好的基础。本发明通过对赤泥的矿物物相分析，根据不同矿物的物性差异，通过将赤泥浆强磁选（大于6500-6800高斯），将其中的铁矿、钛铁矿和独居石等磁选矿料先分离出来，再经过弱磁（不大于6500高斯）选将铁矿、钛铁矿选出，即可将独居石和铁矿、钛铁矿分离出来，使得独居石进一步富集。赤泥浆料浓缩得到的浓碱液，加入草酸反应沉降，能够将离子型重稀土元素分离。最后回收的混合稀土氧化物，纯度高，TREO在90%以上。本发明的稀土矿富集方法简单、环保，降低了分离的成本。同现有技术相比，本发明具有能有效将赤泥中的稀土元素分离，富集方法简单，成本低廉等优点。

具体实施方式

本发明的实施例。赤泥中富集稀土元素的方法，包括下述步骤，

a、将赤泥浆通过水力分级，分离得到微粒级稀土氢氧化物以及浆料；更具体的是，先将5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米级的微粒，该微粒级主要是稀土氢氧化物为主。所得的微粒级稀土氢氧化物加入盐酸或硫酸进行酸浸，得到溶于水的稀土酸化物，除去杂质，能够将赤泥中的重稀土矿富集回收。

b、将浆料进行磁选，浆料通过磁场强度大于6500-6800高斯的强磁选系统，选出其中的磁性矿料，包括钛铁矿、铁矿和独居石，选出的矿料再通过磁场强度不大于6500高斯的磁选系统，选出含铁磁性矿料，包括铁矿、钛铁矿，此时独居石无法被磁选出，使得独居石与含铁磁性矿料分离，因此独居石能够进一步富集。能够将赤泥中的独居石富集回收，并能够降低赤泥的放射性。