[发明专利]一种离子型稀土冶炼酸溶渣中稀土元素回收的方法

说明书

技术领域

本发明涉及离子型稀土冶炼过程形成的酸溶渣中稀土元素的回收方法，属于稀土冶炼行业固废综合利用及处理的技术领域。

背景技术

稀土在新能源、新材料、节能环保、航空航天、电子信息等领域的应用日益广泛，在离子型稀土冶炼过程中，第一步的酸溶工序是用盐酸对稀土精矿进行溶解形成富含稀土元素的料液，稀土精矿中部分不能被盐酸溶解的杂质，如氟化稀土、放射性元素、重金属盐、钡盐、砂砾等经机械脱水形成酸溶渣。在酸溶渣形成过程中，杂质颗粒会吸附少量稀土元素离子沉淀而夹带稀土元素；另一方面，杂质经机械脱水形成酸溶渣时，不能将富含稀土元素的酸性液体从酸溶渣中完全分离，部分富含稀土元素酸性溶液仍保留在酸溶渣中，造成了稀土元素的流失、降低了稀土冶炼企业的成品收率，减少了稀土冶炼企业的效益。

稀土冶炼酸溶渣是经过盐酸溶解稀土精矿后形成的不能溶于盐酸的杂质，酸溶渣中所含的稀土元素主要是杂质颗粒沉淀时随杂质颗粒沉淀进入酸溶渣中的稀土元素和氟化稀土中的稀土元素。随杂质颗粒沉淀的稀土元素，通过简单的水洗或者酸洗可溶解，但是在杂质进行机械脱水时，由于固液分离固有的缺陷造成部分含稀土元素溶液仍保留在杂质中，影响酸溶渣中稀土回收效果；氟化稀土不能溶于盐酸、硫酸等单一的普通的酸，需要用氧化性更强的酸才能将氟化稀土中的稀土元素转化成可溶性的稀土元素离子，因此简单的采用单一的、普通的酸只能溶解少量的可溶性稀土元素，部分难容的氟化稀土仍然不能溶解，无法最大限度的回收酸溶渣中的稀土元素。

由于酸溶渣中含放射性元素钍和铀、重金属元素且呈强酸性，为低放射性废物，大多数稀土企业均按低放射性废物贮存的规范要求建库暂存。其中某离子型稀土冶炼的一家企业的酸溶渣库存量约为6000吨，且每年新增酸溶渣约400吨，而酸溶渣中稀土元素含量约为8%～15%，酸溶渣中稀土元素成为重要稀土资源。由于稀土是不可再生的重要战略资源，随着国家一系列稀土监管政策的出台，中国对稀土资源实施更为严格的保护性开采政策，稀土资源日趋珍贵，研究从离子型稀土冶炼酸溶渣中回收稀土元素技术方法，将会对稀土冶炼行业产生重大的影响。

发明内容

针对上述现有技术存在的难题，本发明提供了一种方法，对酸溶渣中夹带的稀土元素进行有效回收。

为解决上述现有技术中存在的难题，本发明采取的技术方案为：一种离子型稀土冶炼酸溶渣中稀土元素回收的方法，包括酸溶渣的多级水洗和稀土沉淀回收。 

所述一种离子型稀土冶炼酸溶渣中稀土元素回收的方法，包括如下步骤：

(1)酸溶渣一级活化水洗：在酸溶渣中投加活化酸，加水混合，充分搅拌，混合料液通过泵提升至板框压滤机进行一级压滤，将酸溶渣脱水，滤液排入收集池；

(2)一级压滤脱水的酸溶渣进行二级水洗，酸溶渣加水混合，调节pH<4，充分搅拌，混合料液通过泵提升板框压滤机进行二级压滤，将酸溶渣脱水，滤液回流用于下一批酸溶渣的一级活化水洗；

(3)二级压滤脱水的酸溶渣进行三级水洗，酸溶渣加水混合，充分搅拌，料液通过泵提升板框压滤机进行三级压滤，将酸溶渣脱水，滤液回流用于下一批酸溶渣的二级水洗；

(4)收集池中加入草酸废水，草酸废水与滤液混合，形成草酸稀土沉淀，通过板框压滤机将草酸稀土沉淀脱水，草酸稀土沉淀送车间深度加工，滤液回流用于下一批酸溶渣的一级活化水洗。

  步骤(1)中所述的活化酸为盐酸(1+1)、98%浓硫酸、ρ为1.42g/mL的浓硝酸或ρ为l.67g/ml的高氯酸中的任意二种或二种以上的混合。其中，盐酸(1+1)是指1体积的水和1体积的浓盐酸混合溶液。

  步骤(1)中所述的活化酸与酸溶渣的质量比为1:10～1:20。

  步骤(2)中所述的pH调节采用的是盐酸。

  步骤(4)中所述的草酸废水为任一种草酸沉淀稀土所产生的废水，包括草酸制备稀土共沉物所产生的废水。

  步骤(1)(2)(3)中所述的酸溶渣与水的质量比为1:2～1:5，搅拌时间为1～3h。

    本发明的有益效果在于：

    (1)本发明将稀土冶炼酸溶渣酸性减弱的同时，将酸溶渣中大部分的稀土元素回收，实现稀土冶炼酸溶渣资源回收。

    (2)本发明能够有效的回收酸溶渣中的稀土，通过多级水洗，使残留于酸溶渣中的可溶性稀土尽可能溶解，并最大限度的回收利用；通过活化酸处理，可以将酸溶工序中无法溶解的氟化稀土部分转化为稀土元素离子，提高了稀土冶炼企业的收率，间接为企业提高效益。