[发明专利]从生产磷酸后的磷矿渣中回收稀土的方法

说明书

技术领域

本申请属于痕量稀土回收技术领域，具体涉及一种从生产磷酸后的磷矿渣中回收稀土的方法。

背景技术

稀土元素因其特殊的化学和物理性质，广泛应用于光电磁等高科技领域和国防建设领域，是具有重要战略意义的资源。稀土元素不仅仅存在于独立的稀土矿中，还有一部分伴生在磷矿中。而我国正是磷矿资源大国之一，仅在贵州织金地区，稀土品位为0.5‰～1‰的磷矿的储量高达13亿吨。因此，磷矿作为一种潜在的稀土资源，已成为稀土二次资源的不可或缺的组成部分。

现有技术通常有以下两种方法从磷矿中回收稀土：一种是从磷矿的酸浸液中回收稀土，此方法需要耗费大量的酸碱，并且由于钠、钾离子的大量引入，回收稀土后的磷矿只能用于副产磷肥，而对于稀土磷矿伴生矿而言，稀土相对磷含量过低，工厂生产经济成本过高；另一种是从磷矿酸浸后的磷石膏中回收稀土，此方法大多是在磷石膏重结晶时的晶型转换过程中将稀土回收，但此过程比较难控制，工业化具有一定困难。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种从生产磷酸后的磷矿渣中回收稀土的方法，本申请提供的方法回收稀土的过程容易控制，便于工厂化。

本申请提供一种从生产磷酸后的磷矿渣中回收稀土的方法，包括以下步骤：

a)将生产磷酸后的磷矿渣用硝酸进行浸取，得到料液，所述料液包含稀土离子和硝酸；

b)以2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯为第一萃取剂，萃取所述料液，得到第一萃取液和第一萃余液，将所述第一萃取液依次经反萃取、沉淀和煅烧，得到第一稀土氧化物；

c)以膦酸二(2-乙基己基)酯为第二萃取剂，萃取所述第一萃余液，得到第二萃取液，依次经反萃取、沉淀和煅烧，得到第二稀土氧化物。

优选的，所述步骤a)中所述料液包含钙离子、铁离子、铝离子、镁离子、磷和硫。

优选的，所述步骤a)中所述料液的酸度为1mol/L～5mol/L。

优选的，所述步骤b)中所述第一萃取剂包含稀释剂，所述稀释剂为非极性烃。

优选的，所述步骤b)中，以硝酸为第一反萃取剂反萃取第一萃取液中的稀土，得到第一反萃液和反萃后有机相。

优选的，所述步骤b)中，以盐酸为第二反萃取剂，对反萃后有机相进行反萃取，得到含有铁离子的第二反萃液。

优选的，所述步骤b)中，将所述第二反萃液进行蒸发结晶，得到三氯化铁晶体。

优选的，所述步骤b)中，采用第一沉淀剂进行沉淀，所述第一沉淀剂为有机多羧酸或可溶于水的有机多羧酸盐。

优选的，所述步骤c)中，以盐酸为第三反萃取剂反萃取第二萃取液中的稀土，得到第三反萃液。

优选的，所述步骤c)中，采用第二沉淀剂进行沉淀，所述第二沉淀剂为有机多羧酸或可溶于水的有机多羧酸盐。

与现有技术相比，本申请提供的方法首先用硝酸浸取生产磷酸后的磷矿渣，得到包含稀土离子和硝酸以及其他金属离子的料液(也就是酸浸液)；然后采用2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯(P507)对所述料液进行萃取，再将得到的第一萃取液依次进行反萃、沉淀和煅烧，得到第一稀土氧化物；最后采用膦酸二(2-乙基己基)酯(P204)对得到的第一萃余液进行萃取，再依次经反萃、沉淀和煅烧，得到第二稀土氧化物。本申请从生产磷酸后的磷矿渣中回收稀土，没有改变磷酸生产的流程，这样针对磷矿渣进行处理回收稀土，便于工厂化，属于二次资源回收，具有一定的工厂效益。同时，本申请用硝酸酸浸的方法将稀土带入溶液中，接着无需酸度调节即可直接萃取一部分稀土，之后将剩余稀土萃取，这样不仅能避免大量酸碱的使用，而且通过酸浸的方法对磷矿渣进行预处理，方法简单，也使绝大部分稀土转移到溶液中，利于稀土的回收。并且，本申请采用不同的萃取剂进行两步萃取，能很好地避免杂质金属离子如铁离子的干扰，从而实现较高的稀土萃取率，得到的稀土氧化物纯度较好，是稀土资源的重要补充，也提高磷矿资源的利用率；同时还能达到轻重稀土初步分离的效果，可将磷矿中的多种稀土离子分步回收。因此，本申请提供的方法能将磷矿渣中痕量的稀土富集回收，整个过程易于控制，适于工业化。此外，本发明提供的方法对设备要求不高，萃取剂可循环使用，回收成本较低。

进一步的，本申请在回收稀土的同时也将铁离子作为副产进行回收，将磷矿渣中的铁与其他成分分离，通过对铁的回收提高磷矿资源的综合利用价值。

附图说明