[发明专利]离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除方法与系统，用于处理南方离子型混合稀土料液，是一种新型的去除重金属、放射性元素(例如钍、铀)的方法，属于湿法冶金领域。

术语“无氨皂化有机萃取剂”是指采用“碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钙、氢氧化钠、氧化镁”中的一种或几种代替传统的“氨水”皂化有机相，形成的有机萃取剂。术语“重金属、放射性(钍、铀)去除剂”是指：硫酸亚铁、氯化亚铁、硫化钠、石灰、絮凝剂PAM中的一种或几种。

背景技术

在现有技术中，离子型混合稀土料液制备工艺包括：采用盐酸溶解、水解除杂、水解渣重溶回收稀土，该工艺操作繁杂、过滤困难、稀土直收率低。

尤其是，重金属(例如镉、铅、砷、铬、六价铬)、放射性元素(例如钍、铀)等杂质去除不完全，随同稀土料液一同进入萃取体系，一方面直接影响各种产品的质量，对产品的后续加工十分不利；另一方面导致萃取、沉淀车间废水排放口的治理成本增加。

在生产实践中，1个体积的稀土料液，经过整个生产流程，到最后会产生10倍体积以上的废水。现有技术中，重金属、放射性元素的去除操作主要集中在工艺流程最后的污水处理阶段。因此，从终端污水中去除重金属、放射性元素的处理量极大，治污成本非常高。

形成的一种现有技术的偏见是，生产污染是必然的，最后尽量处理一下以示重视环保。从来没有人打破常规，考虑如何从稀土料液的源头中就去除重金属、放射性元素，从而实现绿色的、环境友好性的生产。

发明内容

本发明目的是提供一种从离子型混合稀土料液中去除重金属和放射性元素的方法与系统，其以从源头就降低重金属、放射性元素含量，从而省去后续的污水重金属、放射性元素处理工序，从而降低污水处理成本，同时使污水达标排放，工艺流程简单，废水治理成本低，可实现稀土分离的高效、清洁、绿色生产。该方法是采用有机萃取剂萃取离子型混合稀土料液中的重金属和放射性元素，使重金属、放射性元素与混合稀土料液分离。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种从离子型混合稀土料液中去除重金属和放射性元素的方法，其特征在于，酸分解离子型混合稀土，形成离子型混合稀土料液；用无氨皂化有机萃取剂与离子型混合稀土料液进行萃取分离，其中，重金属、放射性元素被萃入有机相，除杂后的稀土料液在水相；将负载有机相进行反萃，使负载有机相中的重金属、放射性元素等杂质和萃取的少量稀土全部反萃下来；反萃液中的重金属、放射性元素通过添加重金属、钍、铀去除剂去除，使除杂废水达标排放。

优选地，所述重金属为镉、铅、砷、铬和/或六价铬；而所述放射性元素为钍和/或铀。

优选地，用盐酸分解离子型混合稀土；混合稀土料液酸度0.05～0.50mol/L；和/或，稀土浓度0.8～1.6mol/L。

优选地，在萃取槽中对离子型混合稀土料液进行萃取分离；有机萃取剂无氨皂化度0.05～0.5mol/L；相比为(1～4):1；混合时间10～20分钟；澄清时间10～15分钟；萃取槽级数为20～40级；和/或，料液处理量75～85kg/d。

优选地，负载有机相直接用草酸溶液进行反萃。

优选地，草酸稀土通过灼烧生成氧化稀土后，再反馈至离子型混合稀土进行分解，从而返回到混合稀土料液中。

优选地，除重金属的pH值为8～9，除放射性元素的pH值为10～11。

根据本发明的另外一个方面，提供了一种从离子型混合稀土料液中去除重金属和放射性元素的系统，其特征在于，该系统包括：

离子型混合稀土分解装置，其具有分解剂添加器、离子型混合稀土料液出口；

至少一级萃取槽，第一级萃取槽设有设有离子型混合稀土料液入口、无氨皂化有机萃取剂添加器，最后一级萃取槽设有重金属、放射性元素负载有机相出口和除杂后的稀土料液水相出口；

反萃装置，其设有负载有机相入口、负载有机相入口、反萃液出口、反萃剂稀土出口；

重金属、放射性元素去除装置，其设有反萃液入口、重金属和放射性元素去除剂添加口、以及除杂废水排放口。

优选地，离子型混合稀土分解装置还设有混合稀土料液酸度控制器，稀土浓度控制器。

优选地，混合稀土料液酸度控制器为0.05～0.50mol/L的控制器，稀土浓度为0.8～1.6mol/L控制器的控制器。

优选地，萃取槽还包括有机萃取剂无氨皂化度控制器；相比控制器；混合时间控制器；澄清时间控制器；料液处理量控制器。