[发明专利]一种从含有稀土离子溶液回收稀土的方法

说明书

本发明涉及一种从含有稀土离子溶液中回收稀土的方法，属于稀土提取回收技术领域。本发明首先通过将粉末状的碳纳米管压片，并作为电极材料组装成电池，放电到1.5‑0.001V，然后将放电后的碳纳米管取出并置于含有稀土离子溶液中分散、浸泡、获得碳纳米管/稀土复合物，之后将碳纳米管/稀土复合物置于盐酸溶液中来溶解稀土，从而过滤分离碳纳米管和含有稀土离子的盐酸溶液，最后将含有稀土离子的盐酸溶液50‑300℃下减压蒸馏去除没有反应的盐酸进而得到稀土的氯化物，本发明所用的放电后的碳纳米管能还原稀土离子为稀土单质，对稀土的回收率高，同时碳纳米管能循环利用，成本较低。

技术领域

本发明涉及一种从含有稀土离子溶液中回收稀土的方法，属于稀土提取回收技术领域。

技术背景

稀土(Rare Earth，简称RE)是化学元素周期表第三副族中原子序数从57至 71的15个镧系元素，即镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，再加上与其电子结构和化学性质相近的钪(Sc)和钇(Y)，共17种元素的总称。稀土元素因其独特的4f亚层电子结构、大的原子磁矩、强的自旋-轨道耦合、多变的配位数，使其形成的化合物具有优异的光、电、磁、超导、催化等物理性能，能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料，被称作当代的“工业味精”。稀土材料在国民经济和国防工业的各个领域已广泛应用，在当代社会经济和高技术诸多领域中发挥着重要作用。然而，近年来随着稀土产业规模的进一步扩大，稀土行业在冶炼分离中，每年排放的废水量达2000多万吨，废水中含有大量的稀土。从这些稀土废水中富集回收稀土不仅可以充分利用宝贵的稀土资源，而且可以大大减少废水排放。目前回收稀土的方法主要有物理方法和化学方法，包括沉淀、吸附、萃取、离子交换、膜分离等等。如中国发明专利CN 104229933 B,公布了一种从稀土提炼工业废水中回收稀土的方法，：选用镁基纳米材料通过离子交换形式从稀土提炼工业废水中回收稀土元素，通过回收废水中的稀土回收率达到98％以上。中国发明专利申请CN101979335A，公布了一种稀土矿山废渣废水治理微量稀土回收工艺，采用石灰作为沉淀剂，使稀土离子生成氢氧化物沉淀与废水分离，该方法虽然简单，但由于水量大，需要用酸反调pH到中性才能排放。另外该方法回收稀土的效率不理想。中国发明专利申请CN102352448A，公开了一种用普鲁士蓝胶体纳米粒子从低浓度稀土溶液中回收稀土的方法，利用普鲁士蓝胶体纳米粒子作为吸附剂，通过渗析膜回收稀土，这种方法稀土回收效率较高但同时也存在成本高、处理量小的问题。中国发明专利申请“沉淀-萃取法从稀土矿山开采废水中回收稀土的工艺”(CN101974690A)采用氢氧化钙沉淀和P507有机萃取相结合的方法回收稀土，稀土回收率能够达到85％以上，这种方法萃取剂溶解损失大，成本高，易产生二次污染，而且通过沉淀池澄清过滤还要占用大面积的土地资源。但这些方法的主要问题是成本偏高，在稀土价格水平不高的情况下，其实施的经济效益难以体现。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种从稀土溶液中沉积回收稀土的方法。

本发明的一种从含有稀土离子溶液中回收稀土的方法，通过将粉末状的碳纳米管压片，并作为正极材料组装成电池，放电到1.5-0.001V，然后将放电后的碳纳米管取出并置于含有稀土离子溶液中分散、浸泡、获得碳纳米管/稀土复合物，之后将碳纳米管/稀土复合物置于浓盐酸溶液中来溶解稀土，从而过滤分离碳纳米管和含有稀土离子的盐酸溶液，最后将含有稀土离子的盐酸溶液50-300℃下减压蒸馏去除没有反应的盐酸进而得到稀土的氯化物，制备方法按以下步骤进行：

a将粉末状的碳纳米管压片，其中片的厚度为0.01-0.5cm；

b将步骤a中压好的片作为正极材料，组装成电池，放电到1.5-0.001V；