[发明专利]采用腐殖酸沉淀富集极低浓度离子型稀土的方法

说明书

本发明公开一种极低浓度离子型稀土高效回收方法，包括以下步骤：①将腐殖酸按质量比1:500加入到蒸馏水中，200r/min搅拌100‑120min，然后再将溶解液置于摇床50℃下震荡加热100‑120min，震荡完毕将溶解液超声波处理80‑90min，0.45微米滤膜过滤得到腐殖酸溶液；②将制备得到的腐殖酸溶液与含极低浓度稀土离子溶液按照体积比1:1加入到含极低浓度稀土离子溶液中，并在水浴恒温振荡器中震荡反应，再静置20‑24h；③将充分静置的混合液滤纸过滤，实现沉淀物与上清液分离，获得稀土沉淀富集产品。该方法基于废物资源化的理念，将极低浓度离子型稀土溶液中的稀土离子沉淀分离，达到废物再利用，降低生产成本，实现环境效益和经济效益的统一，促进社会生态建设和可持续性发展。

技术领域

本发明属于选矿领域，具体地，涉及一种采用腐殖酸清洁高效沉淀富集极低浓度离子型稀土的方法。

背景技术

作为我国特有的一类重要矿产资源，离子吸附型稀土(简称离子型稀土)具有配分齐全、高附加值元素含量高、高科技应用元素多和综合利用价值大等特点，备受世界关注。然而，长期以来，离子型稀土矿开采提取过程中产生大量的浓度低、体积大的稀土废水，这类废水中稀土离子浓度极低(本发明所指极低浓度是指稀土浓度不高于20mg/L，以REO计)，达不到工业生产的基本指标(一般1.0g/L及以上)要求，不能作为生产使用的直接原料。极易带来一系列的环境污染、稀土资源浪费等问题。

目前对于极低浓度离子型稀土溶液的富集回收最常用的简单方法是沉淀法。沉淀法的研究主要集中在沉淀剂研发方面。目前研究较多的是草酸有机沉淀剂、碳酸盐无机沉淀剂和镁盐无机沉淀剂等，生物沉淀剂特别是有机质沉淀剂鲜有报道。利用草酸或碳酸氢铵作为沉淀剂，将游离的稀土离子沉淀分离出来，沉淀产品通过深加工分离提纯得到单一稀土产品。但是，草酸沉淀效果好、选择性高、沉淀物结晶好，但由于环保要求的日趋严格，草酸毒性等环境不友好的弊端日益显现，容易衍生一系列环境问题；碳酸盐无机沉淀剂作为草酸的替代品，沉淀效果低于草酸，且存在选择性差、结晶不完全和沉淀物过滤性差等不足，限制了进一步的应用。因此，研发新一代清洁高效的沉淀剂，特别极低浓度的离子型稀土富集回收的技术尤为必要。

腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质。可以从自然界提取，也可以人工制得。其中含有酚羟基、羧基、醇羟基、羟基醌、烯醇基、磺酸基、胺基、醌基和半醌基等多种官能团，具有亲水性、弱酸性、表面活性、离子交换和络合作用，以及催化、吸附和缓冲等能力，且对环境具有无公害的特点。但是目前关于使用腐殖酸沉淀稀土溶液的研究较少，尤其是对极低浓度离子型稀土溶液更为少见。

发明内容

针对目前稀土沉淀剂研究存在的不足，本发明采用来源广泛的有机质-腐殖酸作为沉淀剂，基于废物资源化的理念，利用清洁高效的沉淀剂，对极低浓度稀土离子进行高效富集分离，达到废物再利用的目的，降低生产成本，达到环境效益和经济效益的高效统一，推动生态建设和可持续发展的进程。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

采用腐殖酸沉淀富集极低浓度离子型稀土的方法，包括以下步骤：

S1、配制腐殖酸溶液；

S2、沉淀富集极低浓度稀土离子；

S3、制备稀土沉淀富集产品。

优选地，S1具体方法如下：将腐殖酸(分析纯)按质量比1:500加入到蒸馏水中，200r/min搅拌100-120min，然后再将溶解液置于摇床50℃下震荡加热100-120min，震荡完毕将溶解液超声波处理80-90min，0.45微米滤膜过滤得到腐殖酸溶液(浓度约为0.8-1g/L)。

优选地，S2具体方法如下：将S1制备得到的腐殖酸溶液与含极低浓度稀土离子溶液按照体积比1:1加入到含极低浓度稀土离子溶液中，并在水浴恒温振荡器中震荡反应，再静置20-24h。