[发明专利]一种从深海沉积物中提取稀土元素的方法

说明书

本发明公开了一种从深海沉积物中提取稀土元素的方法，具体包括以下步骤：准备浸出装置，浸出装置包括浸出液出口、连接外部与反应槽的入料管道以及内部带有搅拌组件的反应槽；将酸液、絮凝剂和深海沉积物通过入料管道加入浸出装置中，打开搅拌组件，经浸出装置搅拌浸出后，由浸出液出口收集浸出液。本发明可同时实现沉积物中稀土元素的浸出和浸出液与浸出渣的分离，所得到的浸出渣含水率低于40％；本发明公开的从深海沉积物中提取稀土元素的方法无需对开采出来的高含水率深海富稀土沉积物烘干处理，可直接配酸进行浸出反应，可降低成本，并有效提高稀土元素的浸出率。

技术领域

本发明属于稀土冶金领域，尤其涉及一种从深海沉积物中提取稀土元素的方法。

背景技术

稀土作为不可再生的重点战略资源，是原子能、冶金、石油、航空、航天、电子信息等许多工业领域不可缺少的元素原料，素有“工业味精”之称。但是，由于长时间、超强度的开采利用，陆地稀土矿产资源储量的已经急剧下降，寻找可代替的稀土矿产资源已成为保障未来稀土供应迫切而现实的问题。

近年来，众多矿产资源勘探表明，深海沉积物赋存着丰富的稀土资源。据日本科学家报道，大平洋深海沉积物中的稀土元素最高含量可达0.66％，重稀土元素的含量是我国华南离子型稀土矿产丰度的2倍，且总资源储量远超目前陆地资源储量，极具开发利用价值。为此，针对深海富稀土沉积物中的稀土资源的开发利用，人们也已经开展了大量的研究工作。

如中国专利申请CN 107557576A公开了一种从深海沉积物中提取稀土的方法，其采用硫酸或盐酸直接酸浸沉积物，得到的浸出液经碳酸钠、氢氧化钠、氧化镁或石灰等调pH值，净化除杂。获得的净化液采用溶剂萃取方法分离回收稀土元素。中国专利申请CN109234548A公开了一种硫酸自热熟化池浸提取深海沉积物中稀土的方法，利用深海沉积物与硫酸混合过程中产生大量的硫酸稀释热和化学反应热，实现硫酸自热熟化低能耗提取稀土。浸出池内的熟化料保温一定时间后，经喷淋水或搅拌浸出，使稀土进入溶液。上述两种方法都未能考虑到沉积物中稀土品位极低，杂质元素含量超高的现实问题，直接的酸浸工艺，不仅酸用量极大，而且因杂质元素的大量浸出，后续的浸出液过滤净化非常困难，基本无工业应用前景。

中国专利申请CN 107983529A公开了一种从深海沉积物中提取稀土的方法，其首先将深海沉积物进行脱泥预处理，然后将脱泥后的产物进行磨矿和浮选富集，得到的浮选粗精矿再经稀酸浸出，得到富集了重稀土的浸液和含轻稀土的浸渣；浸出渣再经擦洗后进行浮选分离，得到稀土精矿。虽然该方法获得了较高品位的稀土精矿，但是，流程复杂，且全流程稀土总回收率仅40％左右，仍需进一步优化。

与传统陆地矿产资源不同，深海沉积物具有如下特点：(1)含水率极高，达到70％以上，不宜烘干再进行冶炼，否则能耗极高；(2)粒度极细，且硅铝含量高，常规酸浸出后，难以通过传统过滤装置分离浸出浆液；(3)因长期与海水作用，氯化物盐类含量极高，导致后续的净化除杂困难。针对现有技术存在的问题，并结合深海沉积物资源特点，提出一种高效经济的从深海富稀土沉积物中稀土提取的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种从深海沉积物中提取稀土元素的方法，本发明可同时实现沉积物中稀土元素的浸出和浸出液与浸出渣的分离，所得到的浸出渣含水率低于40％；无需对开采出来的高含水率深海富稀土沉积物烘干处理，可直接配酸进行浸出反应，可降低成本，并有效提高稀土元素的浸出率。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种从深海沉积物中提取稀土元素的方法，使用的浸出装置包括浸出液出口、设置在所述浸出装置内部的反应槽以及连接外部与所述反应槽的入料管道，所述反应槽内设置有搅拌组件；所述方法具体包括以下步骤：将酸液、絮凝剂和所述深海沉积物通过入料管道加入浸出装置中，打开所述搅拌组件，经所述浸出装置搅拌浸出后，由所述浸出液出口收集浸出液。