[发明专利]一种利用废弃物提取液浸出风化壳淋积型稀土矿的方法

说明书

本发明公开了一种利用废弃物提取液浸出风化壳淋积型稀土的方法，包括以下步骤：1)浸出剂的制备：将果蔬类废弃物经清洗后，破碎，接着将破碎后的果蔬废弃物置于水中，在设定温度下，进行超声提取，提取完毕后，进行过滤，滤液进行减压浓缩后，得到浸出剂；2)浸出：将风化壳淋积型稀土矿装入玻璃浸出柱，接着按照一定的质量体积比加入步骤1)中制备的浸出剂，进行浸出，浸出完毕后，用水溶液淋洗，得到含稀土离子的浸出液。本发明选用的果蔬废弃物提取液可高效浸出离子型稀土矿，利用果蔬废弃物提取液作为风化壳淋积型稀土浸出剂可以促进矿区土壤团粒结构形成，降低土壤容重，增强土壤持水能力。

技术领域

本发明属于矿物加工、湿法冶金与固废处置技术领域，具体涉及一种利用废弃物提取液浸出风化壳淋积型稀土矿的方法。

背景技术

风化壳淋积型(离子型)稀土是一种重要的含稀土矿产资源，属于战略关键矿产资源，主要分布于我国南方的广东、广西、福建、湖南、浙江、江西等省份，含有关键的中重稀土元素，其中的中重稀土元素储量占世界储量的绝大部分。风化壳淋积型稀土矿是一种粘土类矿物，稀土元素通常以水合或羟基水合离子等形式吸附在粘土矿物上。由于此类稀土矿中的稀土元素多以离子相形式存在，且品位低，采用常规物理选矿法无法高效富集稀土，因此工业上一般采用化学浸出法。

根据风化壳淋积型稀土矿的特点，我国研究人员对其浸取工艺进行了长期的研究与实践，经过不断探索，从第一代池浸工艺发展到第三代原地/原位浸取工艺。原地浸取工艺是将浸出剂直接注入注液井中，浸出剂中的阳离子与矿石中的稀土元素通过交换反应浸出稀土元素，从而得到富含稀土元素的浸出液。稀土浸出液从集液沟渗出并汇集于集液池中，再进一步制备成市场所需的稀土产品。由于原地浸取工艺具有避免破坏地形和地貌、生产成本低、劳动强度小等优点，已逐渐被工业广泛应用。目前，风化壳淋积型稀土矿浸出过程主要采用硫酸铵等阳离子盐类(钾、钠、钙、镁等)做浸出剂，浸出母液的排放造成矿区水系氨氮污染问题日益加剧，严重污染淡水体系以及地下水资源，因而铵盐浸出已被限制应用，并且高用量和高浓度的盐离子必然会造成土壤和生态破坏。此外，采用传统的阳离子盐浸出依然存在生产成本高、浸出过程杂质元素溶出多、环境污染大、土壤和生态破坏严重等缺点。因此，开发廉价、高效、环保的新型浸出剂至关重要。

果蔬废弃物指居民生活过程中产生的水果蔬菜等废弃物，主要来源于日常生活及农业生产。随着经济的不断发展以及人民生活水平的不断提高，我国果蔬废弃物的产量与日俱增，给环保和固体废弃物处理带来了巨大压力。据统计，我国城市生活垃圾的20％～50％来自新鲜果蔬的废弃物，每年约有1亿多吨的水果和蔬菜废弃物被丢弃，直接经济损失达750亿元。大量的果蔬废弃物进行处理需要耗费人力物力，如果不能对其进行合理利用，也是一种极大的资源浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用废弃物提取液浸出风化壳淋积型稀土矿的方法，该方法利用果蔬类废弃物制备含有机酸和糖类等成分的浸出剂，以克服现有硫酸铵等阳离子盐类浸出剂浸取风化壳淋积型稀土过程中存在的环境污染、土壤和生态破坏等缺陷，又同时对果蔬类废弃物进行无害化处理及资源化利用。

本发明这种利用废弃物提取液浸出风化壳淋积型稀土矿的方法，包括以下步骤：

1)浸出剂的制备：将果蔬类废弃物经清洗后，破碎，接着将破碎后的果蔬废弃物置于水中，在设定温度下，进行超声提取，提取完毕后，进行过滤，滤液进行减压浓缩后，得到浸出剂；

2)浸出：将风化壳淋积型稀土矿装入玻璃浸出柱，接着按照一定的质量体积比加入步骤1)中制备的浸出剂，进行浸出，浸出完毕后，用水溶液淋洗，得到含稀土离子的浸出液。

所述步骤1)中，果蔬废弃物为果皮、果核、烂菜叶、坏果中的一种或多种。

所述步骤1)中，果蔬废弃物与水的固液比为1:0.5～2kg/L；设定温度为50～70℃，超声环境功率为340～400W，提取时间为0.5～2小时，减压浓缩至原有体积的1/14～1/8。