離子型稀土礦除雜的方法

離子型稀土礦除雜的方法：用配制好的浸出液對(duì)離子型稀土礦進(jìn)行抑雜浸出，控制浸出液的流速在0.5—10ml/min范圍內(nèi)，原礦含水質(zhì)量百分比為20%以下，液固比為0.6:1—1.4:1；C、離子型稀土礦抑雜浸出后，將浸出液進(jìn)行沉淀分離，得到含稀土離子的沉淀物和雜質(zhì)離子的上清液；D、將沉淀物進(jìn)行干燥、焙燒等后續(xù)處理，得到純度高的稀土產(chǎn)品；E、將上清液進(jìn)行處理，得到雜質(zhì)離子的沉淀物，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)離子型稀土礦的除雜目的。本方法的原理是在離子型稀土礦浸出液中加入稀土浸出劑和抑雜劑酒石酸，通過(guò)控制浸出過(guò)程的參數(shù)，如流速、液固比等，實(shí)現(xiàn)對(duì)離子型稀土礦中雜質(zhì)離子的抑制和分離。相比傳統(tǒng)的除雜方法，本方法的優(yōu)點(diǎn)在于能耗低、成本低、操作簡(jiǎn)單、抑雜效果好、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等。此外，本方法不需要增加除雜工序，也不會(huì)損失稀土資源，從而提高了資源的綜合回收利用率和經(jīng)濟(jì)效益。離子型稀土礦可以通過(guò)使用配制好的浸出液進(jìn)行抑雜浸出。浸出液的流速范圍為0.5-10ml/min，原礦含水質(zhì)量百分比為20%以下，液固比為0.6:1-1.4:1。稀土浸出劑可以選擇硫酸銨、氯化銨、硝酸銨或氯化鈉。浸出方式可以選擇淋浸、靜浸、振蕩浸出或攪拌浸出。最佳工藝條件為：浸出方式為淋浸，稀土浸出劑為硫酸銨，浸出劑質(zhì)量百分濃度為4%，原礦含水質(zhì)量百分比為0%，液固比為1:1，浸出劑流速為2.5ml/min，抑雜劑為酒石酸，抑雜劑質(zhì)量百分濃度為0.2%。分析結(jié)果表明，使用上述方法配制的浸出液可以將離子型稀土礦中的鋁離子和鐵離子去除率達(dá)到90%以上。根據(jù)配位化學(xué)原理，該浸出液對(duì)離子型稀土礦中的Pb2+、Cu2+、Fe2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+、Mn3+、Cr3+和Cr6+也有一定程度的去除率，因此適用于不同類型的離子型稀土礦除雜。該離子型稀土礦除雜的方法采用酒石酸作為抑雜劑，這是一種食品添加劑，不含有任何毒性，符合環(huán)保和安全生產(chǎn)的要求。經(jīng)過(guò)抑雜浸出后獲得的浸出液中雜質(zhì)離子的含量降低了90%以上，稀土浸出率沒(méi)有影響，順利解決了浸出液中雜質(zhì)含量大而導(dǎo)致需經(jīng)過(guò)復(fù)雜的后續(xù)工作才能獲得合格稀土產(chǎn)品的問(wèn)題，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。此外，該方法具有能耗低、成本低、操作安全簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。在各工藝參數(shù)的確定方面，首先考察了浸出方式對(duì)稀土礦浸出率的影響。浸出試驗(yàn)的條件為原礦重量為200g，浸出劑電解質(zhì)為硫酸銨，浸出劑濃度為5%，浸出劑流速為2ml/min，原礦含水量為0%，液固比為1:1.2。根據(jù)圖1的結(jié)果，浸出方式對(duì)離子型稀土礦浸出率的影響很大。常規(guī)的浸出方式包括靜浸、振蕩浸出和攪拌浸出對(duì)此類礦的浸出效果都不是十分明顯，只有采用淋浸這樣一種新型的浸出方式才能更加有效地將離子型稀土礦中的稀土浸出至溶液中，因此試驗(yàn)的浸出方式采用淋浸為宜。二、在淋浸方式下，考察了浸出液中電解質(zhì)種類對(duì)稀土礦浸出率的影響。試驗(yàn)條件為原礦重量200g，浸出劑濃度5%，浸出劑流速2ml/min，原礦含水量0%，液固比1:1.2。從圖2可以看出，硫酸銨浸出效果最好，氯化銨次之，硝酸銨和氯化鈉浸出效果相近。此外，硫酸銨中的硫酸根離子可以有效抑制稀土礦中的鉛離子和鈣離子，因此選擇硫酸銨作為浸出劑電解質(zhì)更為適宜。三、在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上，考察了浸出劑濃度對(duì)稀土礦浸出率的影響。試驗(yàn)條件為原礦重量200g，浸出劑電解質(zhì)為硫酸銨，浸出劑流速2ml/min，原礦含水量0%，液固比1:1.2。從圖3可以看出，隨著浸出劑濃度的增加，浸出率先增加后趨于穩(wěn)定。當(dāng)浸出劑濃度為4%時(shí)，浸出效果最佳。此外，浸出劑濃度越低，浸出率下降越快。四、在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上，考察了浸出劑流速對(duì)稀土礦浸出率的影響。試驗(yàn)條件為原礦重量200g，浸出劑電解質(zhì)為硫酸銨，浸出劑濃度4%，原礦含水量0%，液固比1:1.2。從圖4可以看出，隨著流速的增加，浸出率先增加后減少。在浸出劑流速為2.5ml/min時(shí)，稀土礦浸出率最佳。五、在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上，考察了液固比對(duì)稀土礦浸出率的影響。試驗(yàn)條件為原礦重量200g，浸出劑電解質(zhì)為硫酸銨，浸出劑濃度4%，浸出劑流速2.5ml/min，原礦含水量0%。從圖5可以看出，當(dāng)液固比較低時(shí)，稀土礦的浸出率較低。隨著液固比的增大，稀土礦浸出率先上升后趨于穩(wěn)定。在液固比為1:1時(shí)，稀土礦浸出率最佳。同時(shí)，液固比越大，獲得的浸出液中稀土離子含量越低。六、在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上，考察了原礦含水量對(duì)稀土礦浸出率的影響。試驗(yàn)條件為原礦重量200g，浸出劑電解質(zhì)為硫酸銨，浸出劑濃度4%，浸出劑流速2.5ml/min，液固比1:1。從圖6可以看出，原礦含水量對(duì)稀土礦浸出率有一定影響。當(dāng)含水量較低時(shí)，稀土礦的浸出率較高。從南方某稀土礦山取得離子型稀土礦C，取200g放入浸出柱中，使用配置好的混合浸出原液對(duì)稀土礦A進(jìn)行浸出。浸出條件為原礦重量為200g，浸出方式為淋浸，浸出劑電解質(zhì)為硫酸銨，浸出劑濃度為4%，浸出劑流速為2.5ml/min，原礦含水量為0%，液固比為1:1，酒石酸濃度為0.2%。在上述條件下，稀土浸出率為95.43%，鋁離子去除率為90.87%，鐵離子去除率為98.90%。同樣地，離子型稀土礦A也取自南方某稀土礦山，取200g放入浸出柱中，使用配置好的混合浸出原液對(duì)稀土礦A進(jìn)行浸出。浸出條件為原礦重量為200g，浸出方式為淋浸，浸出劑電解質(zhì)為硫酸銨，浸出劑濃度分別為2%和6%，浸出劑流速為2.5ml/min，原礦含水量為0%，液固比為1:1，酒石酸濃度為0.2%。在上述條件下，稀土浸出率分別為91.32%和96.93%，鋁離子去除率分別為92.46%和67.83%，鐵離子去除率分別為99.23%和86.73%。離子型稀土礦A同樣也取自南方某稀土礦山，取200g放入浸出柱中，使用配置好的混合浸出原液對(duì)稀土礦A進(jìn)行浸出。浸出條件為原礦重量為200g，浸出方式為淋浸，浸出劑電解質(zhì)為硫酸銨，浸出劑濃度分別為4