一種用于浸取離子吸附型稀土礦中稀土的浸取劑和浸取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及稀土提取回收領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于浸取離子吸附型稀土礦 中稀土的浸取劑和浸取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 離子吸附型稀土礦富含中重稀土元素，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是我國寶貴的的戰(zhàn) 略礦產(chǎn)資源，廣泛分布于我國江西、廣東、廣西、湖南、福建、云南、浙江等南方七省份。稀土 元素在離子吸附型稀土礦石中的賦存形式分為四種，分別為水溶相稀土、離子相稀土、膠態(tài) 相稀土、礦物相稀土。其中水溶相稀土占稀土總量的萬分之一以下，可以忽略；離子相稀土 占稀土總量的80%以上，主要以水合離子或羥基水合離子的形式被吸附于高嶺土、長石、云 母等粘土礦物的表面。而膠態(tài)相稀土主要以水不溶性氧化物或氫氧化物膠體沉積在礦物上 (Ce(0H) 4為主體），占稀土總量的5%左右；礦物相中則是以稀土礦物如方鈰礦、氟碳鈰礦、 獨(dú)居石等形式存在，占稀土總量的10% -15%。
[0003] 離子吸附型稀土礦中稀土品位低，一般為0. 05%~0. 3%，且礦石粒度小，采用常 規(guī)的物理選礦方法無法使稀土富集為精礦。然而吸附在粘土礦物中的離子相稀土在遇到化 學(xué)性質(zhì)活潑的陽離子（Na +、NH4+、Mg2+、Ca2+等）時(shí)能被其交換解吸。我國科技工作者根據(jù)這 一特點(diǎn)，先后采用氯化鈉、硫酸銨作為浸取劑來提取離子相稀土。硫酸銨的浸取效率、選擇 性明顯優(yōu)于氯化鈉，有利于浸出液中稀土離子的提取，因此目前工業(yè)上普遍采用硫酸銨作 為稀土浸取劑。然而，通常針對離子吸附型稀土礦的浸取劑在浸取過程中，只能將離子相中 的稀土元素交換浸出，而對于膠態(tài)相和礦物相的稀土，其浸出效果較差，造成了稀土資源的 損失。因此，硫酸銨浸取離子吸附型稀土礦，僅僅將原礦中占80%以上離子相稀土進(jìn)行回 收；而且生產(chǎn)It稀土精礦（按RE0計(jì)）消耗7~9t硫酸銨，大量的氨氮進(jìn)入土壤和地下水 中，導(dǎo)致礦區(qū)水系氨氮嚴(yán)重超標(biāo)，水體富營養(yǎng)化，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。
[0004] 中國專利201010128302. 9"一種從離子型稀土原礦回收稀土的方法"中以硫酸鎂、 氯化鎂、氯化鈣中的至少一種代替大部分甚至全部的硫酸銨、氯化銨或氯化鈉作為浸取劑， 用于浸取離子吸附型稀土礦；中國專利201310199034. 3 "一種離子吸附型稀土提取方法" 中采用硫酸鎂、或硫酸鎂和/或硫酸鐵、或硫酸鎂和/或硫酸錯(cuò)為主成分的水溶液作為浸取 劑，浸取離子吸附型稀土礦；中國專利201310424572. 8"離子吸附型稀土礦非銨鹽浸取稀土 的工藝"中采用任意確定鈣鹽、鎂鹽、鈉鹽的配比，并按確定的配比配制形成復(fù)合鹽作為浸 取劑浸取離子吸附型稀土礦；中國專利201310481335. 5 "一種風(fēng)化殼淋積型稀土礦浸取劑 及其提取稀土的方法"采用檸檬酸銨、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀和檸檬酸鎂的任意一種或者任意 混合作為浸取劑浸取離子吸附型稀土礦。上述專利中所用浸取劑雖然都減少或消除了采用 硫酸銨浸取產(chǎn)生氨氮廢水的問題，但是并未能實(shí)現(xiàn)膠態(tài)相和礦物相中稀土元素的浸取。而 中國專利201310594438. 2 "一種提高離子型稀土浸取率和尾礦安全性的方法"及文獻(xiàn)"西 南某稀土礦黑色風(fēng)化物中膠態(tài)相稀土取研究"采用的是不含還原性離子的強(qiáng)酸性溶液浸取 離子吸附型稀土礦中難浸的稀土，浸取效率低，浸出酸度高，會將土壤中的大量礦物質(zhì)浸取 出來，導(dǎo)致浸出液中雜質(zhì)含量大幅增加。
[0005] 如何在回收離子吸附型稀土礦中離子相的同時(shí)，對其中部分膠態(tài)相和礦物相的稀 土進(jìn)行共同提取，進(jìn)一步提高稀土浸取率，已經(jīng)成為研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在提供一種用于浸取離子吸附型稀土礦中稀土的浸取劑和浸取方法，以 解決現(xiàn)有技術(shù)中離子吸附型稀土礦浸取工藝中膠態(tài)相和礦物相稀土未被充分浸取的問題。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于浸取離子吸附型稀 土礦中稀土的浸取劑，該浸取劑為含有還原性離子的水溶液。
[0008] 進(jìn)一步地，還原性離子為亞鐵離子、二價(jià)錳離子、亞硫酸根離子及亞硫酸氫根離子 中的一種或多種；優(yōu)選還原性離子為亞鐵離子。
[0009] 進(jìn)一步地，浸取劑中還包括鎂離子、鈣離子、鉀離子、銨離子中的一種或多種，優(yōu)選 包括鎂離子和/或鈣離子。
[0010] 進(jìn)一步地，浸取劑中，除氫離子以外的陽離子濃度為0. 05~1. 00mol/L，優(yōu)選為 0·10 ~0·50mol/L。
[0011] 進(jìn)一步地，浸取劑中，還原性離子的濃度為0.01~0.30mol/L，優(yōu)選為0.01~ 0.05mol/L〇
[0012] 進(jìn)一步地，浸取劑的pH值為1.0~5.0,優(yōu)選為1.5~3. 5。
[0013] 進(jìn)一步地，浸取劑中，相對于除氫離子以外的陽離子而言，以摩爾百分比計(jì)包括 1~30%的亞鐵離子、1~95%的鎂離子、1~50%的鈣離子、0~15%的鉀離子及0~30% 的銨尚子。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種浸取離子吸附型稀土礦中稀土的方法，其是 采用上述的浸取劑浸取離子吸附型稀土礦中的稀土。
[0015] 進(jìn)一步地，上述方法包括以下步驟：S1、以離子吸附型稀土礦為原料，并根據(jù)原料 中亞鐵離子、鎂離子、鈣離子、鉀離子及銨離子的缺乏情況，確定欲配置的浸取劑中各離子 的摩爾百分比，并配置浸取劑；S2、采用浸取劑浸取離子吸附型稀土礦，得到稀土浸出液和 稀土尾礦。
[0016] 進(jìn)一步地，得到稀土浸出液后，對稀土浸出液進(jìn)行除雜，然后對除雜后的稀土浸出 液進(jìn)行稀土沉淀或萃取富集回收，得到稀土富集物和余液。
[0017] 進(jìn)一步地，得到余液后，按照浸取劑中各離子的濃度，調(diào)配余液，以作為浸取劑再 次使用。
[0018] 應(yīng)用本發(fā)明的一種用于浸取離子吸附型稀土礦中稀土的浸取劑和浸取方法。本發(fā) 明所提供的上述浸取劑，采用含有還原性離子的水溶液。以含有還原性離子的水溶液作為 浸取劑浸取離子吸附型稀土礦，能夠通過離子交換的方式將稀土礦中的離子相稀土浸取出 來。同時(shí)，還能夠利用還原性離子的還原作用，使膠態(tài)相和礦物相中的高價(jià)稀土離子（如四 價(jià)鈰）發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成低價(jià)態(tài)離子（如三價(jià)鈰）從而進(jìn)入浸出液中，從而提高離子 吸附型稀土礦中稀土的浸出率。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0020] 正如【背景技術(shù)】部分所介紹的，采用現(xiàn)有的浸取劑浸取離子吸附型稀土礦中的稀土 時(shí)，膠態(tài)相稀土和礦物相稀土未能被充分提取。為了解決這一問題，本發(fā)明發(fā)明人提供了一 種用于浸取離子吸附型稀土礦中稀土的浸取劑，該浸取劑為含有還原性離子的水溶液。
[0021] 本發(fā)明所提供的上述浸取劑，采用含有還原性離子的水溶液。以含有還原性離子 的水溶液作為浸取劑浸取離子吸附型稀土礦，能夠通過離子交換的方式將稀土礦中的離子 相稀土浸取出來。同時(shí)，還能夠利用還原性離子的還原作用，使膠態(tài)相和礦物相中的高價(jià)稀 土離子（如四價(jià)鈰）發(fā)生還原反應(yīng)，形成低價(jià)態(tài)離子（如三價(jià)鈰）從而進(jìn)入浸出液中。這 就能夠提高離子吸附型稀土礦中稀土的浸出率。
[0022] 本發(fā)明所提供的上述浸取劑中，采用常規(guī)的還原性離子，如亞鐵離子、二價(jià)錳離 子、二價(jià)錫離子，二價(jià)釩離子、三價(jià)釩離子、亞硫酸根離子、亞硫酸氫根離子、硫離子、碘離 子、硫氫根離子或硫代硫酸根離子，就能在浸取過程中將稀土礦中部分膠態(tài)相和礦物相中 的四價(jià)鈰還原為三價(jià)鈰，使其進(jìn)入到稀土浸出液中。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述還原性 離子為亞鐵離子、二價(jià)錳離子、亞硫酸根離子及亞硫酸氫根離子中的一種或多種。相較于其 他具有還原性的離子而言，本發(fā)明采用的上述幾種還原性離子，有利于提高離子吸附型稀 土礦膠態(tài)相和礦物相中稀土離子的充分反應(yīng)。從而能夠進(jìn)一步提高離子吸附型稀土礦中稀 土的浸出率。
[0023] 更優(yōu)選地，上述還原性離子為亞鐵離