一种离子吸附型稀土矿的综合处理工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种离子吸附型稀土矿的综合处理工艺方法，首先采用筛网对原矿进行处理，分离得到粗颗粒石英砂和筛下稀土矿；其中，粗颗粒石英砂用作建筑用砂，筛下稀土矿中加入萃取试剂搅拌处理提取出稀土精矿，剩余为稀土尾矿；稀土尾矿直接用作建筑陶瓷原料，或者提取出高岭土或低温砂后再用作建筑陶瓷原料；同时，对上述步骤所产生的废水集中进行污水处理，处理后的水循环用于稀土矿的捣浆处理。本发明专利技术实现了对稀土资源的整体化综合利用，从而可通过工厂化或工业园区的方式开采处理，不仅实现绿色无害化处理，提高了稀土综合回收率，而且实现稀土废弃物的完全资源化利用，有利于稀土行业的可持续性发展。

【技术实现步骤摘要】
一种离子吸附型稀土矿的综合处理工艺方法
本专利技术涉及稀土矿处理
，尤其涉及一种离子吸附型稀土矿的综合处理工艺方法。
技术介绍
赣南地区是我国稀土的主要产地，拥有世界上较为罕见的离子吸附型稀土矿。离子吸附型稀土矿是指稀土元素吸附在粘土、云母矿物表面和颗粒之间的矿物，这类稀土的品位较低，一般为0.03～0.08％，然而这类稀土易于提取，因此几十年来均是采用粗放型的开采处理方式。长期以来，这种粗放型方式存在着以下突出问题：(1)采矿、选矿不科学，稀土回收率低，资源浪费严重。赣南地区自1969年初次发现离子吸附型稀土矿至今，缺少科学有效的开采处理方式，为片面追求效益，矿山开采中往往选择性开采富矿，而大量贫矿则被尾矿覆盖，造成资源的极大浪费。(2)传统矿山开采方式一般在野外作业，萃取稀土元素通常采用池浸和堆浸的简陋工艺，俗称“搬山运动”，在浸矿过程中产生的废水往往不经任何处理就随意排放，造成严重的水质污染；而且采用池浸、堆浸方式开采的尾矿中仍残留有一些化学试剂，随着雨水的冲洗而进入河流。后期开发的原地浸矿方式，因对山体地质调查困难，在实际开采过程中，由于山底防渗层的缺失或破损，会造成大量的稀土浸出母液流失甚至进入地下水层，对水质造成严重污染，给居民饮水安全带来威胁。(3)稀土开采后排放的尾矿颗粒细小、比重小、含泥多。而且。由于开采的无序性和尾矿排放的随意性，给后期尾矿资源的综合利用带来巨大难题，这就形成了尾矿堆积点多、面广、分散的特点，矿区一般都是丘陵地带，特别是在南方多雨季节，尾矿将随地表径流肆意侵蚀，从而淤塞河道、埋没道路、荒漠农田，严重时还将引发泥石流、滑坡、洪涝等自然灾害，严重破坏生态环境。雨水淡季时，阳光与自然风加快了裸露在表面的尾矿的风化松散继而形成扬尘，严重影响当地与周边城镇空气质量，给居民身体健康和生活质量带来负面影响。总而言之，经过几十年的粗放型开采，目前稀土尾矿已堆积如山、漫山遍野，而且每年新增的稀土尾矿量成百上千万吨，严重影响着矿区附近生态环境，制约了当地经济发展。据统计，稀土尾矿造成的污染已经对赣南地区18个县、市的水环境、土壤植被等产生较大影响，所涉及的稀土矿山超过300个，虽然稀土行业的发展为当地经济发展做出了较大贡献，但却无法弥补几十年开采所欠下的环境债。这种以牺牲环境作为代价的低技术含量、低成本、低售价的稀土开采模式，是一种不可持续的发展方式，其危害也已经引起全社会广泛的关注。如何达到稀土开采绿色化、无害化、资源化，已是我们目前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种离子吸附型稀土矿的综合处理工艺方法，不仅实现绿色无害化的处理，提高稀土综合回收率，而且实现稀土尾矿的完全资源化利用，从而极大提高稀土开采行业的经济效益和环保效益，有效实现稀土行业的可持续性发展。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：本专利技术提供的一种离子吸附型稀土矿的综合处理工艺方法，包括以下步骤：(1)采用筛网对原矿进行处理，分离得到粗颗粒石英砂和筛下稀土矿；所述粗颗粒石英砂符合GB/T14684-2011标准建筑用砂；(2)所述筛下稀土矿中加入萃取试剂搅拌处理提取出稀土精矿，剩余为稀土尾矿；(3)根据所述稀土尾矿的矿物组成和化学成分，直接用作建筑陶瓷原料；或者，提取其中的高岭土或低温砂后再用作建筑陶瓷原料；(4)将上述步骤所产生的废水集中进行污水处理，处理后的水循环用于稀土矿的捣浆处理。进一步地，本专利技术所述步骤(2)萃取试剂为硫酸铵/碳酸铵，每吨筛下稀土矿的硫酸铵/碳酸铵用量为5.0～7.0Kg。相对于稀土原矿，稀土元素提取率为85～96％。上述方案中，本专利技术所述步骤(3)采用重选-磁选提取稀土尾矿中的高岭土；采用重选提取稀土尾矿中的低温砂。本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术实现了对稀土资源的整体化综合利用，从而可通过工厂化或工业园区的方式开采处理，提取出的稀土精矿其氧化稀土含量高(大于97％)，而且有效提高了稀土提取率，避免了现有粗放式开采的浪费，提高了稀土开采效益，并且实现了废水的零排放，解决了稀土开采过程中的水质污染、水土流失等环境问题。(2)本专利技术对粗砂和稀土尾矿进行综合利用，粗砂符合GB/T14684-2011标准建筑用砂，可用于建筑用砂、陶瓷原料或制备玻璃、渗水砖、免烧砖等产品；稀土尾矿一方面用于生产建筑陶瓷产品(作为低温砂在建筑陶瓷中的用量可高达50％)，另一方面可获得目前日渐稀缺的高岭土资源(可用于建筑陶瓷、工业陶瓷、化工行业等)，从而达到稀土资源完全利用的目的，为稀土科学化开采及当地经济的可持续发展提供了重要途径。下面将结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。具体实施方式实施例一：本实施例所用原矿取自赣南地区安远县岗下矿场，其稀土含量为0.032％，原矿的化学组成为：SiO275.69％、Al2O313.92％、Fe2O31.28％、TiO20.06％、CaO0.03％、MgO0.11％、K2O4.86％、Na2O1.90％、水分及有机物等2.118％。该离子吸附型稀土矿的综合处理工艺方法，其步骤如下：(1)采用筛网(60目)对原矿进行处理，分离得到粗颗粒石英砂和筛下稀土矿；分离出的粗颗粒石英砂占原矿总重量的55.4％，其中石英、长石的含量分别为93.4％、6.6％，该粗颗粒石英砂符合GB/T14684-2011标准建筑用砂；(2)每吨筛下稀土矿中加入萃取试剂硫酸铵6kg(用水配成浓度为20g/L的硫酸铵溶液加入)，用稀盐酸溶液调节体系pH值为6.4，搅拌处理提取出稀土精矿(氧化稀土含量为97.54％)，剩余为稀土尾矿；相对于稀土原矿，稀土元素的提取率为93.13％；(3)稀土尾矿占原矿总重量的44.6％，其中KNaO含量为11.6％，用作建筑陶瓷用低温砂，在普通建筑陶瓷抛光砖中的用量为42％；(4)将上述步骤所产生的废水集中，采用一级污水处理技术进行污水处理，处理后的水循环用于稀土矿的捣浆处理。实施例二：本实施例所用原矿取自赣南地区安远县小孔田矿场，其稀土含量为0.073％，原矿的化学组成为：SiO276.42％SiO2、Al2O314.77％、Fe2O31.43％、TiO20.07％、CaO0.01％、MgO0.06％、K2O2.79％、Na2O0.03％、水分及有机物等4.347％。该离子吸附型稀土矿的综合处理工艺方法，其步骤如下：(1)采用筛网(60目)对原矿进行处理，分离得到粗颗粒石英砂和筛下稀土矿；分离出的粗颗粒石英砂占原矿总重量的53.81％，其中石英、长石的含量分别为95.1％、4.9％，该粗颗粒石英砂符合GB/T14684-2011标准建筑用砂；(2)每吨筛下稀土矿中加入萃取试剂碳酸铵5.5kg(用水配成浓度为18g/L的碳酸铵溶液加入)，用稀盐酸溶液调节体系pH值为6.2，搅拌处理提取出稀土精矿(氧化稀土含量为97.06％)，剩余为稀土尾矿；相对于稀土原矿，稀土元素的提取率为86.16％；(3)稀土尾矿通过螺旋溜槽、水力旋流器、水力旋流器提高其Al2O3品位，然后通过高梯度磁选机除铁后而提取出高岭土，该高岭土符合TC-3标准、占原矿总重量的24.10％；余下的尾砂占原矿总重量的22.09％，用于建筑陶瓷抛光砖，在普通建筑陶瓷抛光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子吸附型稀土矿的综合处理工艺方法，其特征在于包括以下步骤：(1)采用筛网对原矿进行处理，分离得到粗颗粒石英砂和筛下稀土矿；所述粗颗粒石英砂符合GB/T 14684‑2011标准建筑用砂；(2)所述筛下稀土矿中加入萃取试剂搅拌处理提取出稀土精矿，剩余为稀土尾矿；(3)根据所述稀土尾矿的矿物组成和化学成分，直接用作建筑陶瓷原料；或者，提取其中的高岭土或低温砂后再用作建筑陶瓷原料。(4)将上述步骤所产生的废水集中进行污水处理，处理后的水循环用于稀土矿的捣浆处理。

【技术特征摘要】
1.一种离子吸附型稀土矿的综合处理工艺方法，其特征在于：所述离子吸附型稀土矿为赣南地区稀土原矿，其稀土含量为0.032～0.073％；所述方法包括以下步骤：(1)采用60目筛网对原矿进行处理，分离得到粗颗粒石英砂和筛下稀土矿；所述粗颗粒石英砂符合GB/T14684-2011标准建筑用砂；(2)所述筛下稀土矿中加入萃取试剂形成浸出溶液体系，经搅拌处理提取出稀土精矿，剩余为稀土尾矿；其中，所述萃取试剂为硫酸铵/碳酸铵，每吨筛下稀土...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪永清，梁华银，肖卓豪，杨柯，周健儿，
申请(专利权)人：景德镇陶瓷学院，
类型：发明
国别省市：江西;36