一种提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法技术

本发明专利技术公开了一种提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法，在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取；或者先采用助浸剂溶液对离子吸附型稀土矿进行淋洗，收集其淋洗液后再加入浸取剂配制成浸取液对经助浸剂淋洗的离子吸附型稀土矿进行浸取；所述助浸剂为丁二酸、丁二酸钠、丁二酸钾、丁二酸铵中的一种或多种的混合。本发明专利技术通过采用丁二酸、丁二酸钠、丁二酸钾、丁二酸铵中的一种或多种作为助浸剂，在保持矿土中黏土颗粒团聚性、减少浸出过程中黏土矿物颗粒的迁移的同时能适度增加矿土的渗透性能，提高浸取速率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法
本专利技术涉及稀土湿法冶金领域，具体涉及一种强化离子型稀土矿浸取过程的浸出方法。
技术介绍
离子吸附型稀土矿是我国特有的稀土矿种，其配分其全，包含15种稀土元素(Sc、Po除外)，且大部分以离子态存在，宜采用离子交换的方式进行提取。长期以来，离子吸附型稀土矿化学提取研究工作主要集中在浸取剂的有效遴选以及矿土浸取化学行为特征等方面，并于20年代末开发了以硫酸铵原地浸出方式为代表的提取工艺且广泛应用于实际工业生产中，从而大大提升了资源回收率、产品质量、环境保护等各项技术指标，实现了该矿种的有效开发利用。然而，目前该矿资源利用率为40-60％，其主要原因是根据现行原地浸矿工艺，对于复杂地型条件(如难渗透型、较低品位稀土矿等地质条件)，其母液回收率较低，只能维持在70％左右。为提高稀土浸出率，浸矿时往往加大浸矿剂硫酸铵的用量，但大量的硫酸铵进入矿体后，过量的铵根离子渗入周边地下水及地表水环境从而带来了水环境污染。因而，从化学提取方面考虑如何提高稀土浸出率、减少浸出剂的用量、降低氨氮对环境的污染是现阶段研究的重点方向。大量研究表明，将有机酸/盐加入浸出剂中作为助浸剂或直接作为浸出剂能大大提高稀土浸出率，其主要起两方面作用：一是在浸矿过程中有机酸根离子对稀土阳离子具有络合作用，从而降低了稀土离子在矿土上的反吸附作用；二是有机酸根的加入能促进矿体中缓冲溶液体系的形成，进而抑制了其它杂质离子(如Pb2+、Al3+、Ca2+等)进入浸出母液中，达到除杂的目的。近些年来，相关研究人员对离子型稀土矿有机强化浸取技术及浸矿方式进行了大量研究，并先后提出利用柠檬酸/盐(如中国专利201310481335.5)，富里酸(如中国专利201310193492.6)，甘氨酸、丙氨酸等水溶性α氨基酸/盐(如中国专利201510653311.2)，EDTA等水溶性氨基多羧酸类化合物(如中国专利201510653387.5)等有机助浸剂来实现强化助浸的目的。但是，对有机质而言，其不同于Cl-、NO3-这些无机酸根离子，前者进入矿体中不仅发生阴离子交换吸附，而且还伴随着离子的专性吸附过程，并根据其亲水基团、疏水基团对矿土表面不同的配位吸附方式从而改变矿土的表面电荷性质及其体系的电动性质，进而影响浸矿过程中矿土颗粒的团聚及分散迁移行为。同时，就含氨基类助浸剂而言，其在浸取过程中对稀土离子均形成了较强的RE-O、RE-N等配位基团，这对后续浸出液中稀土的沉淀提取(目前主要采用碳酸氢铵/草酸配位沉淀提取工艺)造成了一定的困难。有研究采用皂角苷、茶皂素等表面活性剂(如中国专利201510653042.X)作为助浸剂，其在提高浸出剂的同时还能达到提高渗流速率、防膨胀等目的，但此类表面活性剂同样涉及到羧基、磺基、胺基等多种配位基团与稀土的强配位，如何实现浸出液中稀土离子的有效提取也是一个值得研究的问题。综上所述，在遴选有机酸/盐作为助浸剂或浸取剂的过程中，需结合有机酸/盐对稀土浸出效果和矿土表面性质变化这两方面进行考虑，从而实现对离子吸附型稀土矿的绿色高效提取。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法，通过采用丁二酸、丁二酸钠、丁二酸钾、丁二酸铵中的一种或多种作为助浸剂，在保持矿土中黏土颗粒团聚性、减少浸出过程中黏土矿物颗粒的迁移的同时能适度增加矿土的渗透性能，提高浸取速率。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法，在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取；或者先采用助浸剂溶液对离子吸附型稀土矿进行淋洗，收集其淋洗液后再加入浸取剂配制成浸取液对经助浸剂淋洗的离子吸附型稀土矿进行浸取；所述助浸剂为丁二酸、丁二酸钠、丁二酸钾、丁二酸铵中的一种或多种的混合。需要说明的是，所述浸取剂为硫酸铵、氯化铵、硫酸钾、氯化钾、硫酸镁、氯化镁中的一种或多种的混合。需要说明的是，在采用在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取的方式时，浸取剂在浸取液中的浓度为0.1-0.3mol/L。需要说明的是，采用在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取的方式时，浸取液与离子吸附型稀土矿的液固比为0.25-2:1(L/kg)。需要说明的是，在采用先采用助浸剂溶液对离子吸附型稀土矿进行淋洗，收集其淋洗液后再加入浸取剂配制成浸取液对经助浸剂淋洗的离子吸附型稀土矿进行浸取的方式时，淋洗中助浸剂溶液与离子吸附型稀土矿的液固比为0.25-0.5:1(L/kg)，浸取中浸取液与离子吸附型稀土矿液固比为0.25-1:1(L/kg)。需要说明的是，在采用先采用助浸剂溶液对离子吸附型稀土矿进行淋洗，收集其淋洗液后再加入浸取剂配制成浸取液对经助浸剂淋洗的离子吸附型稀土矿进行浸取的方式时，浸取剂在浸取液中的浓度为0.1-0.3mol/L。需要说明的是，在采用在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取的方式时，所述助浸剂的浓度为10-2-10-6mol/L。需要说明的是，在采用先采用助浸剂溶液对离子吸附型稀土矿进行淋洗，收集其淋洗液后再加入浸取剂配制成浸取液对经助浸剂淋洗的离子吸附型稀土矿进行浸取的方式时，所述助浸剂在浸取液中的浓度为10-2-10-6mol/L。本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用较低浓度的丁二酸、其有机酸盐或混合作为助浸剂，在浸矿过程中其羧基与稀土阳离子络合，减少了稀土离子的反吸附过程，尤其对渗透性差、浸出液穿透时间较长的矿种而言，其稀土浸出率明显提升。同时，离子吸附型稀土矿对丁二酸根离子的吸附量较小，在较低浓度范围内，丁二酸根离子有别于其它有机酸，与离子吸附型稀土矿表面络合后能促进其表面电位向正方向进行，减少浸矿过程中离子吸附型稀土矿ξ电位的绝对值，黏土颗粒表面形成相对薄的双电扩散层及水化膜，黏土颗粒更易于聚结。另外，较薄的水化膜及双电扩散层意味着存在更多的层间自由水，促进了矿黏土颗粒间水的流动性，在一定程度上提高了离子吸附型稀土矿的渗流性。具体实施方式以下将对本专利技术作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围并不限于本实施例。一种提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法，在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取；或者先采用助浸剂溶液对离子吸附型稀土矿进行淋洗，收集其淋洗液后再加入浸取剂配制成浸取液对经助浸剂淋洗的离子吸附型稀土矿进行浸取；所述助浸剂为丁二酸、丁二酸钠、丁二酸钾、丁二酸铵中的一种或多种的混合。需要说明的是，所述浸取剂为硫酸铵、氯化铵、硫酸钾、氯化钾、硫酸镁、氯化镁中的一种或多种的混合。需要说明的是，在采用在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取的方式时，浸取剂在浸取液中的浓度为0.1-0.3mol/L。需要说明的是，采用在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取的方式时，浸取液与离子吸附型稀土矿的液固比为0.25-2:1(L/kg)。需要说明的是，在采用先采用助浸剂溶液对离子吸附型稀土矿进行淋洗，收集其淋洗液后再加入浸取剂配制成浸取液对经助浸剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法，其特征在于，在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取；或者先采用助浸剂溶液对离子吸附型稀土矿进行淋洗，收集其淋洗液后再加入浸取剂配制成浸取液对经助浸剂淋洗的离子吸附型稀土矿进行浸取；所述助浸剂为丁二酸、丁二酸钠、丁二酸钾、丁二酸铵中的一种或多种的混合。

【技术特征摘要】
1.一种提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法，其特征在于，在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取；或者先采用助浸剂溶液对离子吸附型稀土矿进行淋洗，收集其淋洗液后再加入浸取剂配制成浸取液对经助浸剂淋洗的离子吸附型稀土矿进行浸取；所述助浸剂为丁二酸、丁二酸钠、丁二酸钾、丁二酸铵中的一种或多种的混合。2.根据权利要求1所述的提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法，其特征在于，所述浸取剂为硫酸铵、氯化铵、硫酸钾、氯化钾、硫酸镁、氯化镁中的一种或多种的混合。3.根据权利要求1所述的提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法，其特征在于，在采用在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取的方式时，浸取剂在浸取液中的浓度为0.1-0.1-0.3mol/L。4.根据权利要求1或3所述的提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法，其特征在于，采用在浸取剂中加入助浸剂配制成浸取液后对离子吸附型稀土矿进行浸取的方式时，浸取液与离子吸附型稀土矿的液固比为0.25-2:1(L/kg)。5.根据权利要求1所述的提高离子吸附型稀土矿浸出率的浸取方法，其特征在于，在采用先采用助浸剂溶液对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莉，廖春发，杨幼明，徐海波，王超，李开中，蓝桥发，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36