一种离子型稀土矿浸―淋一体化方法技术

本发明专利技术属于离子型稀土矿开采技术领域，本发明专利技术提供了一种离子型稀土矿浸―淋一体化方法。本发明专利技术提供的一体化方法以硫酸铵溶液作为浸矿剂，能够使离子型稀土矿中的离子型稀土高效提取出来；而且，通过严格限定浸矿剂硫酸铵溶液的使用量，减少了硫酸铵溶液的用量，进而避免了浸矿后矿体中过多的氨氮残留。另外，淋洗剂溶液的使用，将留存于矿体中的各种氨氮淋洗出来，大大减少了矿体中残留的氨氮；同时，淋洗时残留的氨氮随淋洗剂溶液贯穿矿体，又起到浸矿剂的功效，弥补起始浸矿剂加入量的不足，减少硫酸铵的使用量。最终，得到稀土母液经稀土回收后，所得的余液经调配后用作浸矿剂使用，也提高了浸矿剂的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种离子型稀土矿浸―淋一体化方法
本专利技术涉及离子型稀土矿开采
，尤其涉及一种离子型稀土矿浸―淋一体化方法。
技术介绍
离子型稀土矿提取工艺发展至今，普遍采用以硫酸铵作为浸矿剂，碳酸氢铵作为沉淀剂的铵盐体系原地浸矿工艺。硫酸铵作为浸矿剂，具有生产成本低、稀土浸出率高等一系列优势，但存在氨氮污染的环境问题。离子型稀土矿经硫酸铵溶液浸矿后，大量硫酸铵溶液注入到矿块中，一方面，因收液工程布置不当，将有大量硫酸铵溶液残存在无矿层，甚至渗漏进入地下水；另一方面，因交换作用，将会有大量铵盐残留在矿体内，在雨水淋滤等作用下长期、缓慢地释放到周围环境中，致使矿区周边水体长期受到氨氮的污染。近年来，有学者尝试了用清水淋洗、膜净化的技术处理采后矿山的氨氮，但成本高、效率低，无法推广。也有学者为从源头上解决离子型稀土矿硫酸铵浸矿带来的氨氮污染问题，开展了离子型稀土矿无铵浸出研究，研发了新型浸矿剂，有的已付诸工业应用，但浸矿效率、工艺成本都远不如以硫酸铵作为浸矿剂的传统工艺。因此，急需开发一套经济可行的集残留浸矿剂淋洗功能的离子型稀土矿浸出技术，在高效浸出离子型稀土的同时，解决氨氮污染问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种离子型稀土矿浸―淋一体化方法。本专利技术提供的一体化方法能够高效浸出离子型稀土的同时，降低了氨氮污染的产生。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种离子型稀土矿浸―淋一体化方法，包括以下步骤：按原地浸矿方法，利用浸矿剂对离子型稀土矿进行定量浸矿注液，得到稀土母液；所述浸矿剂为硫酸铵溶液；所述定量浸矿注液完毕后，利用淋洗剂溶液对离子型稀土矿进行淋洗，得到淋出液；所述淋洗完毕后，利用水对离子型稀土矿进行水洗；所述硫酸铵溶液中铵根离子的用量为不大于离子型稀土矿中稀土离子、杂质阳离子和矿土吸附铵根离子的当量之和。优选地，所述硫酸铵溶液的质量百分含量为1～3％，pH值为5～7。优选地，所述淋洗剂溶液的溶质包括碱金属盐和/或碱土金属盐；所述碱金属盐包括钠盐和/或钾盐；所述碱土金属盐包括镁盐和/或钙盐。优选地，所述淋洗剂溶液的溶质的阳离子的质量按照式I计算得到；式I中，M为淋洗剂溶液的溶质的阳离子的相对分子质量；n为淋洗剂溶液的溶质的阳离子的价态的绝对值；m为硫酸铵溶液中硫酸铵的消耗量，单位为吨；W为淋洗剂溶液的溶质的阳离子的质量，单位为吨。优选地，所述淋洗剂溶液的摩尔浓度为硫酸铵溶液中铵根离子的摩尔浓度的50～150％。优选地，所述稀土母液经除杂后进行稀土回收；回收稀土后的余液调配后作为浸矿剂循环使用。优选地，当所述淋出液中稀土离子浓度大于0.03g/L时，所述淋出液经集液沟收集后转至母液中转池，经除杂后导入稀土回收系统进行稀土回收；回收稀土后的余液经调配后作为淋洗剂溶液循环使用；当所述淋出液中稀土离子浓度小于0.03g/L时，所述淋出液收集后导入配液池，经调配后作为淋洗剂溶液循环使用。优选地，所述水洗得到的洗液经回收淋洗剂后循环使用。本专利技术提供了一种离子型稀土矿浸―淋一体化方法，包括以下步骤：按原地浸矿方法，利用浸矿剂对离子型稀土矿进行定量浸矿注液，得到稀土母液；所述浸矿剂为硫酸铵溶液；所述定量浸矿注液完毕后，利用淋洗剂溶液对离子型稀土矿进行淋洗，得到淋出液；所述淋洗完毕后，利用水对离子型稀土矿进行水洗；所述硫酸铵溶液中铵根离子的用量为不大于离子型稀土矿中稀土离子、杂质阳离子和矿土吸附铵根离子的当量之和。本专利技术提供的一体化方法以硫酸铵溶液作为浸矿剂，能够使离子型稀土矿中的离子型稀土高效提取出来；而且，通过严格限定浸矿剂硫酸铵溶液的使用量，减少了硫酸铵的用量，进而避免了离子型稀土矿中氨氮污染的问题。另外，淋洗剂溶液的使用，大大减少了矿体中残留的氨氮；同时，淋洗时残留矿体内的氨氮随淋洗剂溶液贯穿矿体，又起到浸矿剂的功效，弥补起始浸矿剂加入量的不足，减少硫酸铵的使用量，提高了硫酸铵的利用率。因此，本专利技术提供的一体化方法从源头上缓解了离子型稀土矿高效浸出过程中带来的氨氮污染问题，为离子型稀土矿的绿色开采提供技术支撑。附图说明图1为本专利技术提供的离子型稀土矿浸―淋一体化方法流程示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种离子型稀土矿浸―淋一体化方法，包括以下步骤：按原地浸矿方法，利用浸矿剂对离子型稀土矿进行定量浸矿注液，得到稀土母液；所述浸矿剂为硫酸铵溶液；所述定量浸矿注液完毕后，利用淋洗剂溶液对离子型稀土矿进行淋洗，得到淋出液；所述淋洗完毕后，利用水对离子型稀土矿进行水洗；所述硫酸铵溶液中铵根离子的用量为不大于离子型稀土矿中稀土离子、杂质阳离子和矿土吸附铵根离子的当量之和。在本专利技术中，如无特殊说明，本专利技术所用原料均优选为市售产品。本专利技术按原地浸矿方法，利用浸矿剂对离子型稀土矿进行定量浸矿注液，得到稀土母液。在本专利技术中，所述浸矿剂为硫酸铵溶液。在本专利技术中，所述硫酸铵溶液用于交换离子型稀土矿中RE3+、交换杂质阳离子以及矿体土壤的吸附；因此，通过对离子型稀土矿的矿土性质的测定，计算出硫酸铵溶液中铵根离子的用量，从而确定硫酸铵的用量；本专利技术对所述矿土性质的测试方法不做具体限定，采用本领域技术人员熟知的矿土性质测定方法即可。在本专利技术中，所述硫酸铵溶液中铵根离子的用量为不大于离子型稀土矿中稀土离子、杂质阳离子和矿土吸附铵根离子的当量之和；优选为硫酸铵溶液中铵根离子的用量等于离子型稀土矿中稀土离子、杂质阳离子和矿土吸附铵根离子的当量之和。在本专利技术中，所述硫酸铵溶液的质量百分含量优选为1～3％，进一步优选为2％；所述硫酸铵溶液的pH值优选为5～7，进一步优选为6。在本专利技术中，所述稀土母液优选经除杂后进行稀土回收；回收稀土后的余液调配后作为浸矿剂循环使用。本专利技术对所述除杂的方式不做具体限定，采用本领域技术人员熟知的除杂方式即可。在本专利技术中，所述稀土回收的方式优选为沉淀法。在本专利技术中，所述调配优选包括：调节pH值、添加硫酸铵；本专利技术对所述调配的具体参数不做具体限定，只要能够使余液调配后能够作为浸矿剂循环使用即可。本专利技术通过定量注入浸矿剂硫酸铵溶液，使其能够将离子型稀土矿中的大部分稀土离子、杂质阳离子交换出来；虽然在浸矿的过程中，硫酸铵溶液不能实现全部浸矿，但是随着后续淋洗剂溶液的加入，将淋出吸附和交换的铵根离子，含铵根离子的溶液随着淋洗剂溶液向下迁移，与矿体又发生交换、吸附反应，这一过程的反复发生使矿体中的稀土离子、杂质阳离子被充分完全地交换出来，完成最终的浸矿。本专利技术提供的一体化方法节省了硫酸铵溶液的使用量，进而避免了大量氨氮在矿体中的残留。所述定量浸矿注液完毕后，本专利技术利用淋洗剂溶液对离子型稀土矿进行淋洗，得到淋出液。在本专利技术中，所述淋洗剂溶液的溶质优选包括碱金属盐和/或碱土金属盐；所述碱金属盐优选包括钠盐和/或钾盐；所述碱土金属盐优选包括镁盐和/或钙盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子型稀土矿浸―淋一体化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n按原地浸矿方法，利用浸矿剂对离子型稀土矿进行定量浸矿注液，得到稀土母液；所述浸矿剂为硫酸铵溶液；/n所述定量浸矿注液完毕后，利用淋洗剂溶液对离子型稀土矿进行淋洗，得到淋出液；/n所述淋洗完毕后，利用水对离子型稀土矿进行水洗；/n所述硫酸铵溶液中铵根离子的用量为不大于离子型稀土矿中稀土离子、杂质阳离子和矿土吸附铵根离子的当量之和。/n

【技术特征摘要】
1.一种离子型稀土矿浸―淋一体化方法，其特征在于，包括以下步骤：
按原地浸矿方法，利用浸矿剂对离子型稀土矿进行定量浸矿注液，得到稀土母液；所述浸矿剂为硫酸铵溶液；
所述定量浸矿注液完毕后，利用淋洗剂溶液对离子型稀土矿进行淋洗，得到淋出液；
所述淋洗完毕后，利用水对离子型稀土矿进行水洗；
所述硫酸铵溶液中铵根离子的用量为不大于离子型稀土矿中稀土离子、杂质阳离子和矿土吸附铵根离子的当量之和。


2.根据权利要求1所述的离子型稀土矿浸―淋一体化方法，其特征在于，所述硫酸铵溶液的质量百分含量为1～3％，pH值为5～7。


3.根据权利要求1所述的离子型稀土矿浸―淋一体化方法，其特征在于，所述淋洗剂溶液的溶质包括碱金属盐和/或碱土金属盐；所述碱金属盐包括钠盐和/或钾盐；所述碱土金属盐包括镁盐和/或钙盐。


4.根据权利要求1或3所述的离子型稀土矿浸―淋一体化方法，其特征在于，所述淋洗剂溶液的溶质的阳离子的质量按照式I计算得到；



式I中，M为淋洗剂溶液的溶质的阳离子的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林生，王慧娟，黄金，谢芳芳，李刚，邓扬悟，肖信锦，
申请(专利权)人：江西离子型稀土工程技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36