【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废弃物资源化，尤其涉及一种稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法。
技术介绍
1、我国工业上通常采用稀土氟化物熔盐体系电解法生产稀土金属，在高温电解挥发、金属出炉、更换阳极、清炉拆炉等过程中会产生稀土熔盐电解渣。目前，稀土熔盐电解工艺中稀土收率仅为95％，因此稀土熔盐电解渣中稀土含量通常为20～80％。为了改善电解质的熔点、导电性、溶解度等性质，会加入一定量的氟化锂，因此，稀土熔盐电解渣中含有锂元素，通常情况下，稀土熔盐电解渣中锂含量为0.8～2.5％，具有较高的分离回收价值。
2、目前，针对稀土熔盐电解渣回收稀土的处理工艺比较成熟。稀土熔盐电解渣经过物理法、酸法、碱法等方法处理后，稀土的回收率达到了95％以上。但以往的研究通常只回收渣中的稀土，而对其中的锂元素并未过多重视，锂未得到有效的资源化利用。因此，从稀土熔盐电解渣中分步提取锂和稀土具有重要意义。
3、cn114457238 a公开了一种从稀土电解熔盐渣中同步浸出稀土、氟、锂酸浸液的方法，其将稀土电解熔盐渣干燥、破碎、研磨后与十八水硫酸铝及氧化钙混合焙烧，使用盐酸浸出，过滤后得到含稀土、氟、锂的酸浸液。
4、cn111534701 a公开了一种从稀土熔盐电解渣中高效回收有价元素的方法，其将稀土熔盐电解渣与工业单水氢氧化锂混合均匀得到混合物，将所得混合物进行一段真空焙烧、二段真空蒸馏，得到高纯的氟化锂；二段真空蒸馏后得到的蒸馏渣使用盐酸进行酸浸，过滤后得到稀土料液，用于进一步回收稀土。
5、cn111519020
6、cn116904750 a公开了一种从稀土熔盐电解渣中梯级回收锂和稀土的方法，其将稀土熔盐电解渣用硫酸浸出，得到含锂溶液和浸出渣，含锂溶液可作为制备碳酸锂的原料；浸出渣与碱和活性炭混合后进行低温焙烧转型，焙烧产物加水浸出得到水浸渣和含氟溶液，添加还原剂对水浸渣进行酸浸得到稀土浸出液。
7、cn115959688 a公开了一种稀土熔盐渣资源化回收制备高品质锂盐的方法，其将稀土熔盐渣球磨过筛后与水和浓硫酸在加热的条件下反应，得到含锂酸浸液与酸浸渣，同时用氢氧化锂溶液处理逸出的氟化氢气体，最终得到工业级氟化锂。用含钙或镁的化合物对含锂酸浸液两次调ph并过滤后得到中性锂溶液，用无机碱对中性锂溶液进一步调ph，对过滤后得到的含锂净化液进行加热浓缩，浓缩后的含锂浓缩液与碳酸钠溶液混合进行反应，得到电池级碳酸锂。
8、cn111593206 a公开了一种从稀土二次资源中提取有价金属的方法，其将氟化盐体系稀土熔盐电解渣置于盐酸溶液中浸出并过滤，滤液中加入双氧水和氢氧化钠进行预处理并再次过滤，对预处理后得到的滤液进行蒸发，将蒸发后的上清液缓慢加入到热碳酸钠溶液中反应，反应结束后过滤得到滤饼，滤饼干燥后即为碳酸锂固体。
9、通过公开内容来看，上述现有技术在对于稀土熔盐电解渣的回收利用中，直接对稀土熔盐电解渣进行酸浸处理的方法，其锂的回收率较低；将稀土熔盐电解渣与辅料混合后焙烧的方法除cn114457238 a外，主要关注如何回收稀土和氟元素，锂的回收并不被重视，而cn114457238 a也并未将稀土和锂元素分离开。
10、综上所述，现有稀土熔盐电解渣提锂和稀土的技术主要是酸溶—沉锂或焙烧—蒸馏提锂，具有工艺流程长、能耗高、锂回收效果差、资源未综合利用等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法。该方法工艺流程短、能耗低、锂和稀土回收效果好、资源综合利用率高。
2、为解决上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，包括步骤如下：
4、s1、将稀土熔盐电解渣与石灰混合均匀，得到待处理稀土熔盐电解渣；
5、s2、将步骤s1中得到的待处理稀土熔盐电解渣与水混合，搅拌反应完毕后，得到矿浆；
6、s3、将步骤s2中得到的矿浆与硫酸混合，搅拌浸出，固液分离后，得到浸出液1和浸出渣；
7、s4、向步骤s3中得到的浸出液1中加入石灰，调节ph至10～11中和除杂，固液分离后，得到净化液和中和渣；
8、s5、向步骤s4中得到的净化液中加入磷酸三钠，在60～90℃条件下搅拌1～2h，沉淀，固液分离后，得到磷酸锂粗产品和沉锂母液；所述沉锂母液返回s2中作为水回用；
9、s6、将步骤s5中得到的磷酸锂粗产品用去离子水洗涤，固液分离，烘干后，得到磷酸锂产品；
10、s7、向步骤s3中得到的浸出渣中加入硫酸，搅拌浸出，固液分离后，得到浸出液2；
11、s8、向步骤s7中得到的浸出液2加入草酸，在30～60℃条件下，搅拌30～60min，固液分离后，得到草酸稀土和沉稀土废水。
12、所述步骤s1中稀土熔盐电解渣的锂品位≥0.2％，总稀土含量≥0.5％，粒度-0.10mm占100％。
13、可选地，所述步骤s1中石灰、稀土熔盐电解渣的质量比为1：(3～5)。
14、可选地，所述步骤s2中待处理稀土熔盐电解渣、水的质量比为1：(1～2)，常温反应，反应时间为1～3h。
15、可选地，所述步骤s3中硫酸的体积浓度为3～8％，矿浆、硫酸的质量比为1:(3～5)，常温浸出，浸出时间为20～40min。
16、可选地，所述步骤s5中加入磷酸三钠，保证净化液中磷酸三钠的量为30～50g/l。
17、可选地，所述步骤s6中磷酸锂粗产品和去离子水的质量比为1：1，洗涤温度为80～98℃，烘干温度60～110℃，干燥时间为3h。
18、可选地，所述步骤s7中向步骤s3中得到的浸出渣中加入的硫酸体积浓度为15～30％，浸出渣、硫酸的质量比为1：(3～5)，浸出温度为90℃，浸出时间为1～2h。
19、可选地，所述步骤s8中的草酸按照如下用量添加至浸出液2中：
20、s3中得到的浸出渣与草酸的质量比为1：(0.6～2)。
21、本专利技术提供的上述技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：
22、(1)本专利技术通过向稀土熔盐电解渣中加入石灰和水，一方面钙离子可将氟离子转为氟化钙，起到固氟的作用，另一方面石灰可将稀土熔盐电解渣中难溶于酸的氟化锂转化为易溶于酸的锂化物，从而同步实现稀土熔盐电解渣无害化处理和锂的矿相重构，具有工艺流程短的特点。
23、(2)本专利技术对转型后的稀土熔盐电解渣使用稀硫酸常温浸出，可保证锂的高效浸出，同时尽量少的浸出稀土元素；对锂浸出液经过净化富集后，通过加入磷酸三钠，锂以磷酸锂形式回收，实现锂的高效沉淀，具有锂回收效果好、能耗低的特点。...
【技术保护点】
1.一种稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，所述步骤S1中稀土熔盐电解渣的锂品位≥0.2％，总稀土含量≥0.5％，粒度-0.10mm占100％。
3.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，所述步骤S1中石灰、稀土熔盐电解渣的质量比为1：(3～5)。
4.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，所述步骤S2中待处理稀土熔盐电解渣、水的质量比为1：(1～2)，常温反应，反应时间为1～3h。
5.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，所述步骤S3中硫酸的体积浓度为3～8％，矿浆、硫酸的质量比为1:(3～5)，常温浸出，浸出时间为20～40min。
6.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，所述步骤S5中加入磷酸三钠，保证净化液中磷酸三钠的量为30～50g/L。
7.根据权利要求1所述的稀土
8.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，所述步骤S7中向步骤S3中得到的浸出渣中加入的硫酸体积浓度为15～30％，浸出渣、硫酸的质量比为1：(3～5)，浸出温度为90℃，浸出时间为1～2h。
9.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，所述步骤S8中的草酸按照如下用量添加至浸出液2中：
...【技术特征摘要】
1.一种稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，所述步骤s1中稀土熔盐电解渣的锂品位≥0.2％，总稀土含量≥0.5％，粒度-0.10mm占100％。
3.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，所述步骤s1中石灰、稀土熔盐电解渣的质量比为1：(3～5)。
4.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，所述步骤s2中待处理稀土熔盐电解渣、水的质量比为1：(1～2)，常温反应，反应时间为1～3h。
5.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解渣分步提取锂和稀土的方法，其特征在于，所述步骤s3中硫酸的体积浓度为3～8％，矿浆、硫酸的质量比为1:(3～5)，常温浸出，浸出...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚鲁帅，刘子帅，林辉阳，张云开，唐学昆，
申请(专利权)人：宜春江理锂电新能源产业研究院，
类型：发明
国别省市：
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