專利名稱：一種從稀土礦浸出液中降低氨氮需氧量(COD)調整pH值制取稀土的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于化學中和沉淀、澄清、凝聚、曝氣、吹脫等方法，從稀土礦浸出液中提取稀土制作氯化稀土料液。特別涉及從很低濃度稀土元素的稀土浸出液和殘液中提取稀土，降低氨氮、重金屬、懸浮物、SO42-等，調整pH值的工藝方法。
背景技術：
我國稀土礦資源占世界的36%貯量，特別是南方的風化殼淋積型稀土礦，它廣泛分布在我國南方的江西、廣東、福建、廣西、湖南、云南和海南島等省區(qū)，以及東南亞的越南、緬甸等國家，是一種離子吸附型構成的風化殼淋積型稀土礦，但風化殼淋積型稀土礦浸出液含稀土元素濃度低，一般含氧化稀土濃度為O. 3g/L-10g/L，并且排放出氨氮高、顯酸性、濃度為O. 006g/L的低微稀土廢液。目前，從離子吸附稀土礦山低濃度浸出液中提取稀土元素的工藝是碳酸氫銨或是草酸沉淀。而草酸稀土必須灼燒成氧化稀土，稀土冶煉廠購進氧化稀土和碳銨稀土后，需溶解制取氯化稀土料液來進行稀土元素分離，在沉淀稀土元素時，上清液帶有大量草酸根或氨氮等。碳酸氫銨雖屬化肥，并且碳酸氫銨弱堿介質進行沉淀，造成溶液高濃度的氨氮而形成水體污染影響礦山流域；草酸有毒，生產的廢水嚴重污染水體及生態(tài)環(huán)境。江西、廣東、福建、廣西等都因各稀土礦排出廢水流入水庫和河道，造成魚蝦死亡，禾稻絕收，引起百姓不滿,產生糾紛,并且生產成本高。另外報導了采用有機萃取從風化殼淋積型(離子吸附)稀土礦浸出液進行有機萃取稀土。但環(huán)烷酸水溶性大，損失嚴重，并且在操作過程中，嚴控Fe2+、A13+、Ca2+等雜質，容易乳化等，同時二-(2-乙基己基)磷酸(P204)和2-乙基己基膦酸單(2-乙基己基)酯(P507)作萃取劑，投資較大，完全不適應風化殼淋積(離子吸附)型稀土礦礦點小而散的特性，很難在礦山應用，并且反酸當量濃度高，有機污染大。

發(fā)明內容
發(fā)明目的本發(fā)明提供了一種用Ca (OH) 2等堿性化合物中和沉淀，制成膠體氫氧稀土，降低氨氮、化學需氧量(COD)、重金屬等，再用鹽酸直接生產氯化稀土料液的工藝方法。技術方案將含有低濃度稀土元素礦浸出液，通過控制pH值中和產生水解，制取膠體氫氧稀土，同時降解氨氮、化學需氧量(COD)、懸浮物、重金屬離子等，使上清液及廢水達到二、三級排放標準，同時將膠體氫氧稀土制取得氯化稀土料液的工藝方法。上述中和沉淀體系中，利用氫氧化物沉淀水解溶液中的稀土金屬和其它重金屬，投加氫氧化物溶液控制pH在7-11范圍內，使其生成氫氧稀土和氫氧化合物金屬，并且將浸出液中的氨氮游離揮發(fā)，降低浸出液中的氨氮和懸浮物等，本發(fā)明適用稀土浸出液含稀土濃度大于O. 006g/L的溶液。
本發(fā)明的工藝流程為
浸取液為2. 0-5.0% (重量百分比)銨鹽(I)注入稀土礦山灌液井，進行原地浸礦(2)與風化殼淋積型(離子吸附)稀土礦置換為稀土母液浸出液(3)，再進行中和沉淀水解，經多級中和澄清凝聚(4) (pH = 9-11)，澄清后的上清液(5)經除氨氮、曝氣、吹脫(6)達到二、三級排放標準排放(7)或配液；通過多級中和、澄清的膠體稀土壓縮(8)后再用鹽酸調漿(9)，然后預處理、沉淀(10)，用工業(yè)鹽酸進行酸溶(11)，制得氯化稀土料液(12)，其濃度大于1.2mol/L，RECl3(13)直接送入稀土冶煉廠進一步分離，壓濾液排至上清液池。雜渣為高鋁、高鈣雜質，可作為耐火材料和建筑材料。有益效果I.采用中和沉淀水解法，不用昂貴的萃取劑和草酸及碳銨，減少了二次污染，減少了氨氮和酸值的增加，直接生產成為氯化稀土料液M > I. 20mol/L，不僅省去了草酸稀土和碳銨稀土灼燒，而且減去冶煉廠酸溶工序，生產成本降低。2.本發(fā)明選用易生產、價廉的氫氧化物，例如Ca (OH)2、NaOH、KOH等作為中和沉淀
齊U，形成膠體氫氧稀土。3.中和沉淀采用多級中和、多級澄清，將稀土和重金屬形成氫氧化物沉淀物，回收率在96%以上。4.整個工藝過程易操作，屬于封閉體系，沒有廢水污染和二次污染，在改善水質，治理環(huán)境，保護生態(tài)方面具有優(yōu)越性。將浸出液酸性調控PH在7-9范圍，使得氨氮，化學需氧量(C0D)、懸浮物、重金屬離子下降，水質達到二級排放標準，稀土回收率在96%以上。中和-澄清、凝聚-回流-曝氣-吹脫等工藝操作穩(wěn)定，易控制，方便連續(xù)生產。


圖I是本發(fā)明工藝流程圖
具體實施例方式以下結合附圖和實施實例對本發(fā)明進行詳細說明實例I :用2. O %的硫酸氫銨溶液作為浸取劑I,對稀土礦山進行原礦浸礦2,浸出液3為稀土母液含氧化稀土 3. 65g/L、鋁0. 75%、鉛0. 02g/L、鈣0. 25g/L、銅0. 015g/L、氨氮325mg/L. pH :4. 8、化學需氧量(COD) : 120mg/L、經中和沉淀、凝聚、澄清、除氨氮、回流、曝氣、吹脫等工藝，排放上清液檢測稀土濃度0. 001g/L,各重金屬都為微量，pH 8. 5氨氮30mg/L.化學需氧量(COD) :25mg/L整個工藝稀土回收率大于96%，水質處理達到國家二、三級排放標準。同時，利用氫氧稀土制取氯化稀土料液Cke 154. 54 176. 46g/L，比重I. 28g/mL Al2O3 :1. 5g/L，可以直接進入稀土冶煉廠萃取分離，減少了礦山稀土灼燒和酸溶的工序，降低了生產成本。實例2 風化殼淋積型(離子吸附)稀土礦進行原地浸礦工藝，用5. 0%氯化銨溶液為浸取劑1，浸出液3含有稀土濃度6. 8g/L、鋁0. 85g/L、鉛0. 02g/L、銅:0. 02g/L、pH 5左右、氨氮252g/L、化學需氧量(COD) :115g/L，經中和沉淀水解、多級凝聚、除氨氮、回流、曝氣、吹脫等工藝，上清液排放配液，檢測稀土濃度O. OOlg/L.各重金屬為微量，pH :9. 1，氨氮25g/L，化學需氧量(COD) :30mg/L。整個工藝稀土回收率達96%以上，水質得已改善，達到國家二、三級排放標準。同時，利用氫氧稀土制取氯化稀土料液Cke 154. 54 176. 46g/L，比重
I.28g/mL Al2O3 :1. 5g/L，可以直接進入稀土冶煉廠萃取分離，減少了礦山稀土灼燒和酸溶的工序，降低了生產成本。我國風化殼淋積型(即離子吸附)稀土礦，遍布華東、華南及西南地域，另外東南亞地區(qū)也有，采取本發(fā)明生產氯化稀土，即可以減少水土流失，又能提高稀土生產回收率，提高稀土資源的綜合利用率，同時，一站式改善水質，大大地減少了環(huán)境污染，沒有二次污 染，保持河流暢通，保護周邊的生態(tài)環(huán)境，降低稀土礦山的生產成本，提高了稀土產品的競爭力，具有很大的應用前景、顯著的經濟效益和重大的社會意義。
權利要求
1.一種從稀土礦浸出液中降低氨氮需氧量(COD)調整pH值制取稀土的方法，從含有低濃度O. 006g/L以上稀土元素的酸性溶液中提取稀土元素，并且降低浸取溶液的氨氮、化學需氧量(COD)、重金屬及懸浮物等，調整溶液中的pH，經過中和沉淀多級澄清、曝氣、吹脫，從而得到氯化稀土料液，直供冶煉分離，減少灼燒氧化和酸溶液制料，其特征在于所述的含低濃度O. 006g/L以上稀土的酸性溶液可為各種浸取劑浸出風化殼淋積型稀土礦浸出液。所述的中和沉淀體系是用堿性化合物。所述的中和沉淀為多級沉淀、多級澄清、曝氣、吹脫，將中和沉淀物經處理制成氯化稀土料液。
2.按照權利I所述的方法，其特征在于所述的堿性中和沉淀體系中用的材料是工業(yè)易得、廉價的Ca (OH) 2 > NaOH等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從稀土礦浸出液中降低氨氮需氧量(COD)調整pH值制取稀土的方法，是一種從稀土礦浸出液中，用石灰乳或易溶氫氧化物中和沉淀處理氨氮、化學需氧量(COD)、pH值等，制取氯化物稀土產品的方法，本發(fā)明可用于環(huán)保治理、綜合利用等方面，具有污染小、成本低、不產生二次污染、可實現連續(xù)操作生產等優(yōu)點。
文檔編號C22B3/14GK102643987SQ201210144359
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權日2012年5月9日
發(fā)明者鄭耀秋 申請人:鄭耀秋