本發(fā)明涉及一種用于沉淀離子吸附型稀土礦浸出液中稀土離子的沉淀劑。
背景技術(shù)：
我國是稀土大國，有較為豐富的稀土資源，已探明的稀土儲量有3.7×105噸(折合成氧化物)，占世界稀土資源總量的67％。我國的稀土資源具有稀土配分及礦物種類齊全、資源分布廣泛但相對集中的特點，全國三分之二以上的省市發(fā)現(xiàn)有稀土礦床、礦點和礦化產(chǎn)地，且主要集中于內(nèi)蒙古白云鄂博、贛南、粵北、魯南及川西南等地區(qū)，其稀土資源儲量占全國稀土儲量的98％。盡管我國的稀土資源較為豐富，然從20世紀90年代中國稀土強勢占領(lǐng)世界市場后，美國、澳大利亞、加拿大等擁有較豐富稀土資源的國家紛紛實行限制或停止開發(fā)本國稀土礦的政策，轉(zhuǎn)而從中國進口作為戰(zhàn)略儲備。目前，我國供應(yīng)了全球稀土需求的97％，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，我國稀土資源儲量從20世紀70年代接近全球總量的90％，到80年代下降到69％，90年代末下降到45％左右，到目前更是下降到不足36％，按照目前的開采和出口規(guī)模，中國將從稀土礦的資源大國變成小國。
目前離子型稀土礦的開采、提取與沉淀已采用較為先進的原地浸礦工藝，但仍不可避免的產(chǎn)生大量的氨氮、重金屬等污染物，破壞植被，嚴重污染地表水、地下水和農(nóng)田。輕稀土礦多為多金屬共伴生礦，在冶煉、分離過程中會產(chǎn)生大量有毒有害氣體、高濃度氨氮廢水等污染物。一些地方因為稀土的過度開采，還造成山體滑坡、河道堵塞、突發(fā)性環(huán)境污染事件，甚至造成重大事故災(zāi)難，給公眾的生命健康和生態(tài)環(huán)境帶來重大損失。因此，迫切需要研發(fā)一種用于離子型稀土原地浸取開采的新型高效、綠色、環(huán)保的沉淀劑。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供了一種用于沉淀離子吸附型稀土礦浸出液中稀土離子的沉淀劑，旨在解決傳統(tǒng)離子吸附型稀土礦沉淀劑的稀土提取率不高、環(huán)境污染大的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
本發(fā)明用于沉淀離子吸附型稀土礦浸出液中稀土離子的沉淀劑，其特點在于：所述沉淀劑是以草本植物為原料制得培養(yǎng)基后，對復(fù)合菌液進行發(fā)酵培養(yǎng)所得的發(fā)酵液；
所述培養(yǎng)基是對草本植物進行燃燒獲得草木灰，再對草木灰進行浸泡、過濾后獲得；所述草本植物由桑樹葉、甘蔗葉、稻草和雜草混合而成。
優(yōu)選的，構(gòu)成所述草本植物的桑樹葉、甘蔗葉、稻草和雜草的質(zhì)量比為0.5～1：0.5～1：0.5～1：0.5～1，更優(yōu)選為1:1:1:1。
優(yōu)選的，在所述沉淀劑中碳酸鉀的質(zhì)量分數(shù)占10～20％。沉淀劑中主要成分為碳酸鉀，余量為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鉀及少量有機化合物。
上述沉淀劑的制備方法，包括如下步驟：
(1)將桑樹葉、甘蔗葉、稻草和雜草混合均勻后，燃燒，獲得草木灰；按照草木灰與水的質(zhì)量比為1:50，將草木灰加入水中浸泡兩天，然后過濾去除沉淀物，獲得草木灰溶液；
(2)以步驟(1)所得草木灰溶液為培養(yǎng)基，按質(zhì)量比500:1(培養(yǎng)基：復(fù)合菌液)加入復(fù)合菌液，室溫發(fā)酵5～25小時，即獲得沉淀劑。
發(fā)酵時：夏季室溫較高，一般發(fā)酵5～8小時即可；春秋季室溫相對較低，需發(fā)酵10～15小時；而冬季溫度最低，需發(fā)酵15～25小時。
本發(fā)明的沉淀劑可用于沉淀離子吸附型稀土礦浸出液中稀土離子。
與傳統(tǒng)的離子吸附型稀土礦沉淀劑相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
1、本發(fā)明采用新型高效、低成本、環(huán)保草本植物沉淀劑用于離子型稀土礦原地浸取沉淀的關(guān)鍵技術(shù)，替代傳統(tǒng)氨氮廢水污染嚴重的硫酸銨-碳酸氫銨原地浸取與沉淀離子型稀土礦工藝，最終提高了資源綜合利用率、有效解決了現(xiàn)行離子型稀土開采工藝造成的環(huán)境污染問題，實現(xiàn)了高效、綠色開采離子型稀土的新方法，并且操作簡單，易于大規(guī)模推廣。
2、本發(fā)明的沉淀劑不含任何帶氨試劑，有利于保護環(huán)境、保持生態(tài)平衡，且其沉淀率比傳統(tǒng)碳酸氫銨沉淀劑高出3.8％，具有巨大的經(jīng)濟效益。
3、本發(fā)明的沉淀劑可適應(yīng)各種高、低品位輕、中、重離子型稀土礦種，離子相稀土的浸出率居在98％以上，最高可達99.98％，適應(yīng)性強、易于推廣。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例1所得沉淀劑的紫外吸收圖。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例來對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步說明。
實施例1
本實施例首先按如下步驟制備沉淀劑：
(1)將農(nóng)作物廢料桑樹葉、甘蔗葉、稻草和雜草按質(zhì)量比1:1:1:1混合均勻后，燃燒，獲得草木灰；按照草木灰與水的質(zhì)量比為1:50，將草木灰加入水中浸泡兩天，然后過濾去除沉淀物，獲得草木灰溶液；
(2)以步驟(1)所得草木灰溶液為培養(yǎng)基，按質(zhì)量比500:1加入復(fù)合菌液，室溫15℃發(fā)酵10小時，即獲得草本植物沉淀劑。其中，復(fù)合菌液購買自山東綠隴生物技術(shù)有限公司。
圖1為本實施例所得沉淀劑的紫外吸收圖。
實施例2
本實施例以實施例1所得沉淀劑為原料對離子吸附型稀土礦進行處理，方法為：
稱取江西贛州離子吸附型稀土礦100g裝入錐形瓶中，將1000ml傳統(tǒng)浸取劑(nh4)2so4加入稀土礦中攪拌過夜，通過離子交換作用將稀土礦中稀土離子置換到水溶液中，過濾得上清液，即為離子吸附型稀土礦浸出液。
調(diào)節(jié)實施例1所得沉淀劑的ph分別為3～4、6～7、9～10；
分別向上述離子吸附型稀土礦浸出液中加入等體積的不同ph沉淀劑，溶液立即出現(xiàn)渾濁，離心移走上清液，將所得稀土碳酸鹽沉淀烘干稱重，測試沉淀率。同時以傳統(tǒng)沉淀劑nh4hco3進行對比。
表1為碳酸氫銨與不同ph值的草本植物沉淀劑對離子吸附型稀土礦浸出液沉淀率的影響。可以看出與傳統(tǒng)沉淀劑nh4hco3相比較，草本植物沉淀劑的使用可使離子吸附型稀土礦的沉淀率提高2.5～3.8％，其中ph9～10草本植物沉淀劑的沉淀效率高達99.1％。
表1
以上所述僅為本發(fā)明的示例性實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。