一种从离子型稀土矿硫酸镁浸出液中沉淀稀土的方法
【专利摘要】本发明公开了一种从离子型稀土矿硫酸镁浸出液中沉淀稀土的方法，所述方法的具体步骤如下：(1)离子吸附型稀土原矿用硫酸镁溶液浸出得到浸出液；(2)向步骤(1)中的浸出液加入含镁沉淀剂，使浸出液中的稀土离子沉淀析出得到含镁的稀土沉淀物；(3)向步骤(2)得到到含镁稀土沉淀物中通入二氧化碳气体，通入二氧化碳的目的是加快反应的速度和除去沉淀产物中的镁；沉淀物中的镁转变为易溶解的碳酸氢镁进入溶液，稀土转变为碳酸稀土沉淀物。本发明的从离子型稀土矿硫酸镁浸出液中沉淀稀土的方法不用碳酸氢铵溶液作为沉淀剂，无氨氮污染，而且稀土沉淀量高。
【专利说明】一种从离子型稀土矿硫酸镁浸出液中沉淀稀土的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及稀土冶金【技术领域】，尤其涉及一种从离子型稀土矿硫酸镁浸出液中沉 淀稀土的方法。
【背景技术】
[0002] 我国有极其丰富的稀土资源，稀土储量约占世界稀土的36%，产量占世界需求量 的97%，其中离子吸附型稀土已探明储量只有148万吨，仅占世界稀土资源工业储量的 1.4%左右，离子吸附型稀土是稀土元素不以矿物相形式存在、而呈离子状态吸附于粘土矿 物中的一种稀土矿。由于资源储量小、分布集中以及配分全、高附加值元素含量高、放射性 比度低、高科技应用尤其是军事应用元素多、综合利用价值大等特点，离子吸附型稀土价值 宝贵，世界稀缺，我国独具优势，已列入国家重要战略资源。
[0003] 目前，离子型稀土矿多以硫酸铵等氨性溶液作为浸矿剂，碳酸氢铵作为沉淀试剂， 每开采一吨稀土，消耗硫酸铵约7吨、碳铵约3. 5吨，产生的含氨氮废水约1000-1200立方 米，矿山氨氮排放严重危害周边生态环境；另一方面，原地浸矿造成浸矿剂硫酸铵滞留于山 体或进入地下水系统，对地下水系统构成潜在的威胁。
[0004] 专利申请201310199034. 3提出，采用硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝作为浸出剂，用于离 子型稀土原矿浸取，不用添加任何含氨试剂，仅用其中任意一种作为浸矿剂即可达到更好 的浸出效果，浸出液含RE0浓度可达4g/L，也可以使用上述3种试剂的任意组合作为浸矿 齐U，能够达到同样的浸矿效果。同时浸出液中杂质离子铁、铝沉淀后用硫酸溶解可以返回浸 矿。
【发明内容】
[0005] 本发明目的在于提供一种从离子型稀土矿硫酸镁浸出液中沉淀稀土的方法。
[0006] 本发明采取的技术方案是：
[0007] 本发明的从离子型稀土矿硫酸镁浸出液中沉淀稀土的方法的具体步骤如下：
[0008] (1)离子吸附型稀土原矿用硫酸镁溶液浸出得到浸出液；
[0009] (2)向步骤（1)中的浸出液加入含镁沉淀剂，使浸出液中的稀土离子沉淀析出得 到含镁的稀土沉淀物；
[0010] (3)向步骤（2)得到到含镁稀土沉淀物中通入二氧化碳气体，通入二氧化碳的目 的是加快反应的速度和除去沉淀产物中的镁；沉淀物中的镁转变为易溶解的碳酸氢镁进入 溶液，稀土转变为碳酸稀土沉淀物。
[0011] 步骤（2)中，所述的含镁沉淀剂是碳酸氢镁、氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁中的一种 或两种。
[0012] 步骤（2)中，含镁沉淀剂的加入量是沉淀稀土所需理论量的1-1. 5倍。
[0013] 步骤⑵中，控制反应体系的pH值为6.0-7. 0,优选为7.0。
[0014] 步骤（2)中，沉淀温度为40°C，沉淀时间为1-此。
[0015] 步骤（3)中，通入二氧化碳反应温度控制在0?60°C，反应时间为0. 1?4小时。 [0016] 或者步骤（2)中，向步骤（1)中的浸出液加入沉淀剂碳酸氢镁，使浸出液中的稀土 离子沉淀析出得到碳酸稀土；而不用步骤（3)再通入二氧化钛气体进行反应。碳酸氢镁为 固体碳酸氢镁或其水溶液，优选碳酸氢镁水溶液（溶液中氧化镁含量为l_30g/L)。
[0017] 沉淀母液返回浸矿。
[0018] 本发明的积极效果如下：
[0019] 本发明的从离子型稀土矿硫酸镁浸出液中沉淀稀土的方法不用碳酸氢铵溶液作 为沉淀剂，无氨氮污染，而且稀土沉淀量高。
【具体实施方式】
[0020] 下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
[0021] 实施例1 :离子吸附型稀土矿用浓度为1 %的硫酸镁水溶液浸出后，浸出液平均含 RE0浓度2. 98g/L。向浸出液中加入5g/L的碳酸氢镁溶液进行沉淀。沉淀时间1小时，温 度为40°C。稀土沉淀率为99. 52%，沉淀母液pH值为6. 0-7. 0,用10%的硫酸溶液调整pH 值为5. 0后返回浸矿。
[0022] 实施例2 :离子吸附型稀土矿用浓度为2%的硫酸镁水溶液浸出后，浸出液平均稀 土离子浓度〇. 50g/L。向浸出液中加入15g/L的碳酸氢镁溶液进行沉淀。沉淀时间1小时， 温度为40°C。稀土沉淀率为99. 60%，沉淀母液pH值为6. 06. 0-7. 0,用10%的硫酸溶液调 整pH值为5.0后返回浸矿。
[0023] 实施例3 :离子吸附型稀土矿用浓度为3%的硫酸镁水溶液浸出后，浸出液平均稀 土离子浓度〇. 48g/L。向浸出液中加入30g/L的碳酸氢镁溶液进行沉淀。沉淀时间1小时， 温度为40°C。稀土沉淀率为99. 81 %，沉淀母液pH值为6. 0-7. 0,用10%的硫酸溶液调整 pH值为5. 0后返回浸矿。
[0024] 实施例4 :离子吸附型稀土矿用浓度为1%的硫酸镁水溶液浸出后，浸出液平均 含RE0浓度2. 98g/L。向浸出液中加入固体氢氧化镁进行沉淀。沉淀时间2小时，温度为 40°C。稀土沉淀率为99. 46%，液固分离，沉淀物中稀土氢氧化物含量为68. 44%，氢氧化镁 含量为28. 85 %。将上述沉淀物加微量的水调浆，然后通入二氧化碳气体，反应温度控制在 40°C，反应时间为1小时，沉淀物中的氢氧化镁转变为碳酸氢镁，进入溶液，稀土氢氧化物 转变为碳酸稀土沉淀，液固分离。母液用10%的硫酸溶液调整pH值为5.0后返回浸矿。碳 酸稀土沉淀物经灼烧后，稀土含量>92 %，镁含量〈1 %。
[0025] 实施例5 :离子吸附型稀土矿用浓度为2%的硫酸镁水溶液浸出后，浸出液平均 稀土离子浓度〇.50g/L。向浸出液中加入重量比5%的氢氧化镁溶液进行沉淀。沉淀时 间2小时，温度为40°C。稀土沉淀率为98. 61%，液固分离，沉淀物中稀土氢氧化物含量为 69. 11%，氢氧化镁含量为27. 46%。将上述沉淀物加微量的水调浆，然后通入二氧化碳气 体，反应温度控制在50°C，反应时间为1小时，沉淀物中的氢氧化镁转变为碳酸氢镁，进入 溶液，稀土氢氧化物转变为碳酸稀土沉淀，液固分离。母液用10%的硫酸溶液调整pH值为 5. 0后返回浸矿。碳酸稀土沉淀物经灼烧后，稀土含量>92%，镁含量〈1%。
[0026] 实施例6 :离子吸附型稀土矿用浓度为3%的硫酸镁水溶液浸出后，浸出液平均 稀土离子浓度〇.48g/L。向浸出液中加入固体碳酸镁进行沉淀。沉淀时间2小时，温度为 40°C。稀土沉淀率为98. 91 %，液固分离，沉淀物中碳酸稀土含量为70. 15%，碳酸镁含量为 26. 85 %。将上述沉淀物加微量的水调浆，然后通入二氧化碳气体，反应温度控制在60°C， 反应时间为1小时，沉淀物中的碳酸镁转变为碳酸氢镁，进入溶液，稀土以碳酸稀土沉淀， 液固分离。母液用10%的硫酸溶液调整pH值为5.0后返回浸矿。碳酸稀土沉淀物经灼烧 后，稀土含量>92%，镁含量〈1 %。
[0027] 实施例7 :离子吸附型稀土矿用浓度为1 %的硫酸镁水溶液浸出后，浸出液平均含 RE0浓度2. 98g/L。向浸出液中加入重量比5%的碳酸镁溶液进行沉淀。沉淀时间1小时， 温度为40°C。稀土沉淀率为97. 27%，液固分离，沉淀物中碳酸稀土含量为67. 26%，碳酸 镁含量为27.43%。将上述沉淀物加微量的水调浆，然后通入二氧化碳气体，反应温度控制 在50°C，反应时间为1小时，沉淀物中的碳酸镁转变为碳酸氢镁，进入溶液，稀土以碳酸稀 土沉淀，液固分离。母液用10%的硫酸溶液调整pH值为5.0后返回浸矿。碳酸稀土沉淀物 经灼烧后，稀土含量>92 %，镁含量〈1 %。
[0028] 实施例8 :离子吸附型稀土矿用浓度为3%的硫酸镁水溶液浸出后，浸出液平均稀 土离子浓度〇. 48g/L。向浸出液中加入固体氧化镁进行沉淀。沉淀时间1小时，温度为40°C。 稀土沉淀率为97. 83%，液固分离，沉淀物中稀土氢氧化物含量为67. 14%，氧化镁含量为 28. 96%。将上述沉淀物加微量的水调浆，然后通入二氧化碳气体，反应温度控制在40°C，反 应时间为1小时，沉淀物中的氧化镁转变为碳酸氢镁，进入溶液，稀土氢氧化物转变为碳酸 稀土沉淀，液固分离。母液用10%的硫酸溶液调整pH值为5.0后返回浸矿。碳酸稀土沉淀 物经灼烧后，稀土含量>92 %，镁含量〈1 %。
[0029] 实施例9 :离子吸附型稀土矿用浓度为1 %的硫酸镁水溶液浸出后，浸出液平均含 RE0浓度2. 98g/L。向浸出液中加入重量比5%的氧化镁溶液进行沉淀。沉淀时间1小时， 温度为40°C。稀土沉淀率为96. 43%，液固分离，沉淀物中稀土氢氧化物含量为66. 52%，氧 化镁含量为29. 86%。将上述沉淀物加微量的水调浆，然后通入二氧化碳气体，反应温度控 制在40°C，反应时间为1小时，沉淀物中的氧化镁转变为碳酸氢镁，进入溶液，稀土氢氧化 物转变为碳酸稀土沉淀，液固分离。母液用10%的硫酸溶液调整pH值为5. 0后返回浸矿。 碳酸稀土沉淀物经灼烧后，稀土含量>92 %，镁含量〈1 %。
[0030] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1. 一种从离子型稀土矿硫酸镁浸出液中沉淀稀土的方法，其特征在于：所述方法的具 体步骤如下： (1) 离子吸附型稀土原矿用硫酸镁溶液浸出得到浸出液； (2) 向步骤（1)中的浸出液加入含镁沉淀剂，使浸出液中的稀土离子沉淀析出得到含 镁的稀土沉淀物； (3) 向步骤（2)得到到含镁稀土沉淀物中通入二氧化碳气体，通入二氧化碳的目的是 加快反应的速度和除去沉淀产物中的镁；沉淀物中的镁转变为易溶解的碳酸氢镁进入溶 液，稀土转变为碳酸稀土沉淀物。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2)中，所述的含镁沉淀剂是碳酸氢 镁、氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁中的一种或两种。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2)中，含镁沉淀剂的加入量是沉淀稀 土所需理论量的卜1. 5倍。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2)中，控制反应体系的pH值为 6· 0_7· 0〇
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2)中，沉淀温度为40°C，沉淀时间为 l-2h。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3)中，通入二氧化碳反应温度控制在 0?60°C，反应时间为0. 1?4小时。
【文档编号】C22B59/00GK104152693SQ201410338630
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】王瑞祥, 谢博毅, 杨幼明, 杨斌, 余攀 申请人:江西理工大学