专利名称：一种从稀土矿浸出液中降低氨氮需氧量(COD)调整pH值制取稀土的方法
技术领域：
本发明属于化学中和沉淀、澄清、凝聚、曝气、吹脱等方法，从稀土矿浸出液中提取稀土制作氯化稀土料液。特别涉及从很低浓度稀土元素的稀土浸出液和残液中提取稀土，降低氨氮、重金属、悬浮物、SO42-等，调整pH值的工艺方法。
背景技术：
我国稀土矿资源占世界的36%贮量，特别是南方的风化壳淋积型稀土矿，它广泛分布在我国南方的江西、广东、福建、广西、湖南、云南和海南岛等省区，以及东南亚的越南、緬甸等国家，是一种离子吸附型构成的风化壳淋积型稀土矿，但风化壳淋积型稀土矿浸出液含稀土元素浓度低，一般含氧化稀土浓度为O. 3g/L-10g/L，并且排放出氨氮高、显酸性、浓度为O. 006g/L的低微稀土废液。目前，从离子吸附稀土矿山低浓度浸出液中提取稀土元素的工艺是碳酸氢铵或是草酸沉淀。而草酸稀土必须灼烧成氧化稀土，稀土冶炼厂购进氧化稀土和碳铵稀土后，需溶解制取氯化稀土料液来进行稀土元素分离，在沉淀稀土元素时，上清液带有大量草酸根或氨氮等。碳酸氢铵虽属化肥，并且碳酸氢铵弱碱介质进行沉淀，造成溶液高浓度的氨氮而形成水体污染影响矿山流域；草酸有毒，生产的废水严重污染水体及生态环境。江西、广东、福建、广西等都因各稀土矿排出废水流入水库和河道，造成鱼虾死亡，禾稻绝收，引起百姓不满,产生纠纷,并且生产成本高。另外报导了采用有机萃取从风化壳淋积型(离子吸附)稀土矿浸出液进行有机萃取稀土。但环烷酸水溶性大，损失严重，并且在操作过程中，严控Fe2+、A13+、Ca2+等杂质，容易乳化等，同时二-(2-乙基己基)磷酸(P204)和2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯(P507)作萃取剂，投资较大，完全不适应风化壳淋积(离子吸附)型稀土矿矿点小而散的特性，很难在矿山应用，并且反酸当量浓度高，有机污染大。
发明内容
发明目的本发明提供了一种用Ca (OH) 2等碱性化合物中和沉淀，制成胶体氢氧稀土，降低氨氮、化学需氧量(COD)、重金属等，再用盐酸直接生产氯化稀土料液的工艺方法。技术方案将含有低浓度稀土元素矿浸出液，通过控制pH值中和产生水解，制取胶体氢氧稀土，同时降解氨氮、化学需氧量(COD)、悬浮物、重金属离子等，使上清液及废水达到二、三级排放标准，同时将胶体氢氧稀土制取得氯化稀土料液的工艺方法。上述中和沉淀体系中，利用氢氧化物沉淀水解溶液中的稀土金属和其它重金属，投加氢氧化物溶液控制pH在7-11范围内，使其生成氢氧稀土和氢氧化合物金属，并且将浸出液中的氨氮游离挥发，降低浸出液中的氨氮和悬浮物等，本发明适用稀土浸出液含稀土浓度大于O. 006g/L的溶液。
本发明的工艺流程为
浸取液为2. 0-5.0% (重量百分比)铵盐(I)注入稀土矿山灌液井，进行原地浸矿(2)与风化壳淋积型(离子吸附)稀土矿置换为稀土母液浸出液(3)，再进行中和沉淀水解，经多级中和澄清凝聚(4) (pH = 9-11)，澄清后的上清液(5)经除氨氮、曝气、吹脱(6)达到二、三级排放标准排放(7)或配液；通过多级中和、澄清的胶体稀土压缩(8)后再用盐酸调浆(9)，然后预处理、沉淀(10)，用工业盐酸进行酸溶(11)，制得氯化稀土料液(12)，其浓度大于1.2mol/L，RECl3(13)直接送入稀土冶炼厂进一步分离，压滤液排至上清液池。杂渣为高铝、高钙杂质，可作为耐火材料和建筑材料。有益效果I.采用中和沉淀水解法，不用昂贵的萃取剂和草酸及碳铵，减少了二次污染，减少了氨氮和酸值的增加，直接生产成为氯化稀土料液M > I. 20mol/L，不仅省去了草酸稀土和碳铵稀土灼烧，而且减去冶炼厂酸溶工序，生产成本降低。2.本发明选用易生产、价廉的氢氧化物，例如Ca (OH)2、NaOH、KOH等作为中和沉淀
齐U，形成胶体氢氧稀土。3.中和沉淀采用多级中和、多级澄清，将稀土和重金属形成氢氧化物沉淀物，回收率在96%以上。4.整个工艺过程易操作，属于封闭体系，没有废水污染和二次污染，在改善水质，治理环境，保护生态方面具有优越性。将浸出液酸性调控PH在7-9范围，使得氨氮，化学需氧量(C0D)、悬浮物、重金属离子下降，水质达到二级排放标准，稀土回收率在96%以上。中和-澄清、凝聚-回流-曝气-吹脱等工艺操作稳定，易控制，方便连续生产。
图I是本发明工艺流程图
具体实施例方式以下结合附图和实施实例对本发明进行详细说明实例I :用2. O %的硫酸氢铵溶液作为浸取剂I,对稀土矿山进行原矿浸矿2,浸出液3为稀土母液含氧化稀土 3. 65g/L、铝0. 75%、铅0. 02g/L、钙0. 25g/L、铜0. 015g/L、氨氮325mg/L. pH :4. 8、化学需氧量(COD) : 120mg/L、经中和沉淀、凝聚、澄清、除氨氮、回流、曝气、吹脱等工艺，排放上清液检测稀土浓度0. 001g/L,各重金属都为微量，pH 8. 5氨氮30mg/L.化学需氧量(COD) :25mg/L整个工艺稀土回收率大于96%，水质处理达到国家二、三级排放标准。同时，利用氢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，可以直接进入稀土冶炼厂萃取分离，减少了矿山稀土灼烧和酸溶的工序，降低了生产成本。实例2 风化壳淋积型(离子吸附)稀土矿进行原地浸矿工艺，用5. 0%氯化铵溶液为浸取剂1，浸出液3含有稀土浓度6. 8g/L、铝0. 85g/L、铅0. 02g/L、铜:0. 02g/L、pH 5左右、氨氮252g/L、化学需氧量(COD) :115g/L，经中和沉淀水解、多级凝聚、除氨氮、回流、曝气、吹脱等工艺，上清液排放配液，检测稀土浓度O. OOlg/L.各重金属为微量，pH :9. 1，氨氮25g/L，化学需氧量(COD) :30mg/L。整个工艺稀土回收率达96%以上，水质得已改善，达到国家二、三级排放标准。同时，利用氢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，可以直接进入稀土冶炼厂萃取分离，减少了矿山稀土灼烧和酸溶的工序，降低了生产成本。我国风化壳淋积型(即离子吸附)稀土矿，遍布华东、华南及西南地域，另外东南亚地区也有，采取本发明生产氯化稀土，即可以减少水土流失，又能提高稀土生产回收率，提高稀土资源的综合利用率，同时，一站式改善水质，大大地减少了环境污染，没有二次污 染，保持河流畅通，保护周边的生态环境，降低稀土矿山的生产成本，提高了稀土产品的竞争力，具有很大的应用前景、显著的经济效益和重大的社会意义。
权利要求
1.一种从稀土矿浸出液中降低氨氮需氧量(COD)调整pH值制取稀土的方法，从含有低浓度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、化学需氧量(COD)、重金属及悬浮物等，调整溶液中的pH，经过中和沉淀多级澄清、曝气、吹脱，从而得到氯化稀土料液，直供冶炼分离，减少灼烧氧化和酸溶液制料，其特征在于所述的含低浓度O. 006g/L以上稀土的酸性溶液可为各种浸取剂浸出风化壳淋积型稀土矿浸出液。所述的中和沉淀体系是用碱性化合物。所述的中和沉淀为多级沉淀、多级澄清、曝气、吹脱，将中和沉淀物经处理制成氯化稀土料液。
2.按照权利I所述的方法，其特征在于所述的碱性中和沉淀体系中用的材料是工业易得、廉价的Ca (OH) 2 > NaOH等。
全文摘要
本发明涉及一种从稀土矿浸出液中降低氨氮需氧量(COD)调整pH值制取稀土的方法，是一种从稀土矿浸出液中，用石灰乳或易溶氢氧化物中和沉淀处理氨氮、化学需氧量(COD)、pH值等，制取氯化物稀土产品的方法，本发明可用于环保治理、综合利用等方面，具有污染小、成本低、不产生二次污染、可实现连续操作生产等优点。
文档编号C22B3/14GK102643987SQ201210144359
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者郑耀秋 申请人:郑耀秋