一种从原矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素的方法与流程

文档序号:16504441发布日期:2019-01-05 08:57阅读:602来源:国知局
本发明涉及一种浸出工艺,特别是一种从原矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素的方法,属于湿法冶金
技术领域

背景技术
:金属钪及稀土元素具有很多优异性能,是应用于诸多国防军工及高科技领域的不可替代的战略资源。目前浸出稀土钪的成熟工艺是采用强溶体系,不但工艺复杂,成本高,而且该工艺对环境污染大,破坏了土壤正常的生态平衡,严重的会导致土壤无法使用。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题在于提供一种从原矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素的方法,该方法工艺简单、绿色环保,从而克服上述现有技术的不足。为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:一种从原矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素的方法,该方法的工艺步骤包括以下步骤:(1)将原矿球磨到粒径50目以下;(2)将球磨好的上述原矿按堆浸法设计要求堆放好;(3)将浸出剂硝酸复合盐、氮肥溶解于水中,搅拌使其充分溶解,得到浸出剂溶液;浸出剂溶液中硝酸复合盐加氮肥的浓度为0.30mol/l~0.40mol/l,浸出剂溶液ph值为5.5~6;(4)将步骤(3)得到的浸出剂溶液均匀地喷淋在矿堆顶部表面上,喷淋流速为0.5ml/min~0.70ml/min,然后在自然常温条件下进行浸出,浸出时间为3~10天。上述的从原矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素的方法,优选的,所述的原矿可以是原煤或煤矸石,也可以是粉煤灰或铝土矿或铝土矿风化壳,还可以是铁矿或者锰矿。上述的从原矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素的方法,优选的,所述的硝酸复合盐是硝酸钾、硝酸镁、硝酸胺钙中任意两种或三种的混合物。上述的从原矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素的方法,更优选的,所述的硝酸复合盐是硝酸钾、硝酸镁、硝酸胺钙三种的混合物,其中硝酸钾、硝酸镁、硝酸胺钙是以重量比为20:20:50的比例进行混合。上述的从原矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素的方法,优选的,步骤(3)中硝酸复合盐、氮肥、水的重量比为硝酸复合盐:氮肥:水为30:10:100。上述的从原矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素的方法,优选的,步骤(4)中当自然常温为20℃-30℃时,浸出时间为72h~120h。本发明还提供了硝酸盐作为稀土钪浸出剂的应用。上述硝酸盐作为稀土钪浸出剂的应用,是将硝酸盐作为浸出剂,用于从原煤、煤矸石、粉煤灰、铝土矿、铝土矿风化壳、铁矿或锰矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素。上述硝酸盐作为稀土钪浸出剂的应用,所述的硝酸盐可以是硝酸钾或硝酸镁或硝酸胺钙中的任意一种,也可以是硝酸钾、硝酸镁、硝酸胺钙中任意两种或三种的混合物。本发明的有益效果:与现有技术相比,本发明采用硝酸盐作为浸出剂,用于从原煤、煤矸石、粉煤灰、铝土矿、铝土矿风化壳、铁矿或锰矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素,不但浸出率高,而且工艺方法简单,能耗低,绿色环保,工艺成本低,对环境和土壤无污染、无破坏,还可以实现对土地增肥。下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。具体实施方式实施例1:从煤矸石中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素。其浸出工艺为:(1)先将煤矸石球磨到粒径50目以下;(2)将球磨好的煤矸石按堆浸法设计要求堆放好;为了汇集富液和防止溶液渗漏,在筑堆前,堆场需要进行底部修整和铺垫,建设浸垫的材料有粘土、砂子、砾石、尾矿、沥青、钢筋混凝土、塑料薄膜或橡胶塑料板等。视材料不同,垫层厚度一般在300~600mm,在垫层上用块矿铺砌纵向与横向排液沟,最后在整个底板再铺一层大块矿石,以保护底垫。筑堆的目的是使矿堆具有良好而均匀的渗透性,并保证边坡不会坍塌。矿堆的高度主要取决于矿堆的渗透性、溶浸液中溶浸剂含量,以及筑堆设备和方法等。矿堆的矿石量,一般从几百吨到几十万吨,筑堆方法有多层构筑法、多堆筑堆法、斜坡筑堆法和移动桥式筑堆法等。筑堆设备主要有铲运机、前端式装载机、自卸汽车、推土机、带式输送机和专用筑堆机等。(3)将浸出剂硝酸复合盐、氮肥溶解于水中,其中硝酸复合盐、氮肥、水的重量比为硝酸复合盐:氮肥:水为30:10:100,搅拌使其充分溶解,得到浸出剂溶液;浸出剂溶液中硝酸复合盐加氮肥的浓度为0.30mol/l~0.40mol/l,浸出剂溶液ph值为5.6,此处的硝酸复合盐是硝酸钾、硝酸镁、硝酸胺钙三种的混合物,硝酸钾、硝酸镁和硝酸胺钙以重量比为20:20:50的比例进行混合。(4)将浸出剂溶液均匀地喷淋在矿堆顶部表面上,喷淋流速为0.60ml/min,在自然常温条件下进行浸出,浸出时间根据气温不同在3~10天之间,随自然温度降低浸矿时间相对延长。在自然常温为20℃-30℃时,浸出时间为72h~120h。将按照上述工艺浸出得到的煤矸石富液进行检测,结果如下:煤矸石g/t氧化la7.80氧化ce7.80氧化pr103.31氧化nd198.82氧化sm3.90氧化eu3.74氧化gd15.59氧化tb1.95氧化dy7.72氧化ho5.85氧化er7.95氧化tm17.54氧化yb1.85氧化lu0.00氧化y7.66氧化sc5.93稀土总量397.41稀土浸出率79.48%证明该工艺能有效浸出钪、稀土及各种稀有元素。实施例2:从铝土矿中浸出钪、稀土及稀有元素和稀散元素。工艺步骤如下:(1)先将铝土矿球磨到粒径50目以下;(2)将球磨好的铝土矿按堆浸法设计要求堆放好;(3)将浸出剂硝酸复合盐、氮肥溶解于水中,硝酸复合盐、氮肥、水的重量比为硝酸复合盐:氮肥:水为30:10:100,搅拌使其充分溶解,得到浸出剂溶液;浸出剂溶液中硝酸复合盐加氮肥的浓度为0.30mol/l~0.40mol/l,浸出剂溶液ph值为5.6,此处的硝酸复合盐是硝酸钾和硝酸镁两种的混合物,硝酸钾和硝酸镁以重量比为20:20的比例进行混合。(4)将浸出剂溶液均匀地喷淋在矿堆顶部表面上,喷淋流速为0.60ml/min,在自然常温条件下进行浸出,浸出时间根据气温不同在3~10天之间,随自然温度降低浸矿时间相对延长。将按照上述工艺浸出得到的沉淀样品进行检测,结果如下:铝土矿g/t氧化la54.25氧化ce52.72氧化pr30.65氧化nd36.21氧化sm6.12氧化eu2.96氧化gd8.50氧化tb2.96氧化dy4.62氧化ho1.43氧化er2.35氧化tm0.57氧化yb1.51氧化lu0.35氧化y36.19氧化sc256.37稀土总量507.76本发明的实施方式不限于上述实施例,在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。当前第1页12
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