[发明专利]从赤泥中选择性提取稀土氧化物的方法及装置

说明书

本发明提供了一种从赤泥中选择性提取稀土氧化物的方法及装置。该方法包括：将赤泥在第一矿相重构剂的作用下进行第一次矿相重构，得到重构矿物酸盐；将重构矿物酸盐与第二矿相重构剂的混合物进行低温焙烧，进行第二次矿相重构，得到低温焙烧产物；将低温焙烧产物进行中温焙烧，进行第三次矿相重构，得到中温焙烧产物；对中温焙烧产物进行酸洗浸出，得到浸出液；对浸出液依次进行萃取和反萃取，得到反萃液；对反萃液进行沉淀和净化，得到稀土酸盐；以及对稀土酸盐进行煅烧，得到稀土氧化物。本发明解决了现有技术中从赤泥中提取稀土元素的浸出率低且不具有选择性，同时从浸出液中提取出稀土氧化物流程复杂、操作困难的问题。

技术领域

本发明涉及稀土回收领域，具体而言，涉及一种从赤泥中选择性提取稀土氧化物的方法及装置。

背景技术

采用直接矿物酸或生物(酸)浸出法提取赤泥中稀土元素的方法中，由于赤泥中碱性矿物含量较高，导致酸耗量高，同时浸出液中含量较高的杂质元素，这导致后续萃取难度高和萃余液较难处理。

内蒙古高新技术有限公司所开发的硫酸化焙烧—浸出工艺仅用于稀土精矿和氟碳铈矿中稀土元素的提取，并不包括稀土元素中钪的提取。在焙烧过程中，温度一般控制在100～400℃之间；另外，易产生氢氟酸等有害气体，所以对焙烧炉窑要求较高；焙烧完后料水浸酸度较高，稀土元素与杂质元素同时浸出，不具选择性。

还原焙烧磁选除铁—碱溶除铝—酸浸或碱焙烧—酸浸提钪法，焙烧环节需消耗较高能耗；酸浸环节，耗酸量通常较大，且产生大量二次废酸液；萃取环节，由于杂质较多导致其级数增加。

Borra等人虽然用硫酸化焙烧—水浸法从赤泥中回收了部分稀土元素，但该方法仅适用于简单矿相赤泥，且其仅宜在675℃的反应温度下进行，使得赤泥硫酸盐化后，其对应的Fe₂(SO₄)₃、Al₂(SO₄)₃分解为对应的Fe₂O₃、Al₂O₃简单氧化物，导致焙烧料后续浸出过程(常温无搅拌浸出)效率低下。

上述专利或文献提供了从赤泥中提取稀土元素的方法，但是稀土元素的浸出率低且不具有选择性，同时均未涉及如何将从浸出液中提取稀土氧化物。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种从赤泥中选择性提取稀土氧化物的方法及装置，以解决现有技术中从赤泥中提取稀土元素的浸出率低且不具有选择性，同时从浸出液中提取出稀土氧化物流程复杂、操作困难的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种从赤泥中选择性提取稀土氧化物的方法，该方法包括：将赤泥在第一矿相重构剂的作用下进行第一次矿相重构，得到重构矿物酸盐，其中第一矿相重构剂为酸；将重构矿物酸盐与第二矿相重构剂的混合物进行低温焙烧，进行第二次矿相重构，得到低温焙烧产物；其中低温焙烧过程的温度为100～600℃，第二矿相重构剂包括碱金属无机盐和/或铵盐的水溶液；将低温焙烧产物进行中温焙烧，进行第三次矿相重构，得到中温焙烧产物，中温焙烧过程的温度为600～800℃；对中温焙烧产物进行酸洗浸出，得到浸出液；对浸出液依次进行萃取和反萃取，得到反萃液；对反萃液进行沉淀和净化，得到稀土酸盐；以及对稀土酸盐进行煅烧，得到稀土氧化物。

进一步地，第一次矿相重构的步骤包括：将赤泥与第一矿相重构剂、第二矿相重构剂进行混合，然后进行第一次矿相重构，得到重构矿物酸盐与第二矿相重构剂的混合物。

进一步地，赤泥与第一矿相重构剂的重量比为1:0.2～2；优选地，赤泥与第一矿相重构剂的重量比为1:0.5～1.5。

进一步地，赤泥与第二矿相重构剂的重量比为1:0.1～1；优选地，赤泥与第二矿相重构剂的重量比为1:0.2～0.8。