[发明专利]一种稀土母液强化中和相态重构与铝资源利用的方法

说明书

本发明涉及一种稀土母液强化中和相态重构与铝资源利用的方法，所述回收方法包括如下步骤：(1)向含铝稀土溶液中加入碱土元素化合物或溶有碱土元素化合物的溶液进行共沉淀，之后经固液分离得到滤渣；(2)将得到的滤渣进行碱浸，之后经固液分离得到含铝碱液和富稀土渣；其中，将得到的富稀土渣进行盐酸优溶，经固液分离得到富稀土液和尾渣；将含铝碱液进行搅拌沉淀处理，经固液分离得到拟薄水铝石。通过采用特定的碱土元素化合物及控制共沉淀的反应pH条件控制共沉淀过程中生成γ‑AlOOH替代现有的Al(OH)₃，以实现铝、稀土的完全沉淀，提高铝稀土中和产物的过滤性能。

技术领域

本发明涉及稀土有价元素高效回收、废弃物近零排放、铝的高值化利用和中和剂回用领域，具体涉及一种稀土母液强化中和相态重构与铝资源利用的方法。

背景技术

稀土资源作为我国国家安全和发展的最重要战略资源之一。其中在离子型稀土(RE)矿物中，稀土离子主要被吸附在高岭土、长石、云母等含铝黏土矿物的表面，稀土氧化物(REO)一般仅为0.03％-0.15％，铝含量约在5-10％。稀土采冶过程中，稀土矿物原地溶浸后，稀土母液中稀土含量约1g/L，铝含量0.15-0.2g/L。因此，稀土与铝的分离与含铝废渣处置关系到稀土收率、污染物控制、资源利用等问题，难以回避。

在传统稀土采冶工艺中，离子型稀土矿经硫酸铵原地溶浸得到稀土母液，经碳酸氢铵、氢氧化钙等中和水解除铝，所形成的中和渣以Al(OH)₃为主，约占总量40-50％左右，含铝约10-20％，稀土0.3-5.0％。由于Al(OH)₃呈现胶体态，所生成的中和渣难沉降、难过滤，且吸附夹带稀土。

如CN109628736A公开了一种南方离子型稀土矿稀土产品沉淀方法，以南方离子型稀土矿矿山回收稀土过程产生的稀土富集物为原料，其主要成分是氧化镁、氢氧化稀土、氢氧化铝，其中稀土总含量在百分之十几至百分之二十之间，首先对稀土富集物进行酸溶，使得稀土溶解，然后再以稀土富集物调节酸分解液pH≥5.4，板框压滤，滤渣回到酸溶解，滤液进行稀土沉淀产出目的稀土产品，此稀土产品经洗涤后可直接用萃取剂进行溶解而得到负载稀土有机相进行稀土元素分离。沉淀方法生产成本低、工艺简单，所得到的南方离子型稀土矿产出的稀土产品纯度高，不含Al₂O₃或含量极低，并解决了稀土分离厂有机相乳化及大量高盐度废水问题。

CN102190325A公开了一种从离子型稀土原矿回收稀土的方法，该方法以硫酸镁、氯化镁、氯化钙中的至少一种代替大部分甚至全部的硫酸铵、氯化铵或氯化钠作为浸矿剂，用于浸取离子型稀土原矿，得到的稀土浸出液经过中和除杂，然后采用碳酸氢镁或/和碳酸氢钙溶液沉淀稀土，得到碳酸稀土产品。该方法取消了碳酸氢铵沉淀剂和大部分或全部硫酸铵、氯化铵、氯化钠浸矿剂，大幅度减少或消除氨氮废水及高盐度钠盐废水对环境和地下水的污染，是一种离子型稀土矿绿色环保开采工艺。

为了解决上述问题，通常向渣中加入大量的矿土促进Al(OH)₃沉降与过滤；进一步通过盐酸优溶去除渣中的稀土，但往往仍有稀土残留，导致稀土收率降低，污染物难以控制且铝资源无法利用。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提钒一种稀土母液强化中和相态重构与铝资源利用的方法，该回收方法通过在共沉淀过程中将铝生成γ-AlOOH替代现有的Al(OH)₃，以实现铝、稀土的完全沉淀，提高铝稀土中和产物的过滤性能。其次，将铝稀土中和产物中的Al与RE用碱液分离，不溶的RE富集渣返回酸性溶出过程回收，钙、镁氢氧化物煅烧后转变为氧化钙、氧化镁固体碱。实现了稀土有价元素高效回收、废弃物近零排放、铝的高值化利用和中和剂回用，解决了现有技术中采用其他水解产物带来的弊端。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种稀土母液强化中和相态重构与铝资源利用的方法，所述回收方法包括如下步骤：