[发明专利]一种从离子型稀土除杂渣回收铝的方法

说明书

本发明涉及一种从离子型稀土除杂渣回收铝的方法，包括：稀土除杂渣采用浓硫酸浸出，得到一次浸出液和一次浸出渣；进行过滤和洗涤，得到二次浸出液和二次浸出渣；浸出液混合后，与含铵试剂进行铝铵反应；冷却结晶，过滤得到硫酸铝铵以及含有稀土的结晶母液；洗涤得到硫酸铝铵产品和洗涤溶液。本发明采用浓硫酸对除杂渣进行浸出，将可溶性铝转移到溶液中，实现稀土除杂渣中铝的高效提取。采用铵铝反应‑冷却结晶硫酸铝铵的方法实现铝的回收，并通过结晶母液返回提高浸出液中REO/Al比，提高到1/1以上，返回稀土生产线，既不影响稀土生产线碳酸稀土产品质量，又使结晶过程中过量的硫酸铵得到利用，同时避免了氢氧化铝沉淀带来的稀土吸附损失。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其涉及一种从离子型稀土除杂渣回收铝的方法。

背景技术

离子型稀土矿是稀土在花岗岩和火山岩等风化壳中以离子形式赋存，稀土配分以中、重型稀土为主，主要集中在湘、赣、粤等地，具有分布广、易开采的特点，是我国特有的稀土矿产资源。目前工业上运营的离子型稀土矿提取工艺流程的主要步骤包括：1)原地浸出；2)浸出母液除杂；3)从除杂液中提取稀土等步骤。在浸出母液净化除杂过程中，通过向浸出液中加入碳酸氢铵或氨水调节pH值，使Al³⁺、Fe³⁺等杂质离子先形成氢氧化物沉淀，同时浸出母液中的微量铀、钍等放射性元素以及部分稀土也会随着沉淀吸附富集，由此形成含放射性的除杂渣，其主要成分为Al₂O₃、SO₃、SiO₂、REO、Fe₂O₃及微量铀和钍等。目前各稀土生产企业对该渣的处理方式是堆置在暂存渣库中，部分稀土生产企业渣库已接近饱和，面临巨大的安全隐患和生产压力。

离子型稀土矿除杂中Al₂O₃含量高，通常达30％～50％，存在较高的回收价值，因此国内对除杂渣中的铝进行了回收技术研究。目前，除杂渣中铝的回收技术路线有两条：一是用酸浸出，而后加碱沉淀得到氢氧化铝沉淀物，洗涤过滤，低温干燥制得氢氧化铝或高温煅烧制得氧化铝产品；二是用碱浸出，而后加酸沉淀得到氢氧化铝。从其他原料中回收铝的研究也有不少，如从含稀土原矿浸出液、钛冶炼废液、粉煤灰等原料中回收铝，制得氧化铝和硫酸铝铵产品。

现有技术方案包括以离子型稀土除杂渣为原料回收铝，但该方案存在以下缺陷：

(1)对除杂渣的性质及其浸出条件研究不深，除杂渣中稀土及放射性元素均以吸附形式存在，浸出时需要全部溶解氢氧化铝，才能将其他元素浸出出来，现有技术由于考虑到后续稀土的回收，所用硫酸量均较少低于渣量的20％，因此，铝回收率较低，浸出渣量大；

(2)通过调控浸出液的pH沉淀得到氢氧化铝沉淀，选择性差，导致浸出液中的铁、铀、钍等杂质会被吸附进入氢氧化铝产品，因此氢氧化铝产品质量差；

(3)在铝沉淀过程中，pH调控至5.0～5.5会使部分稀土等有价元素沉淀，造成资源损失。

现有以其他原料制备硫酸铝铵的技术缺陷；

(1)由铵铝反应后料液进行结晶制备硫酸铝铵粗产品时，降温结晶控制过程较粗放，缺少对出晶和晶粒生长的控制，不可避免造成产品质量差，杂质多。

(2)硫酸铝铵粗产品经过晶体溶解、一次重结晶、二次重结晶进行除杂，流程繁琐，操作步骤多，设备投资及生产成本高。

(3)硫酸铝铵产品经过溶解、一次重结晶和二次重结晶的步骤，造成铝的损失较多，回收率低等问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种从离子型稀土除杂渣回收铝的方法，根据除杂中所含主要成分制备硫酸铝铵产品，达到资源利用最大化和废物最小化的目的。

为达到上述目的，本发明提供了一种从离子型稀土除杂渣回收铝的方法，包括：