本發(fā)明涉及一種濕法冶金技術(shù),具體說,涉及一種使用草本植物沉淀劑沉淀硫酸稀土水浸液的方法。
背景技術(shù):
包頭稀土礦(白云鄂博混合礦)以其儲量大而聞名于世界。目前,包頭稀土礦的開采量及選冶量居全國之首,國內(nèi)約有70%以上的稀土產(chǎn)品是包頭稀土礦冶煉和分離提取出來的。包頭稀土礦主要為氟碳鈰礦和獨居石,目前選出的精礦品位為30~60%。針對這一特殊稀土精礦,濃硫酸強化焙燒工藝具有稀土品位要求不高,處理成本低的特點,已經(jīng)成為處理包頭礦的主流工藝,90%以上的包頭稀土礦均采用該方法冶煉,但隨著稀土產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速發(fā)展,包頭礦濃硫酸強化焙燒工藝所產(chǎn)生的“三廢”逐年增加,環(huán)境危害也逐年增大?!叭龔U”問題已經(jīng)成為稀土冶煉分離企業(yè)的發(fā)展瓶頸。
稀土精礦經(jīng)濃硫酸高溫焙燒后的焙燒礦經(jīng)過水浸、過濾、氧化鎂中和、過濾,得到硫酸稀土水浸液。目前水浸液主要有以下三種處理工藝:一是水浸液采用碳銨沉淀,得到混合碳酸稀土,酸溶后供后續(xù)萃取分離使用。二是水浸液采用皂化P507全撈轉(zhuǎn)型,得到混合氯化稀土溶液供后續(xù)萃取分離使用。三是水浸液采用P204全撈轉(zhuǎn)型工藝得到混合氯化稀土溶液供后續(xù)萃取分離使用。三種水浸液轉(zhuǎn)型工藝各有優(yōu)缺點,所產(chǎn)生的廢水也各不相同。為了方便原料存儲和運輸,有較大一部分水浸液需要采用碳酸氫銨沉淀,在沉淀過程中,產(chǎn)生大量含NH4+廢水,該廢水處理困難,成本較高。
公開號CN105603222A的專利文獻公開了一種草本植物稀土沉淀劑的制備方法,但是,對于如何使用并沒有涉及。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種使用草本植物沉淀劑沉淀硫酸稀土水浸液的方法,使得沉淀廢水中氨氮含量較低。
技術(shù)方案如下:
一種使用草本植物沉淀劑沉淀硫酸稀土水浸液的方法,包括:
向反應(yīng)釜中加入濃度0.14~0.24mol/L的硫酸稀土水浸液并加熱至20~100℃,向其中加入草本植物沉淀劑,草本植物沉淀劑液體質(zhì)量與硫酸稀土水浸液中溶質(zhì)質(zhì)量比為5~50:1,待反應(yīng)體系pH值為6.5~8.0時,得到晶型沉淀;
將沉淀與母液在室溫共同靜置陳化0~24h后,把沉淀過濾、洗滌,得到混合稀土產(chǎn)品。
進一步:向反應(yīng)釜中加入10m3濃度0.16mol/L的硫酸稀土水浸液并加熱至30℃,向其中加入4.5m3草本植物沉淀劑,反應(yīng)體系pH值達到7,得到晶型沉淀;將沉淀與母液在室溫共同靜置陳化2h后,把沉淀過濾、洗滌后,得到混合稀土產(chǎn)品。
進一步:向反應(yīng)釜中加入10L濃度0.18mol/L的硫酸稀土水浸液并加熱至60℃,向其中加入5L草本植物沉淀劑,反應(yīng)體系pH值達到8,得到晶型沉淀;將沉淀與母液在室溫共同靜置陳化4h后,把沉淀過濾、洗滌后,得到混合稀土產(chǎn)品。
4、如權(quán)利要求1所述使用草本植物沉淀劑沉淀硫酸稀土水浸液的方法,其特征在于:向反應(yīng)釜中加入1L濃度0.21mol/L的硫酸稀土水浸液并加熱至70℃,向其中加入0.6L草本植物沉淀劑,反應(yīng)體系pH值達到6.7,得到晶型沉淀;將沉淀與母液在室溫共同靜置陳化12h后,把沉淀過濾、洗滌后,得到混合稀土產(chǎn)品。
進一步:向反應(yīng)釜中加入100L濃度0.23mol/L的硫酸稀土水浸液并加熱至60℃,向其中加入65L草本植物沉淀劑,反應(yīng)體系pH值達到7,得到晶型沉淀;將沉淀與母液在室溫共同靜置陳化6h后,把沉淀過濾、洗滌后,得到混合稀土產(chǎn)品。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明技術(shù)效果包括:
1、本發(fā)明采用草本植物沉淀劑沉淀硫酸稀土水浸液,在不使用碳酸氫銨條件下,可以得到混合稀土產(chǎn)品,產(chǎn)品收率大于98%;
2、本發(fā)明用草本植物沉淀劑沉淀硫酸稀土水浸液,得到的沉淀物易過濾、洗滌,適于工業(yè)化生產(chǎn);
3、本發(fā)明使用草本植物沉淀劑沉淀硫酸稀土水浸液,可取代現(xiàn)行工藝使用的碳酸氫氨,不產(chǎn)生氨氮廢水,在降低企業(yè)生產(chǎn)成本的同時還可有效解決生產(chǎn)企業(yè)的廢水排放問題。
附圖說明
圖1為本發(fā)明中使用草本植物沉淀劑沉淀硫酸稀土水浸液的方法的工藝流程圖。
具體實施方式
下面參考示例實施方式對本發(fā)明技術(shù)方案作詳細說明。然而,示例實施方式能夠以多種形式實施,且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式;相反,提供這些實施方式使得本發(fā)明更全面和完整,并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
使用草本植物沉淀劑沉淀硫酸稀土水浸液的方法,具體如下:
步驟1:向反應(yīng)釜中加入濃度0.14~0.24mol/L(以REO計)的硫酸稀土水浸液并加熱至20~100℃,向其中加入草本植物沉淀劑,草本植物沉淀劑液體質(zhì)量與硫酸稀土水浸液中溶質(zhì)(以REO計)質(zhì)量比為5~50:1,待反應(yīng)體系pH值為6.5~8.0時,得到易過濾的晶型沉淀;
步驟2:將沉淀與母液在室溫共同靜置陳化0~24h后,把沉淀過濾、洗滌,得到混合稀土產(chǎn)品。
經(jīng)檢測,產(chǎn)品收率大于98%,母液中NH4+濃度低于2mg/L。
實施例1
向反應(yīng)釜中加入10m3濃度0.16mol/L的硫酸稀土水浸液并加熱至30℃,向其中加入4.5m3草本植物沉淀劑,反應(yīng)體系pH值達到7,得到易過濾的晶型沉淀,將沉淀與母液在室溫共同靜置陳化2h后,把沉淀過濾、洗滌后,得到混合稀土產(chǎn)品,產(chǎn)品收率大于98.9%,母液中NH4+濃度為1.5mg/L。
實施例2
向反應(yīng)釜中加入10L濃度0.18mol/L的硫酸稀土水浸液并加熱至60℃,向其中加入5L草本植物沉淀劑,反應(yīng)體系pH值達到8,得到易過濾的晶型沉淀,將沉淀與母液在室溫共同靜置陳化4h后,把沉淀過濾、洗滌后,得到混合稀土產(chǎn)品,產(chǎn)品收率大于99.2%,母液中NH4+濃度為1.2mg/L。
實施例3
向反應(yīng)釜中加入1L濃度0.21mol/L的硫酸稀土水浸液并加熱至70℃,向其中加入0.6L草本植物沉淀劑,反應(yīng)體系pH值達到6.7,得到易過濾的晶型沉淀,將沉淀與母液在室溫共同靜置陳化12h后,把沉淀過濾、洗滌后,得到混合稀土產(chǎn)品,產(chǎn)品收率大于99.3%,母液中NH4+濃度為1.3mg/L。
實施例4
向反應(yīng)釜中加入100L濃度0.23mol/L的硫酸稀土水浸液并加熱至60℃,向其中加入65L草本植物沉淀劑,反應(yīng)體系pH值達到7,得到易過濾的晶型沉淀,將沉淀與母液在室溫共同靜置陳化6h后,把沉淀過濾、洗滌后,得到混合稀土產(chǎn)品,產(chǎn)品收率大于99.5%,母液中NH4+濃度為0.9mg/L。
本發(fā)明所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì),所以應(yīng)當理解,上述實施例不限于任何前述的細節(jié),而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋,因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。