离子型稀土矿除杂的方法

离子型稀土矿除杂的方法：用配制好的浸出液对离子型稀土矿进行抑杂浸出，控制浸出液的流速在0.5—10ml/min范围内，原矿含水质量百分比为20%以下，液固比为0.6:1—1.4:1；C、离子型稀土矿抑杂浸出后，将浸出液进行沉淀分离，得到含稀土离子的沉淀物和杂质离子的上清液；D、将沉淀物进行干燥、焙烧等后续处理，得到纯度高的稀土产品；E、将上清液进行处理，得到杂质离子的沉淀物，从而实现对离子型稀土矿的除杂目的。本方法的原理是在离子型稀土矿浸出液中加入稀土浸出剂和抑杂剂酒石酸，通过控制浸出过程的参数，如流速、液固比等，实现对离子型稀土矿中杂质离子的抑制和分离。相比传统的除杂方法，本方法的优点在于能耗低、成本低、操作简单、抑杂效果好、对环境无污染等。此外，本方法不需要增加除杂工序，也不会损失稀土资源，从而提高了资源的综合回收利用率和经济效益。离子型稀土矿可以通过使用配制好的浸出液进行抑杂浸出。浸出液的流速范围为0.5-10ml/min，原矿含水质量百分比为20%以下，液固比为0.6:1-1.4:1。稀土浸出剂可以选择硫酸铵、氯化铵、硝酸铵或氯化钠。浸出方式可以选择淋浸、静浸、振荡浸出或搅拌浸出。最佳工艺条件为：浸出方式为淋浸，稀土浸出剂为硫酸铵，浸出剂质量百分浓度为4%，原矿含水质量百分比为0%，液固比为1:1，浸出剂流速为2.5ml/min，抑杂剂为酒石酸，抑杂剂质量百分浓度为0.2%。分析结果表明，使用上述方法配制的浸出液可以将离子型稀土矿中的铝离子和铁离子去除率达到90%以上。根据配位化学原理，该浸出液对离子型稀土矿中的Pb2+、Cu2+、Fe2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+、Mn3+、Cr3+和Cr6+也有一定程度的去除率，因此适用于不同类型的离子型稀土矿除杂。该离子型稀土矿除杂的方法采用酒石酸作为抑杂剂，这是一种食品添加剂，不含有任何毒性，符合环保和安全生产的要求。经过抑杂浸出后获得的浸出液中杂质离子的含量降低了90%以上，稀土浸出率没有影响，顺利解决了浸出液中杂质含量大而导致需经过复杂的后续工作才能获得合格稀土产品的问题，降低了生产成本，提高了经济效益。此外，该方法具有能耗低、成本低、操作安全简单等优点。在各工艺参数的确定方面，首先考察了浸出方式对稀土矿浸出率的影响。浸出试验的条件为原矿重量为200g，浸出剂电解质为硫酸铵，浸出剂浓度为5%，浸出剂流速为2ml/min，原矿含水量为0%，液固比为1:1.2。根据图1的结果，浸出方式对离子型稀土矿浸出率的影响很大。常规的浸出方式包括静浸、振荡浸出和搅拌浸出对此类矿的浸出效果都不是十分明显，只有采用淋浸这样一种新型的浸出方式才能更加有效地将离子型稀土矿中的稀土浸出至溶液中，因此试验的浸出方式采用淋浸为宜。二、在淋浸方式下，考察了浸出液中电解质种类对稀土矿浸出率的影响。试验条件为原矿重量200g，浸出剂浓度5%，浸出剂流速2ml/min，原矿含水量0%，液固比1:1.2。从图2可以看出，硫酸铵浸出效果最好，氯化铵次之，硝酸铵和氯化钠浸出效果相近。此外，硫酸铵中的硫酸根离子可以有效抑制稀土矿中的铅离子和钙离子，因此选择硫酸铵作为浸出剂电解质更为适宜。三、在上述试验基础上，考察了浸出剂浓度对稀土矿浸出率的影响。试验条件为原矿重量200g，浸出剂电解质为硫酸铵，浸出剂流速2ml/min，原矿含水量0%，液固比1:1.2。从图3可以看出，随着浸出剂浓度的增加，浸出率先增加后趋于稳定。当浸出剂浓度为4%时，浸出效果最佳。此外，浸出剂浓度越低，浸出率下降越快。四、在上述试验基础上，考察了浸出剂流速对稀土矿浸出率的影响。试验条件为原矿重量200g，浸出剂电解质为硫酸铵，浸出剂浓度4%，原矿含水量0%，液固比1:1.2。从图4可以看出，随着流速的增加，浸出率先增加后减少。在浸出剂流速为2.5ml/min时，稀土矿浸出率最佳。五、在上述试验基础上，考察了液固比对稀土矿浸出率的影响。试验条件为原矿重量200g，浸出剂电解质为硫酸铵，浸出剂浓度4%，浸出剂流速2.5ml/min，原矿含水量0%。从图5可以看出，当液固比较低时，稀土矿的浸出率较低。随着液固比的增大，稀土矿浸出率先上升后趋于稳定。在液固比为1:1时，稀土矿浸出率最佳。同时，液固比越大，获得的浸出液中稀土离子含量越低。六、在上述试验基础上，考察了原矿含水量对稀土矿浸出率的影响。试验条件为原矿重量200g，浸出剂电解质为硫酸铵，浸出剂浓度4%，浸出剂流速2.5ml/min，液固比1:1。从图6可以看出，原矿含水量对稀土矿浸出率有一定影响。当含水量较低时，稀土矿的浸出率较高。从南方某稀土矿山取得离子型稀土矿C，取200g放入浸出柱中，使用配置好的混合浸出原液对稀土矿A进行浸出。浸出条件为原矿重量为200g，浸出方式为淋浸，浸出剂电解质为硫酸铵，浸出剂浓度为4%，浸出剂流速为2.5ml/min，原矿含水量为0%，液固比为1:1，酒石酸浓度为0.2%。在上述条件下，稀土浸出率为95.43%，铝离子去除率为90.87%，铁离子去除率为98.90%。同样地，离子型稀土矿A也取自南方某稀土矿山，取200g放入浸出柱中，使用配置好的混合浸出原液对稀土矿A进行浸出。浸出条件为原矿重量为200g，浸出方式为淋浸，浸出剂电解质为硫酸铵，浸出剂浓度分别为2%和6%，浸出剂流速为2.5ml/min，原矿含水量为0%，液固比为1:1，酒石酸浓度为0.2%。在上述条件下，稀土浸出率分别为91.32%和96.93%，铝离子去除率分别为92.46%和67.83%，铁离子去除率分别为99.23%和86.73%。离子型稀土矿A同样也取自南方某稀土矿山，取200g放入浸出柱中，使用配置好的混合浸出原液对稀土矿A进行浸出。浸出条件为原矿重量为200g，浸出方式为淋浸，浸出剂电解质为硫酸铵，浸出剂浓度分别为4