稀土浸出液氧化钙沉淀-氢氧化钠搅洗工艺

为解决稀土浸出液除杂过程稀土损失大和氧化钙沉淀所得稀土沉淀产物中硫酸根含量高的问题,本文提出了稀土浸出液氧化钙沉淀-氢氧化钠搅洗新工艺,即采用氧化钙直接沉淀稀土浸出液获得稀土沉淀产物,避免了除杂过程稀土损失;再采用氢氧化钠对沉淀产物进行搅洗,可有效去除稀土沉淀产物中的硫酸根和铝杂质。结果表明:在氧化钙沉淀稀土浸出液的过程中,碱式硫酸稀土和氢氧化铝的生成使混合稀土氧化物中SO_(4)^(2-)以及Al_(2)O_(3)含量分别高达21.68%和13.99%(质量分数)。在最佳条件下搅洗可获得稀土纯度为95.70%,氧化铝和硫酸根含量分别为2.04%和0.18%的混合稀土氧化物。此外,氢氧化钠搅洗滤液可以循环使用;而滤液中的铝元素可通过二氧化碳碳化法进行回收,最终得到的氧化铝呈颗粒状,纯度达到99%以上。

高浓度稀土浸出液的协同分步萃取试验研究

P204和P507常用作萃取剂用于稀土浸出液的萃取,采用单一萃取剂萃取难以有效分离、富集稀土,本文利用P507萃取高浓度稀土溶液时对轻稀土萃取能力较弱而P204萃取能力强的特点,创新性提出采用P507与TBP协同萃取中重稀土,然后采用P204与TBP协同萃取轻稀土的工艺,并进行了萃取、反萃取试验,得出以下结论。在试验原料条件下,采用二级萃取工艺,当相比A/O=10/1、pH值4.0、常温、P507体积分数35%、TBP体积分数5%时,P507+TBP对中、重稀土的萃取率较佳,均能达到90%以上;采用二级萃取工艺,在P204体积分数35%、TBP体积分数5%、相比A/O=15/1、常温、萃取时间5 min的条件下,P204+TBP对轻稀土的萃取率达到97%。P507与P204的负载有机相在适当的酸性条件下,P507负载有机相经二级逆流反萃、P204负载有机相经三级逆流反萃后均可得到高浓度的稀土富集液,浓度值达到直接进入萃取分离线的要求。该研究在低能耗、低试刘消耗条件下实现了稀土提取利用及初步分离,所生产的氯化稀土溶液可以直接进入稀土分离厂进行分离提纯,为高浓度稀土回收分离提供了参考。

乳状液膜技术从稀土浸出液中提取钍的试验研究

采用煤油-Span80-P507-HC l组成的液膜体系,研究了自稀土浸出液中提取钍的基本原理,考查了制乳条件、油内比、水乳比、pH值和提取时间等因素的影响。

用液膜法从稀土浸出液中分离非稀土杂质

探讨了用乳状液膜从浸出的稀土液中提取稀土的可能性 ;研究了流动载体、料液类型、无机盐、表面活性剂、水乳比、NaAc缓冲剂和膜回用等对乳状液膜提取稀土中浓缩和分离非稀土杂质(Ca、Mg、Zn、Fe、Pb、Al、Cu、Na)的影响 ,结果表明 :采用该技术稀土提取率达85%～97 %、富集液中稀土的浓度达40～90g/L、稀土氧化物的纯度达99 %以上 ;比较了乳状液膜法和现行工业法所得稀土氧化物的分析结果 ,结果表明 ,乳状液膜法可以显著地提高产品质量。

PAASS络合-超滤耦合技术浓缩稀土浸出液RE^(3+)

实验采用聚丙烯酸钠(PAASS)络合超滤稀土浸出液,中和水解法对实际稀土浸出液除杂,确定最佳除杂pH,考察PAASS与实际稀土浸出液的络合超滤行为,研究了pH、装载比L、操作压力ΔP、温度T和渗透液体积Vp对络合超滤稀土浸出液过程的影响,以期将络合超滤技术应用于稀土离子的分离浓缩工艺.结果表明:在pH=6~7、装载比L=1.0,ΔP=0.6 MPa,温度T=25~30℃的条件下,稀土截留率在90%以上;4.0 L初始RE^(3+)浓度为447 mg/L的浸出液经络合超滤浓缩至体积800 m L时,RE3+浓度可达到1920 mg/L.

离子型稀土浸出液沉淀控制系统设计

为解决离子型稀土浸出液沉淀由人工凭经验手动操作导致的pH不能及时检测与反馈、控制不精确、产品质量不稳定等问题,设计了一套离子型稀土浸出液沉淀自动控制系统。首先,通过感知技术对稀土浸出液沉淀过程的关键设备状态和数据进行采集,实现关键数据信息的实时在线检测;其次,以S7-300 PLC系统为核心控制系统,PLC通过PROFIBUS总线与变频器通讯,对沉淀过程数据进行分析和处理,并配置相应的控制设备,实现稀土浸出液沉淀的自动控制;最后,采用威纶通触摸屏作为人机交互系统,完成工艺过程设备状态和关键参数的实时显示、参数设定和数据存储,实现生产过程的可视化。结果表明,设计的系统运行正常,完全可以满足生产需要,提高了稀土浸出液沉淀的自动化程度,提高了沉淀稀土的产品质量和生产效率。控制系统稳定可靠的运行,为实现我国稀土产业绿色开采提供了技术支撑。

纳滤膜浓缩模拟稀土浸出液中La3+的实验研究

采用纳滤膜浓缩La3+溶液,考察了操作压力、温度、pH和流量对膜通量和截留性能的影响。实验结果表明:随着操作压力和温度增大,膜通量增大,且膜通量随设备运行时间延长缓慢下降。随着压力、温度、pH和流量的增大,截留率均存在最大值;在最佳条件(压力为0.6MPa,温度为25~30℃,pH为4,进料流量为5 L·min-1)下,水通量保持在26L·m-2h-1,对La3+的截留率接近100%。

ICP-AES法测定离子吸附型稀土矿镁盐体系稀土浸出液中稀土与非稀土杂质

硫酸镁作为离子吸附型稀土矿的浸取剂,具有价格便宜、对环境影响小等优点,有望消除硫酸铵浸取过程中的氨氮污染,实现离子吸附型稀土矿的生态友好浸取。离子吸附型稀土矿浸出过程耗时长,过程中稀土浸出液所需取样数量多,而且稀土浸出液具有需要测试元素多,样品中元素含量差异大,样品之间同一元素含量差异大等特点。通过分析谱线选择、基体影响分析、谱峰漂移校正,分段计算等手段,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定镁盐体系稀土浸出液中稀土与非稀土杂质的方法。通过精密度实验、加标回收实验、空白实验及方法对比实验来验证方法的可靠性。研究表明:所建方法的方法检出限小于0.03 mg·L^(-1),被测元素的测试误差以及相对标准偏差都能控制在5%以内,可以实现对镁盐体系稀土浸出液中稀土、铝、镁、钙等元素的准确测试,获得较真实的稀土浸出率等过程参数,为硫酸镁浸取离子吸附型稀土矿这一新技术提供了分析测试保障。

改性树脂CB-ACT富集离子型稀土矿浸出液实验研究

在Φ15 mm×130 mm吸附柱中,利用改性树脂CB-ACT对离子型稀土矿浸出液中RE^(3+)和Al^(3+)进行动态吸附实验研究,考察料液初始浓度、料液流速、吸附温度等因素对改性树脂CB-ACT吸附RE^(3+)和Al^(3+)的动态吸附曲线的影响.结果表明:动态吸附的最佳条件为料液初始浓度4 g/L、料液流速4 m L/min、吸附温度308 K,在该工艺条件下,改性树脂CB-ACT对RE^(3+)和Al^(3+)吸附效果较好.其次,使用0.8 mol/L的M(OH)n溶液对饱和吸附树脂进行淋洗,可选择性的将树脂上吸附的Al^(3+)洗脱下来,与RE^(3+)分离.在较好的淋洗工艺条件下,解吸液中Al_2O_3/REO的比值可低至0.34%,稀土中的铝已基本去除.

稀土浸出液CaO沉淀产物碳焙烧脱硫的研究

CaO作为沉淀剂沉淀富集离子吸附型稀土矿稀土浸出液中的稀土(RE),可实现生产过程的无铵化和低成本等,但是在沉淀过程中会生成碱式硫酸稀土,导致沉淀产物中含有过量的SO_(4)^(2-),给后续稀土的分离带来不利影响。针对这一问题,本文提出采用碳焙烧稀土沉淀产物,原料控制一定含水量,在焙烧过程中碳的不完全氧化及其与水气的反应,会产生大量的CO等还原性气体,将碱式硫酸稀土中的SO_(4)^(2-)还原分解为硫氧化物气体从而脱除。当反应条件为稀土沉淀产物和碳粉的质量比为1∶0.4,含水率50%,反应温度940℃,反应时间30 min,升温速率30℃·min^(-1)时,焙烧获得的混合稀土氧化物纯度为95.19%,SO_(4)^(2-)含量为2.81%。本研究为CaO沉淀工艺获得的稀土沉淀产物高温焙烧脱硫工艺提供理论指导,对稀土绿色提取工艺的创新和发展起到重要作用。

氧化钙反加料沉淀富集稀土浸出液中稀土的研究

氧化钙沉淀富集离子型稀土浸出液,具有成本低、收率高、能与镁盐复合浸取技术相衔接的优点,可实现离子吸附型稀土矿绿色提取。但是在氧化钙正加料沉淀稀土浸出液的过程中会产生大量的碱式硫酸稀土,导致混合稀土氧化物的SO_(4)^(2-)含量超标。针对这一问题,本文通过组贡献法热力学计算和氧化钙加料方式实验验证了在高碱度条件下过量氢氧根与硫酸根会进行竞争配位,将有效减少碱式硫酸稀土的生成。然后,实验研究获得了氧化钙反加料沉淀的最佳工艺条件,即氧化钙浆液浓度0.311 mol·L^(-1)、终点pH=9.0、反应温度24℃、稀土料液浓度0.93 g·L^(-1)、加料速度40 ml·min^(-1);此时得到的混合稀土氧化物纯度仅为89.7%,SO_(4)^(2-)含量为8.40%。为此,进一步采用氢氧化钠搅洗氧化钙反加料的沉淀产物,获得了纯度为95.43%,SO_(4)^(2-)含量为1.22%的混合稀土氧化物,可满足国标要求。基于此,提出了氧化钙反加料沉淀-氢氧化钠搅洗新工艺,该工艺可以省去传统除杂过程,回收铝资源、解决氧化钙沉淀过程中硫酸根引入的问题。本文的研究为稀土浸出液的无氨沉淀提供了新的思考,对离子吸附型稀土矿的绿色高效提取有重要的意义。

提高离子型稀土矿浸出液中稀土浓度的研究

本研究采用提高浸出剂浓度,双日浸矿,峰值截取,高低峰液分开,逆流浸矿等技术。这种工艺具有既可提高溶液浓度,又可保证获得较高的稀土浸出率,从而达到提高稀土产量,保证质量,降低生产成本,减少稀土资源浪费的目的。

用液膜技术浓缩稀土矿浸出液

在试验室条件下用液膜技术浓缩离子吸附型稀土矿浸出液,可将浓度为0.9～2.0g/L RE_2O_3的浸出液浓缩近100倍,达到94.9～137.5g/L,可直接用于进一步分离。

2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸用于稀土酸浸液络合沉淀除铝研究

采用2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)从离子吸附型稀土矿石浸出液中络合沉淀除铝,考察了PBTCA用量、溶液pH值、反应时间以及反应温度对铝离子分离效果的影响。结果表明,在PBTCA与Al^(3+)物质的量比为1∶5、溶液pH=4.5、反应温度30℃、反应时间10 min条件下,Al^(3+)沉淀率达98.39%,而稀土损失率仅5.39%,除铝效果较好。

稀土溶液净化除杂

本文叙述了南方稀土矿浸出液和稀土萃取料液净化除杂的方法及其效果。