硫酸銨堆浸工藝
南方離子吸附型稀土礦堆礦浸取工藝回采構(gòu)成要素包括筑堆、注液、集液、除雜、沉淀、灼燒、生態(tài)修復(fù)等過程。其中除雜、沉淀、灼燒等過程與原地浸取工藝類似。堆浸過程稀土回收率能達到90%~95%，硫酸銨消耗量約4~5t/t-REO，大大提高了稀土浸出效率，同時礦堆不滲漏、不壓礦、不棄礦，充分利用了資源，有效地防止了銨鹽的流失和環(huán)境污染，但堆浸水土流失和植被破壞嚴(yán)重。
A 離子型稀土原礦浸萃一體化新技術(shù)
2011年以來，北京有色金屬研究總院黃小衛(wèi)團隊開發(fā)了離子型稀土原礦浸萃一體化新技術(shù)，并在中鋁廣西崇左稀土礦山建立了首條工業(yè)示范線，工藝流程如圖2-3所示【101-103】。
離子型稀土原礦浸萃一體化新技術(shù)主要由以下核心技術(shù)組成：
(1)生態(tài)環(huán)境友好型鎂鹽及其復(fù)合體系浸取離子型稀土礦新技術(shù)，解決氨氮污染及土壤中交換態(tài)鈣/鎂營養(yǎng)元素流失問題。通過建立浸取雙電層模型，揭示了不同無機鹽溶液浸取的規(guī)律，開發(fā)出硫酸鎂/氯化鈣/硫酸亞鐵等復(fù)合體系浸取離子型稀土礦技術(shù)，根據(jù)礦區(qū)土壤成分調(diào)整浸取劑成分，使土壤中交換態(tài)鈣/鎂比例保持8~12，滿足土壤養(yǎng)分比值要求。稀土浸出率與硫酸銨浸取相當(dāng)，鋁的浸出率與硫酸銨浸取相比降低了13%。
(2)離子型稀土礦浸出液P507/P204非平衡離心萃取富集稀土新技術(shù)。非皂化與非平衡耦合離心萃取富集稀土新技術(shù)，實現(xiàn)了弱酸性條件下稀土高效富集，解決了傳統(tǒng)皂化萃取有機相乳化難題，大幅減少有機相損失;研究開發(fā)出離心分相耦合原位氣浮除油回收有機相新技術(shù)，解決有機相損失及萃余液循環(huán)利用的難題，萃余液中磷含量降至1mg/L以下，萃余液經(jīng)過調(diào)配浸礦劑后全部回用于浸礦，有機相溶解損失減少95%以上;開發(fā)適用于低濃度稀土溶液萃取的大流比、高通量新型結(jié)構(gòu)離心萃取機，解決大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)難題。
B 低濃度大相比鼓泡油膜萃取技術(shù)
北京科技大學(xué)黃焜團隊提出基于氣泡支撐有機萃取劑油膜的低濃度大相比鼓泡油膜萃取技術(shù)，利用氣泡表面的有機萃取劑油膜，可將極大體量稀土浸礦液中極稀濃度稀土離子萃取富集到有機相中。萃取過程水油相比可高達600以上，萃取富集比高。由于萃取反應(yīng)發(fā)生在氣泡表面油膜層，界面效應(yīng)強化萃取傳質(zhì)效率高，傳質(zhì)推動力大，可將水相中極低濃度稀土離子快速回收富集于有機萃取劑油膜內(nèi)，且油膜破壞容易，經(jīng)反萃后可使稀土離子富集至近百克每升濃度。目前已在東江足洞完成日處理300m3離子吸附型稀土礦浸取尾液的放大驗證。低濃度稀土溶液經(jīng)大相比萃取后，萃余液中殘留的稀土離子含量REO<0.1mg/L，殘油含量P<0.3mg/L，COD<50mg/L。新技術(shù)可從極低濃度的離子吸附型稀土礦的原地浸礦液直接萃取中重稀土元素，也適用于工業(yè)廢水中高效提取、富集和回收低濃度稀貴重金屬離子【104，105】
C 離子型稀土礦浸礦尾水回收處理技術(shù)
南昌大學(xué)李永繡團隊針對離子吸附型稀土礦浸取過程廢水量大、稀土濃度低和鋁含量高等問題，研究開發(fā)了從廢水中回收稀土和鋁的新技術(shù)，分離回收稀土后的硫酸鋁用于稀土尾礦中殘余稀土的浸出，稀土回收率可以提高10%左右;尾礦經(jīng)護尾處理，在雨水淋浸下的銨和金屬離子釋出量大大降低，可以滿足廢水直接排放要求【102】。2014年在江西安遠建成了年產(chǎn)10t RE0規(guī)模的低濃度稀土尾礦尾水和淋濾水中稀土富集回收示范生產(chǎn)線。
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