高铝铁含量的低浓度稀土溶液利用.pdf

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1、第6期矿产综合利用No.620l5年l0月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesDec.2015高铝铁含量的低浓度稀土溶液利用刘述平,熊文良,冀成庆,张丽军,惠博,唐湘平(中国地质科学院矿产综合利用研究所中国地质调查局金属矿产资源综合利用技术研究中心,四川成都610041)摘要:对西南某地含有少量稀土元素的高硫低品位稀有金属复合矿,采用硫酸铵溶液渗滤浸出获得了TREO含量约700m#L,铜含量约4OOm#L,铝含量高达10g/L、铁含量高达4.4g/L的浸出液。针对溶液高铝、高铁,稀土含量低及含铜的特点,采用

2、铵盐预除铝获得硫酸铝铵副产品,进而沉淀除铁、铝,再采用硫化铵沉淀铜获得铜富集物,得到了可供进一步萃取富集或采用化学法制备稀土化合物的稀土溶液。试验结果表明,稀有金属复合矿中的离子型稀土浸出率达88.7%;采用铵盐预除铝一沉淀除铁、铝一除重金属工艺,可综合利用浸出液中的铝、铜,并获得良好的稀土回收效果。关键词:稀有金属复合矿;稀土;硫酸铝铵;铜富集物doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2015.06.012中图分类号:TD989文献标志码:A文章编号:1000—6532(2015)06—0045—04我国西南地区发现的一种稀有金属(

3、稀土、离与利用。铌)、硫铁矿及粘土的复合矿,矿石中部分稀土呈离1试验子吸附形态存在。中国地质科学院矿产综合利用研究所对该矿石开展了铵盐浸出稀土,选矿回收硫铁1.1矿样成分矿等矿物,选硫尾矿提取铝的试验研究。采用硫酸针对西南地区某低品位稀有金属复合矿,其化学分析结果见表1。铵为浸出剂浸出矿石,得到的浸出液稀土含量低表1稀有金属复合矿的化学多项分析结果/%(约700me,/L),含有一定量的铜(约400mg/L),但Table1Chemicalpolynomialanalysisresultsof溶液的铝、铁含量较离子型稀土矿浸出液高得多。raremeta

4、lcomplexore铝是离子型稀土矿浸出液中最有害的杂质元TREONbCuGaA1203Fe203SSiO2素¨J。采用常规的沉淀法由浸出液中除铝、铁,由Q:Q:Q:Q2Q:三垄:Z兰::垒:Z兰于渣量过大,除杂时稀土附带损失量较大,溶液中的x射线衍射分析结果表明,该地区低品位稀有铝也未能得到利用。基于此,本文首先采用铵盐沉金属复合矿的主要矿物为高岭石、黄铁矿、石英,次淀法预除铝,较高的酸度下(溶液的pH值为2.7)要矿物为白铁矿、金红石、锐钛矿,微量矿物为锆石。沉淀出硫酸铝铵,除去溶液中77.4%~81.3%的矿石中的稀土部分以离子吸附形态存在,其

5、余部分铝;再调节溶液的pH值为4.9,进一步除去溶液中以极分散的矿物相形态存在;该复合矿中还赋存铌的铝、铁;然后加入硫化铵除去溶液中的重金属,获等稀有金属元素,成分组成复杂。得铜富集物。该工艺方法得到了硫酸铝铵、铜富集1.2试验方法物,使溶液中的铝、铁、铜与稀土得到了较有效的分1.2.1铵盐渗滤浸出收稿日期:2015—07—15基金项目:国土资源大调查项目(12120113087800)作者:刘述平(1961-),男,研究员,主要从事有色冶金及无机化工研究工作。·46·矿产综合利用试验以硫酸铵溶液渗滤浸出矿石中的离子吸附呈酸性(pH值为2.7)。铵盐浸

6、出离子型稀土的同型稀土。复合矿矿样粒度为+0.181Tlrrl52.8%。渗时,矿石中的部分铝(主要是粘土矿物中的铝)、铁、滤浸出试验采用的浸出装置为布氏漏斗,规格为d铜也被浸出进入溶液。据测试结果计算,铝的浸m200mm、d300mm;投矿量相应为2000g.6000g,率达2.1%,铁的浸出率达1.1%,铜的浸出率平均料层高度相应为4.2cm、6.7(3m。将浓度为15~达58.0%。25L的(NH)S0溶液作为渗浸剂,渗滤浸出流表2浸出液主要化学成分/(mg·L一)速为7~22mL/min。渗滤浸出过程主要发生如下Table2Assayoflea

7、chingsolution化学反应:B·nRE¨+3nA_+B·3nA+nRE¨,式中B表示粘土矿物。1.2.2高铝、高铁含量的稀土浸出液的铝、铁、铜与稀土的分离表2的浸出液中Al含量为7.37~10.10舀/I、向溶液中加人一定量的硫酸铵,硫酸铵与溶液Fe含量为2.54~4.41g/L,较之我国南方离子型稀中的铝离子结合呈硫酸铝铵固相析出,在较高的酸土矿浸出液的A1含量(通常为40~600mg/L)、Fe度下(溶液的pH值为2.7)沉淀出硫酸铝铵,除去的含量(2mg/L左右)高得多,还含有约400mg/L溶液中约80%的铝;进而加入双氧水氧化Fe为的

8、Cu。浸出液的A1含量、Fe含量高(A1含量约为Fe¨,以稀氨水(1:1)调节溶液的pH值为4

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