一种风化壳淋积型稀土矿的提取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113025817A(43)申请公布日2021.06.25(21)申请号202110255639.4(22)申请日2021.03.09(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人邱冠周王军赵红波申丽孟晓宇张叶娟(74)专利代理机构长沙永星专利商标事务所(普通合伙)43001代理人周咏林毓俊(51)Int.Cl.C22B3/18(2006.01)C22B59/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种风化壳淋积型稀土矿的提取方法(57)摘要本发明公开了一种风化壳淋积型稀土矿的提取方法，本发明在浸出阶段主要采用生物浸出和有机酸(盐)联合浸出工艺，在不污染环境的前提下实现稀土资源的清洁高效提取，具有浸出效果好、低成本、绿色环保等优点；本发明的工艺可减少杂质溶出，有利于提高稀土分离效率和产品质量；微生物及其代谢产物可以强化浸出剂的渗透性，减少浸出盲区，提高稀土资源有效利用率，部分还有利于污染物降解和生态修复；本发明采用溶剂萃取与反萃技术对稀土元素进行富集，再利用沉淀法可得到质量高的稀土产品。CN113025817ACN113025817A权利要求书1/2页1.一种风化壳淋积型稀土矿的提取方法，包括以下步骤：(1)将风化壳淋积型稀土矿进行干燥，得到适合浸出的稀土矿石；(2)培养可对风化壳淋积型稀土矿浸出的微生物，得到含微生物及其代谢产物的混合培养液或对有利于风化壳淋积型稀土矿浸出的微生物及其培养底物进行发酵培养，并对发酵产物进行粗提，得到富含微生物及其发酵产物的提取液；(3)配制可浸出风化壳淋积型稀土矿的有机酸及其盐类的水溶液；(4)将步骤(2)中的含微生物及其代谢产物的混合培养液和步骤(3)有机酸及其盐类的水溶液，进行混合，作为混合浸出剂，将混合浸出剂对步骤1)中的稀土矿石进行喷淋浸出，得到含稀土的浸出液；(5)对步骤(4)中的含稀土浸出液进行净化，去除杂质离子；(6)对步骤(5)中含稀土的浸出液进行溶剂萃取，得到高浓缩的混合稀土溶液和萃余液；(7)向步骤(6)中所述的高浓缩的混合稀土溶液中加入沉淀剂进行沉淀，得到稀土沉淀，进行脱水干燥后得到稀土产品。2.根据权利要求1所述的风化壳淋积型稀土矿的提取方法，其特征在于，所述步骤(1)中，风化壳淋积型稀土矿，总稀土元素含量≥0.05％。3.根据权利要求1所述的风化壳淋积型稀土矿的提取方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述的微生物为黄曲霉、黑曲霉、米曲霉、铜绿假单胞菌、解脂耶氏酵母、大肠杆菌、鲁氏接合酵母和枯草芽孢杆菌、亚硝酸单胞菌、维氏硝化杆菌中的一种或多种混合；微生物的培养采用培养底物为葡萄糖、玉米秸秆、酿酒废水、甘油、玉米秸秆水解物、玉米粉水解物中的一种或多种；将一种或多种微生物在含有上述培养底物中液体培养基中进行培养1～5天，得到的菌悬液即为含微生物及其代谢产物的混合培养液；或在发酵罐中发酵7～10天，利用离心、萃取、吸附、离子交换、膜分离、电渗析和酯化法中的一种或多种粗提工艺获得富含微生物及其发酵产物的提取液。4.根据权利要求1所述的风化壳淋积型稀土矿的提取方法，其特征在于，所述步骤(3)中，有机酸及其盐类的水溶液中，有机酸的浓度为0.005～0.1mol/L，有机酸盐的浓度为0.005～0.1mol/L；有机酸为柠檬酸、酒石酸、苹果酸、丁二酸、衣康酸、葡萄糖酸、丙酮酸、丙烯酸、抗坏血酸、乳酸、水杨酸、乙醇酸、甲酸、乙酸；有机酸盐为上述有机酸对应的铵盐、镁盐、钠盐、钾盐、钙盐中的一种。5.根据权利要求1所述的风化壳淋积型稀土矿的提取方法，其特征在于，所述步骤(4)中，含微生物及其代谢产物的混合培养液获取发酵产物提取液与有机酸及其盐类的水溶液的混合体积比为2:1～5:1；两者混合后，需要采用稀硫酸和氢氧化钠调节溶液的pH为1.0‑6.0；稀硫酸的浓度为0.5～1.5mol/L，氢氧化钠采用固体直接溶解。6.根据权利要求1所述的风化壳淋积型稀土矿的提取方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所用的除杂剂为氧化钙、氧化镁、氧化钠中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的风化壳淋积型稀土矿的提取方法，其特征在于，所述步骤(4)中，浸出的液固比为1:1～10:1，浸出过程进行循环喷淋；浸出至达到平衡后，得到含有稀土元素的浸出液。8.根据权利要求1所述的风化壳淋积型稀土矿的提取方法，其特征在于，所述步骤(6)2CN113025817A权利要求书2/2页中，萃取采用环烷酸、有机羧酸类、胺类、有机磷(膦)酸类中的一种或多种；萃取后的，萃余液可通过补加微生物和有机酸及其盐类水溶液后，返回步骤(4)中的浸出工艺。9.根据权利要求1所述的风化壳淋积型稀土矿的