赤泥中回收稀土金属的综述

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1、赤泥中回收稀土金属的综述王鸿振梁勇姜平国李飞(1．江西理工大学，江西赣州341000)(2．章源钨制品有限公司，江西赣州341000)摘要：叙述了从赤泥中稀土金属回收的意义以及我国赤泥中稀土元素的赋存状况。介绍了国内外从赤泥中回收稀土元素的工艺，并对其进行了评述。针对我国山西铝厂的赤泥中含钙和钠较高的特点，提出了先焙烧，再用盐酸浸出稀土，然后在浸出液中加碱，得到钪等稀土金属氧化物沉淀，最终分离的新工艺。该工艺能有效分离稀土．易实现工业化生产，废水处理量少，不产生新的污染，符合节能和环保的要求。但是目前还停留在实验室阶段，要实现工业化生产，其经济效益如何有待于进一步的实践证明。关键

2、词：稀土金属；钪；赤泥；回收1前言赤泥是氧化铝工业生产过程中排出的一种固体废物，每生产1t氧化铝，就会产出lt-1．6t的赤泥。对于赤泥，国内外尚没有一个好的处理方法，只好筑坝堆存。赤泥中含有放射性元素，有害于人体健康；而且赤泥中含有大量的碱，遇到雨水，易随雨水渗入地下，污染水源Ⅲ；此外，赤泥中含有丰富的稀土元素。因此，从赤泥中提取稀土金属的研究，对保护环境，特别是提高矿产资源的综合利用率有着重要的意义。我国一些有色、稀有金属等用量少的矿产较为丰富，但大宗、支柱性矿产则显资源不足，而且人均资源占有量相对较少。因此，二次冶金资源的综合利用得到了前所未有的重视。中国铝业集团等大型企业

3、的矿产资源的综合利用．在近几个五年计划中一直被列为国家重点攻关课题，尤其是从赤泥中提取有用元素，并开发高附加值产品备重视。从赤泥中回收稀土金属不仅是实现二次冶金资源的综合利用需要，而且是保护我们赖以生存的地球环境的需要，这是减少环境污染、维护生态平衡的重要途径闭。2我国赤泥中稀土金属的赋存状况我国各铝厂排出的固体废物赤泥，因使用的铝土矿产地不同和氧化铝的生产方法不同，稀土含量也大不相同。贵州铝厂拜尔法赤泥中Sc：0，为107g／g，RE：O，(稀土元素总量)达1400~g／g；烧结法赤泥Sc2O3为92．5g，RE2O3为1320~g／g；郑州铝厂赤泥中Sc2O3为70．5g／g

4、，RE2O3为66~g／g；山西铝厂的赤泥中Sc2O3为41．2g，RE203为355txg／g；山东铝厂的赤泥中Sc2O3为44．9txg／g，RE2O3为664txg／g[，1。在氧化铝的生产过程中，在强碱状态下使稀土离子定量地转变成稀土氢氧化物，脱水后便生成稀土氧化物凝胶，干燥后，变成氧化物分散在赤泥中网。国内的专家对赤泥中的Sc和RE的物相进行了大量的研究．结果表明，赤泥中的Sc和RE不是离子吸附型的．也不存在于新形成的铝硅酸盐矿物相中，主要以类质同相形式分散于铝土矿及其副矿物如金红石、钛铁矿、锐钛石、锆英石、独居石等中。明确了赤泥中稀土金属的赋存状况，为从赤泥中提取稀土

5、工艺的研究提供了有力的依据。3从赤泥中提取稀土金属的工艺研究现状在我国．对赤泥的综合利用已经进行了大量研究工作IlO,1”，在水泥制造、建筑粘和剂方面实现了工业化生产．取得了很好的经济效益。但是赤泥中稀土金属提取方面的研究进行的比较少。然而由于稀土金属具有特殊的用途，且矿产资源分散，因此，从赤泥中回收稀土金属是非常有价值的。3．1从赤泥中提取稀土金属的工艺研究目前．从赤泥中回收稀土金属的主要工艺是采用酸浸出工艺．其中包括盐酸浸出、硫酸浸出、硝酸浸出等。希腊科学家M．Orhsenktihnti—Petropulut习等研究了不同浓度的盐酸、硫酸、硝酸及SO气体压力等浸出条件(如浸出

6、时间、温度、液固比)对浸出回收率的影响。结果表明，在浸出剂浓度均为O．5mol／L、温度为298K、浸出时间为24h、固液比为l：50条件下，其浸出率依次为硝酸>盐酸>硫酸，但相差不是太大，其中硝酸浸出时，钪的浸出回收率为80％，钇的浸出回收率达90％，重稀-k(Dy，Er，Yb)浸出回收率超过70％，中稀-I-_(Nd，Sm，Eu，Gd)浸出回收率超过50％，轻稀土(La，Ce，Pr)浸出回收率超过30％。由于硝酸具有较强的腐蚀性，且不能与随后提取工艺的介质相衍接。因此，大多采用盐酸或硫酸浸出171。此工艺侧重回收钪、钇，而其它稀土的回收率不高，特别是轻稀土的回收率较低。同时，

7、M．Orhsenkfihnu—Petropulut3]还研究了赤泥用盐酸浸出一离子交换和溶剂萃取分离提取钪及钇与镧系元素(REE)。该工艺是将干燥赤泥与一定量的Na2CO3，Na2B407混合，在1IO0~C熔烧2Omin．用浓度为1．5mol／L的盐酸浸出后，采用Dowex50W离子交换机和x8离子交换树脂吸附．用浓度为1．75mol／L的盐酸解吸，Fe，Al，ca，Si，Ti，Na等首先被解吸，Sc，Y，REE则留在树脂中，再经浓度为6mol／L的盐酸解吸后，在pH值为O、液