Integrated Technology of Beneficiation and Metallurgy for Extracting Rare Earth from Weathering Crus
admin
2022-09-16
风化壳淋积型稀土矿提取稀土的 选冶一体化技术
Integrated Technology of Beneficiation and Metallurgy for Extracting Rare Earth from Weathering Crust Leaching Rare Earth Ore
技术编号
HUB-025
提供单位
武汉工程大学
技术大类
资源能源利用技术
联系人
池汝安
技术类型
其他资源能源利用技术
电话
13971601927
邮箱
rac7628@126.com
适用范围
本项目属于湿法冶金和矿物加工行业。
推荐单位
湖北省科技厅
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技术简要说明在风化壳淋积型稀土矿浸取过程中,黏土矿物上的稀土离子与浸取剂中电荷相同的离子进行交换,浸取剂中阳离子被吸附上去,稀土离子则被交换下来,然后采用碳酸氢铵进行沉淀回收,属于典型的选冶联合一体化的分离回收过程。原地浸出工艺不需要开山采矿,不毁坏矿体植被,开矿后矿山的生态环境恢复快,具有显著的环境保护优势,因此原地浸出工艺被认为具有劳动强度较小和生产成本较低。
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技术提供方项目申报单位武汉工程大学是一所以化工为鲜明特色的多学科研究型综合大学。其矿物加工工程始建于1979年,有着较长久办学历史和鲜明办学特色,是全国唯一培养化学矿山工程技术人才的特色专业。本项目依托武汉工程大学的教育部重点实验室“绿色化工过程教育部重点实验室”,矿产资源加工和绿色资源化工过程研究是实验室主要重点发展的研究方向之一,为矿物加工领域的技术研发、推广应用及产业化等方面提供了良好的条件。
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技术主要指标信息年产300吨稀土氧化物。
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商业应用情况武汉工程大学兴发矿业学院还与江西和福建等多个稀土矿的相关生产企业有良好的科技合作关系,目前也正在缅甸北部地区板瓦稀土矿区开展技术服务。
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资应用该技术需要钻孔、布管网、收液、建沉淀池等设备及工程投入,建成年开采1000吨稀土的浸矿场地一次性需投资500万元。后期运行仅需要浸矿剂、沉淀剂及各种辅料,以及废水氨氮微生物降解处理等费用。
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年运行维护费用以年生产300吨稀土计算,需要消耗原材料费用为1140万元,水电40万元,人工费100万元,设备折旧费430万元,管理费200万元等
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投资回收期包括建设期的投资回收期(所得税后)PP=1200/368.31= 3.26(年)
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附加效益第二代堆浸工艺需要结合平整土地,机械化施工筑堆,才能有效控制稀土的回收,而且还需要挖矿,毁坏植被和破坏山体,因此环保成本及运行成本都偏高,只在开采少量无假底板的风化壳淋积型稀土矿中使用,而第三代原地浸出工艺通过人工造矿体底板技术取代了堆浸工艺,不需要平整土地和机械化施工筑堆,减少了植被和山体破坏,因此环境效益明显。
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综合效益风化壳淋积型稀土矿是全球中重稀土的主要来源。稀土元素具有独特的磁光电等特殊性能,可作为磁性材料、激光材料、发光材料、催化材料、玻璃陶瓷材料等新材料,广泛应用于高技术领域。因此,稀土被认为是战略物质,稀土资源开发越来越得到许多发达和工业制造业国家的高度重视,尤其是紧缺的中重稀土,具有很高的市场竞争力。本项目工艺具有原料易得、技术可行性强、收率高、生产成本低、产品质量好、易于实现清洁生产等优点,并且三废经处理后达到国家的排放标准,技术处于国际先进水平。 原地浸出工艺采用新的多层菱形导流收液源头污染控制体系,将浸取剂溶液从矿体井的圆周向下渗透,与黏土矿物充分接触,将稀土交换于浸出液中,再渗透到矿体底部的导流孔,收集稀土浸出液,实现稀土的原地浸出,浸出液经沉淀回收稀土后,在返回进样口进行复用,从源头上减少氨氮的排放。由于不需要开山采矿,不毁坏矿体植被,开矿后矿山的生态环境恢复快,具有显著的环境保护优势。
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障碍对技术转移影响等级1 当地政府支持力度 2 当地居民对该技术的支持程度
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提交日期2020/12/24
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技术成熟度我国是最早利用风化壳淋积型稀土矿的国家,已有近50年的工业开发历史。先后在江西、福建、广东、湖南、广西和海南等省区相继发现了风化壳淋积型稀土矿,成为我国稀土的重要产区。根据前面成矿区的预测,云南省的滇南地区已成为重要的风化壳淋积型稀土矿产区,配分类型属于信丰型,以中重稀土为主,氧化镝(Dy2O3)含量很高。为此2017年工信部已下发稀土开采配额时,给了云南省100吨的稀土矿开采配额,目的在于保护性开采的同时,培养稀土资源开发专业人才。缅甸北地区紧靠我国滇南地区,其气候条件和人文与地理环境与滇南地区相似,因此适合云南省滇南地区稀土矿勘探和开发的新技术同样适合与缅甸北地区。目前风化壳淋积型稀土矿的稀土回收是以湿法冶金的化学方法,使用铵盐或镁盐等作为浸取剂,通过离子交换反应,把稀土交换于溶液,收集稀土浸出液,用碳酸氢铵或草酸沉淀回收碳酸稀土或草酸稀土。该技术已经在我国江西等地成熟运用多年,其工艺路线和体系集成度已相当完善。
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技术适用性与使用条件风化壳淋积型稀土矿的形成必须具备以下三个条件:(1)原岩含有稀土,这可给风化体系矿床提供稀土;(2)稀土以可风化的稀土矿物赋存,原岩的稀土可风化形成稀土离子;(3)原岩处在温暖湿润气候区,使得原岩可被风化形成风化壳矿体。根据风化壳淋积型稀土矿的形成规律,课推测出全球可能存在风化壳淋积型稀土矿的区域。因此该技术适用于全球具有风化壳淋积型稀土矿分布的地区。
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技术稳定性原地浸出工艺已先后在江西、福建、广东、湖南、广西和海南等省区多个风化壳淋积型稀土矿区进行应用,经济效益和环保效益显著。
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技术安全性原地浸出工艺不使用易燃易爆高毒性物质,因此不存在这些物质泄漏等环境、安全事故的风险。本项目工艺充分考虑了残余铵盐对土壤的影响,采用多层菱形导流收液源头污染控制体系,高效注液孔网布置方案及注液方式,强化浸矿场淋洗和收集过程,从源头上减少氨氮的排放。浸出液废水经集中微生物消解处理达标后排放。原地浸出工艺由于不需要开山采矿,不毁坏矿体植被,开矿后矿山的生态环境恢复快,具有显著的环境保护优势。
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技术转移推广障碍当地政府政策支持力度不足(如:关税、补贴等)
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知识产权转让1 一种风化壳淋积型稀土矿堆浸提取稀土的方法 ZL201410709093.5 2 一种从风化壳淋积型稀土矿浸出液除杂渣中回收稀土及铝的方法 ZL201510145764.4 3 一种风化壳淋积型稀土矿原地浸出收液方法 ZL201510145750.2 4 一种风化壳淋积型稀土矿复合浸取剂 ZL201410064086.4 5 一种风化壳淋积型稀土矿残余液回收稀土的方法 ZL201310513812.1 6 一种风化壳淋积型稀土矿浸出液中稀土离子回收的方法 ZL201410299342.8 7 一种风化壳淋积型稀土矿阳离子交换容量的测定方法 ZL 201110202881.1