本发明涉及采矿工艺技术领域，具体涉及一种从风化壳淋积型稀土矿中回收稀土的方法。
背景技术
风化壳淋积型稀土矿石是一种特殊的稀土矿种，中重稀土分配高，是国家发展的战略矿种，风化壳淋积型稀土矿石中稀土元素主要以水合或羟基水合离子的形式吸附于黏土矿物上，稀土品位低，仅为0.05～0.3％。矿石粒度极细，50％以上的稀土存于产率为24～32％的0.52-0.78mm粒级中，常规的物理选矿无法使稀土富集为相应的稀土精矿，所以只能采用化学浸取技术。当风化壳淋积型稀土矿用盐类电解质溶液淋洗时，稀土离子就会被交换下来，类似于离子交换过程。无论是强碱、强酸、弱酸盐、强酸弱碱盐，高价盐或低价盐还是有机酸，以及能与稀土形成配合物的碱，在溶液浓度适当时，均能有效地浸出风化壳淋积型稀土矿中的离子相稀土。
随着矿物开采的日益增多，据不完全统计，在江西和广东已开采稀土矿石达三十多亿吨，剩余稀土矿所含稀土的品味越来越低，开采难度越来越大，而且有些开采多年后的稀土矿仍然残留0.01～0.09％品位的稀土，为了提高稀土的回收率，降低资源消耗，减小环境污染，有效回收稀土矿物，人们不断改进回收稀土的方法。
例如，中国专利文献cn104046805a公开了一种风化壳淋积型稀土矿浸出液中稀土离子回收的方法，包括如下步骤：(a)采用铵盐浸取风化壳淋积型稀土矿，得到稀土浸出液；(b)通过二酐类化合物和n，n-二甲基甲酰胺在无水环境下对生物吸附剂进行改性(c)将改性生物吸附剂加入到稀土浸取液中，在一定酸度下进行吸附，吸附完毕固液分离得吸附有稀土离子的改性生物吸附剂；(d)将所述吸附有稀土离子的改性生物吸附剂进行煅烧得到稀土氧化物。然而该发明需要使用大量有毒类化学试剂对吸附剂进行改性，改性生物试剂表面残留的化学试剂在干燥过程中释放出来危害工人的身心健康，污染空气，而且增加了污水的处理成本，最终改性生物吸附剂通过煅烧除去，无法重复利用。
中国专利文献cn103509943a公开了一种风化壳淋积型稀土矿残余液回收稀土的方法，包括如下步骤：利用原堆浸场或原地浸出矿体的收液沟收集稀土残余液：用硫化铵或硫化钠调节稀土残余液ph值到4.5～5得到除杂稀土母液；向稀土母液中加入装有强酸型阳离子交换树脂的吸附柱吸附稀土；用洗脱剂对阳离子交换树脂进行洗脱，得到洗脱液，稀土浓度在0.3g/l～3g/l；用草酸或碳酸氢铵沉加入到洗脱液得到沉淀物，过滤、洗涤、晾干得到草酸稀土或碳酸稀土。然而该发明采用离子交换树脂对稀土进行富集，稀土的回收率只有77％～83％，非稀土杂质含量较高。
技术实现要素：
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的稀土回收率低、杂质高、污染重的缺陷，从而提供一种从风化壳淋积型稀土矿中回收稀土的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种从风化壳淋积型稀土矿中回收稀土的方法，包括如下步骤：
浸矿步骤，采用浸矿剂溶液浸取风化壳淋积型稀土矿，得到浸矿浸出液；
吸附富集步骤，在不断搅拌下向所述浸矿浸出液中缓慢滴加石灰乳调节溶液的ph为6.5-8.0，生成氢氧化稀土，然后加入吸附剂，经吸附、沉降后过滤，收集滤料，其中，所述吸附剂包括质量比为10:1-5:1的纳米炭黑和阴离子絮凝剂；
除杂步骤，向上述滤料中加入酸性溶液溶解，调节溶解过程的ph为3.0-4.5，待滤料中的氢氧化稀土溶解后，加入除杂剂除杂，调节除杂过程ph为5.5-6.0，除杂后过滤，收集滤出液；
沉淀步骤，向上述滤出液中加入沉淀剂进行稀土沉淀，过滤后得到稀土产品。
所述吸附富集步骤中，所述吸附剂的质量与浸矿浸出液的体积之比为(0.5g-5g)：1l。
所述吸附富集步骤中，所述阴离子絮凝剂为聚丙烯酰胺、羧甲基淀粉和羧甲基纤维素中的一种或者几种。
所述浸矿步骤中，所述浸矿剂溶液为2wt％的氯化镁溶液。
所述浸矿步骤中，加入盐酸调节所述浸矿剂溶液的ph至5.0-5.5。
所述浸矿步骤中，所述浸矿剂溶液与稀土矿的液固比为(0.3-0.7l):1kg。
所述除杂步骤中，所述酸性溶液为硫酸溶液、盐酸溶液、硝酸溶液中的一种或者几种的混合物，所述酸性溶液的质量浓度为1-10％。
所述除杂步骤中，所述除杂剂为的氢氧化钠溶液、碳酸钠或者碳酸氢钠中的一种或者几种的混合物，所述除杂剂的质量浓度为12-15％。
所述沉淀步骤中，所述沉淀剂为饱和碳酸氢钠溶液或者草酸溶液。
所述浸出液中稀土的含量不小于0.01g/l。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的从风化壳淋积型稀土矿中回收稀土的方法，通过吸附富集工艺对浸矿浸出液中的稀土进行富集后，再除杂、沉淀，能够显著提高对低品位矿山浸提后得到的低浓度稀土浸出液中稀土的回收效果，提高回收率和纯度，并且使用纳米炭黑和阴离子絮凝剂的混合物作为吸附剂，由于稀土在浸矿浸出液中基本上以稀土阳离子的形式存在，经纳米炭黑和阴离子絮凝剂的吸附自由基、静电结合、絮凝沉降等多种作用相互结合，在纳米炭黑和阴离子絮凝剂的质量比为10:1-5:1时，能够实现良好的稀土回收效果，可以适用于对稀土含量低至0.01g/l的浸矿浸出液进行回收，并且能够控制其的回收率高达95.3％以上，稀土纯度高达80.3％以上，而且能够降低阴离子絮凝剂的用量，从而降低吸附剂的成本，此外，结合采用一步除杂工艺，不仅简化操作，而且降低了稀土的损失率，进一步提高了稀土的回收率。
2.本发明提供的从风化壳淋积型稀土矿中回收稀土的方法，通过采用氯化镁溶液作为浸矿剂溶液，取代现有广泛使用的硫酸铵，在不影响浸矿浸提效果的基础上，避免了使用氨氮类浸矿剂污染水源，破坏生态环境的情况，进一步地，通过加入盐酸调节氯化镁溶液的ph为5.0-5.5，能够提高稀土的浸出率，降低其损失率，提高浸矿浸出液的稀土浓度，提高稀土的回收率。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
一种风化壳淋积型稀土矿回收稀土的方法，以江西赣州定南某稀土矿山风化壳淋积型稀土原矿土样为实验原料，经检测该原矿土样中稀土的含量为0.061wt％，首先，配制2wt％的氯化镁溶液，加入盐酸调节氯化镁溶液的ph为5.5，制得浸矿剂溶液对上述原矿土样进行浸取，得到浸矿浸出液，溶液中稀土的浓度为0.037g/l；然后量取5l浸矿浸出液，在不断搅拌下缓慢滴加石灰乳调节溶液的ph为7.0，然后向浸矿浸出液中加入12.5g的纳米炭黑和2.5g的羧甲基淀粉，继续搅拌24h，过滤后收集滤料，然后向滤料中加入5wt％的盐酸溶液，调节溶解过程的ph为4.5，然后搅拌下溶解30min，滤料中的氢氧化稀土溶解，溶液中稀土的浓度为1.52g/l，富集约42倍，然后加入12wt％的氢氧化钠溶液除杂，调节除杂过程的ph为5.8，除杂后过滤，收集滤出液，然后向上述滤出液中加入草酸进行稀土沉淀，过滤后得到草酸稀土产品，其纯度为80.7％，稀土回收率为98.3％。
实施例2
一种风化壳淋积型稀土矿回收稀土的方法，以江西赣州定南某稀土矿山风化壳淋积型稀土原矿土样为实验原料，经检测该原矿土样中稀土的含量为0.064wt％，首先，配制2wt％的氯化镁溶液，加入盐酸调节氯化镁溶液的ph为5.0，制得浸矿剂溶液对上述原矿土样进行浸取，得到浸矿浸出液，溶液中稀土的浓度为0.030g/l；然后量取5l浸矿浸出液，在不断搅拌下缓慢滴加石灰乳调节溶液的ph为6.5，然后向浸矿浸出液中加入20g的纳米炭黑和2g的聚丙烯酰胺，继续搅拌12h，过滤后收集滤料，然后向滤料中加入5％wt的盐酸溶液和水，调节溶解过程的ph为3.0，然后搅拌下溶解30min，滤料中的氢氧化稀土溶解，溶液中稀土的浓度为1.48g/l，富集近50倍，然后加入12wt％的氢氧化钠溶液除杂，调节除杂过程的ph为5.5，除杂后过滤，收集滤出液，然后向上述滤出液中加入草酸进行稀土沉淀，过滤后得到草酸稀土产品，其纯度为82.3％，稀土回收率为95.7％。
实施例3
一种风化壳淋积型稀土矿回收稀土的方法，以江西赣州定南某稀土矿山风化壳淋积型稀土原矿土样为实验原料，经检测该原矿土样中稀土的含量为0.023wt％，首先，配制2wt％的氯化镁溶液，加入盐酸调节氯化镁溶液的ph为5.5，制得浸矿剂溶液对上述原矿土样进行浸取，得到浸矿浸出液，溶液中稀土的浓度为0.010g/l；然后量取5l浸矿浸出液，在不断搅拌下缓慢滴加石灰乳调节溶液的ph为8.0，然后向浸矿浸出液中加入质量为2.5g的纳米炭黑和0.25g的羧甲基纤维素，继续搅拌18h，过滤后收集滤料，然后向滤料中加入5％wt的盐酸溶液，调节溶解过程的ph为4.0，然后搅拌下溶解30min，滤料中的氢氧化稀土溶解，溶液中稀土的浓度为0.51g/l，富集约50倍，然后加入12wt％的氢氧化钠溶液除杂，调节除杂过程的ph为5.5，除杂后过滤，收集滤出液，然后向上述滤出液中加入饱和碳酸氢钠进行稀土沉淀，过滤后得到碳酸稀土产品，其纯度为81.2％，稀土回收率为95.3％。
实施例4
一种风化壳淋积型稀土矿回收稀土的方法，以江西赣州定南某稀土矿山风化壳淋积型稀土原矿土样为实验原料，经检测该原矿土样中稀土的含量为0.06wt％，首先，配制2wt％的氯化镁溶液，加入盐酸调节氯化镁溶液的ph为5.0，制得浸矿剂溶液对上述原矿土样进行浸取，得到浸矿浸出液，溶液中稀土的浓度为0.038g/l；然后量取5l浸矿浸出液，在不断搅拌下缓慢滴加石灰乳调节溶液的ph为7.0，然后向浸矿浸出液中加入质量比为1.8g的纳米炭黑和0.2g的羧甲基淀粉，继续搅拌24h，过滤后收集滤料，然后向滤料中加入5wt％的盐酸溶液，调节溶解过程的ph为4.5，然后搅拌下溶解30min，滤料中的氢氧化稀土溶解，溶液中稀土的浓度为0.99g/l，富集约26倍，然后加入12wt％的氢氧化钠溶液除杂，调节除杂过程的ph为5.8，除杂后过滤，收集滤出液，然后向上述滤出液中加入草酸进行稀土沉淀，过滤后得到草酸稀土产品，稀土回收率为85.3％，其纯度为73.5％。
对比例1
一种风化壳淋积型稀土矿回收稀土的方法，以江西赣州定南某稀土矿山风化壳淋积型稀土原矿土样为实验原料，经检测该原矿土样中稀土的含量为0.06wt％，首先，配制2wt％的氯化镁溶液，加入盐酸调节氯化镁溶液的ph为5.5，制得浸矿剂溶液对上述原矿土样进行浸取，得到浸矿浸出液，溶液中稀土的浓度为0.036g/l；然后量取5l浸矿浸出液，向浸矿浸出液中加入12wt％的氢氧化钠溶液除杂，调节除杂过程的ph为5.5，除杂后过滤，收集滤出液，然后向上述滤出液中加入草酸进行稀土沉淀，过滤后得到草酸稀土产品，其纯度为56.4％，稀土回收率为62.1％。
对比例2
一种风化壳淋积型稀土矿回收稀土的方法，以江西赣州定南某稀土矿山风化壳淋积型稀土原矿土样为实验原料，经检测该原矿土样中稀土的含量为0.061wt％，首先，配制2wt％的氯化镁溶液，加入盐酸调节氯化镁溶液的ph为5.5，制得浸矿剂溶液对上述原矿土样进行浸取，得到浸矿浸出液，溶液中稀土的浓度为0.037g/l；然后量取5l浸矿浸出液，在不断搅拌下缓慢滴加石灰乳调节溶液的ph为7.0，然后向浸矿浸出液中加入15g的纳米炭黑，继续搅拌24h，过滤后收集滤料，然后向滤料中加入5wt％的盐酸溶液，调节溶解过程的ph为4.5，然后搅拌下溶解30min，滤料中的氢氧化稀土溶解，溶液中稀土的浓度为1.15g/l，富集约31倍，然后加入12wt％的氢氧化钠溶液除杂，调节除杂过程的ph为5.8，除杂后过滤，收集滤出液，然后向上述滤出液中加入草酸进行稀土沉淀，过滤后得到草酸稀土产品，其纯度为78.7％，稀土回收率为70.2％。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。