一种利用超声波从赤泥中分离钽铌的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于分离提取钽铌的技术领域，尤其涉及一种利用超声波从赤泥中分离钽铌的方法。
【背景技术】
[0002]钽和铌是两种重要的稀有金属元素材料，具有重要的战略和经济价值，随着经济的发展，各种电子产品消费持续增长，使得钽、铌工业需求量的大幅的增长，加剧了钽、铌矿产资源供应的紧张程度。我国的钽铌原料储量丰富，其中钽占世界储量的20%，铌约占世界的15 %，但我国钽铌矿品位低，多金属共伴生矿床多，组分复杂，钽铌矿物嵌布粒度细，选矿回收率较低，特别是微细粒矿泥中钽铌回收率低是造成钽铌回收率低的主要原因。而采用现有的重选方法回收微细泥级-0.037mm的钽铌矿物，回收难度大，回收率低，浪费严重，因此开发从微细粒矿泥中回收钽铌资源的方法，对于钽铌资源的可持续发展具有十分重要的意义和较大的经济价值。
[0003]目前对微细粒钽铌矿泥的选矿，针对矿石类型不同采用不同的工艺流程，如重选-浮选，磁选-重选;重选-磁选-电选;磁选-浮选-浸出等，各种流程的重点和难点都在矿泥的粗选富集作业，尤其是微细粒矿泥的粗选富集。矿泥的粗选富集一般用离心选矿机、MGS复合重力选矿机、铺布溜槽、摇床等。这些粗选富集技术在回收微细粒矿泥中的钽铌时，存在回收率低、富集比低的缺点，造成钽铌资源的浪费。
[0004]现有技术存在的关键性问题:一是在一般微细粒级钽铌矿泥重选过程中，以脉石矿物为主要成份的微细矿泥大量覆盖在钽铌矿物表面或与钽铌矿物结合紧密，很难与有用矿物分离，这也是造成微细粒级钽铌矿泥选别作业钽铌精矿品位低的主要原因。二是微细粒级钽铌矿物，由于粒度细微，矿物沉降速度极小，是造成微细粒级钽铌选别作业精矿回收率的主要原因。
[0005]现有将矿泥进行预处理，然后对预处理后的矿泥中添加各种调整剂碳酸钠，抑制剂水玻璃，活化剂硝酸铅、苯甲羟肟酸、羟氨基酸等各种化学试剂，这种在选矿的处理过程中加入多种化学试剂处理方法存在着一是加入的化学试剂过多，二是处理工艺流程多，工艺复杂，三是处理后的废液，废物的三废处理难度大，对环境的影响压力大，生产成本高。
[0006]因此，迫切需要开发一种经济、高效、环保的从微细粒矿泥中回收钽铌资源的新方法。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种利用超声波从赤泥中分离钽铌的方法，旨在解决目前提取钽铌的方法中加入多种化学试剂处理存在加入的化学试剂过多，处理工艺流程多，工艺复杂，处理后的废液，废物的处理难度大，对环境的影响压力大，生产成本高的问题。
[0008]本发明是这样实现的，一种利用超声波从赤泥中分离钽铌的方法，该利用超声波从赤泥中分离钽铌的方法包括以下步骤:
[0009]以赤泥为初步原料进行预处理后得到稀释的钽铌溶液；
[0010]以稀释后的钽铌溶液为料液相，仲辛醇为有机相，采用超声波进行铌钽分离提取；[0011 ]所述采用超声波进行铌钽分离提取包括:
[0012](a)洗脱所述赤泥中含有的钽铌离子的步骤，其中，向插入于恒温槽内部的反应槽内加入中和的赤泥泥浆及酸性溶液或者加入粉末形态的赤泥、蒸馏水及酸性溶液，加热所述恒温槽使所述反应槽内的赤泥泥浆进行反应的同时施加超声波，从而洗脱所述赤泥中含有的钽铌离子；
[0013](b)分离回收赤泥残渣和提取滤液的步骤，通过过滤在所述(a)步骤中的反应后生成物来分离回收赤泥残渣和提取滤液;在所述(a)步骤中，所述施加超声波是利用超声波发生器，通过向安装于所述恒温槽内部的超声波尖端施加超声波的方式实施，所述泥浆或粉末形态的赤泥和酸性溶液以1:1?1:20的重量比混合，所述酸性溶液和蒸馏水以1:1?1:10的体积比混合。
[0014]进一步，所述超声波尖端安装于所述恒温槽的底面和所述反应槽的底面之间。
[0015]进一步，在所述(a)步骤中，在50°C?100°C下实施所述反应3小时以上。
[0016]进一步，所述超声波在30kHz?50kHz的频率范围内以260W?300W的输出功率条件施加，或者没有其它的反应槽而在所述恒温槽内部直接实现反应的情况下，以300W?500W的输出功率条件施加。
[0017]进一步，所述以赤泥为初步原料进行预处理的方法为:
[0018]所述预处理，将钽铌矿浆液处理至质量百分比浓度不低于20%，向质量百分比浓度不低于20%的钽铌矿浆液加入分散剂六偏磷酸盐，并搅拌数分钟，然后加入絮凝剂，搅拌数分钟后得稀释的钽铌溶液。
[0019]进一步，所述分散絮凝，向所述质量百分比浓度不低于20%的钽铌矿浆液中加入占质量百分比浓度不低于20%的钽铌矿浆液的质量比为0.0012-0.012%的分散剂六偏磷酸盐，并搅拌2-6分钟，然后加入絮凝剂聚丙烯酰胺，搅拌2-5分钟，得稀释的钽铌溶液。
[0020]进一步，所述分散剂六偏磷酸盐为六偏磷酸钠，步加入絮凝剂聚丙烯酰胺的量占质量百分比浓度不低于20%的钽铌矿浆液质量的0.00006-0.0006%。
[0021]进一步，所述采用超声波进行铌钽分离提取时，有机相和液相的水乳比为10:1
[0022]本发明有效提高了微细粒级矿泥中钽铌矿物的分选条件，微细粒钽铌精矿回收率高。二是能有效分散和絮凝脉石矿物为主要成份的微细矿泥，钽铌品位高，提高后续作业物料的质量，分散剂和絮凝剂用量极小，有利于环境保护，同时经济技术效益明显。
[0023]本发明通过酸解和超声波处理，进一步实现了赤泥中贵金属钽铌的富集;实现了钽铌的分离提取。
[0024]本发明的利用超声波从赤泥中提取钽铌的方法，具有通过最适当地组合超声波、强酸及恒温槽的温度调节，可以有效地提取赤泥内含有的钽铌的优点。
[0025]本发明其具有提取条件可以在比较低的温度中进行并且提取工艺单纯的优点。因此，利用本发明不仅可以将提取的钽铌和提取后剩余的赤泥残渣进行商业利用，而且因提取了钽铌的赤泥残渣的物性变化和化学组成的变化而可以应用于各种商业性领域，而且，利用超声波，在干燥的赤泥粉末中加入强酸和蒸馏水，使其在50?100°C的温度中反应，则洗脱出赤泥内含有的钽铌。
[0026]本发明的利用超声波从赤泥中提取钽铌的方法提取的钽铌和提取后剩余的赤泥残渣可以制造成耐热性颜料、陶瓷类(cerami c)材料、耐热性砖头、混凝土、水泥、黄土、陶瓷器材料等耐热性无机物和铁化合物、催化剂、建筑材料等各种物质。在本发明中不仅可以洗脱赤泥内含有的大部分的钽铌，并且可以调节钽铌的提取量，通过调节所述钽铌的提取量可以调节产品制造的成分，可以调节产品的特性。此外，在本发明中，因赤泥的物性变化，可以将作为提取后剩余的残存物的赤泥残渣利用于各种领域，活用提取的钽铌溶液而合成各种化合物、催化剂等的方案及提取后剩余的赤泥残渣而可以活用为高强度耐热性材料等，因此通过再利用以废弃物处理引起环境问题的赤泥解决环境问题的同时具有可以应用为各种高附加值的产品的效果。
【附图说明】
[0027]图1是本发明实施例提供的利用超声波从赤泥中分离钽铌的方法流程图；
[0028]图2是本发明实施例提供的利用超声波从赤泥中分离钽铌的方法的提取钽铌的装置示意图。
[0029]图中:100、金属离子提取装置；102、水；110、恒温槽；120、反应槽；130、超声波产生装置;132、超声波尖端;S:赤泥泥楽(slurry)。
【具体实施方式】
[0030]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0031]下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。
[0032]—种利用超声波从赤泥中分离钽铌的方法，该利用超声波从赤泥中分离钽铌的方法包括以下步骤:
[0033]SlOl:以赤泥为初步原料进行预处理后得到稀释的钽铌溶液；