羧酸铵盐浸取剂对风化壳淋积型稀土矿助浸过程研究

目前，稀土矿浸出研究仅针对稀土浸出过程中抑杂浸出或抑制黏土矿物膨胀的某一方面。为综合考虑稀土浸出过程中高效抑铝和抑制黏土矿物膨胀的协同作用，采用氯化铵分别与不同浓度的乙酸铵、酒石 酸铵、柠檬酸铵3种羧酸铵盐助浸剂组成复配溶液，通过柱浸方法回收风化壳淋积型稀土矿，从而实现在保证稀土浸出率的情况下，达到有效降低浸出液中杂质铝含量的目的，同时得到黏土矿物的最佳抑膨条件。选用 0.2 mol/L氯化铵分别与3种羧酸铵盐助浸剂复配，探讨了助浸剂浓度、浸出温度及浸出液pH对风化壳淋积型稀土矿浸出过程以及对黏土矿物膨胀性能的影响。结果表明，3种羧酸铵盐助浸剂的最佳添加浓度为：0.04 mol/L乙酸铵、0.07 mol/L酒石酸铵、0.005 mol/L柠檬酸铵，在最佳添加剂浓度下抑铝能力为：乙酸铵＞柠檬酸铵＞酒石酸铵，黏土矿物的膨胀率大小为：δ乙酸铵＜δ酒石酸铵＜δ柠檬酸铵。在常温下，0.2 mol/L 氯化铵与0.04 mol/L乙酸铵复配溶液作为浸取剂时抑铝和防膨效果最佳，在pH=4时，稀土浸出率为90.08%，铝浸出率为26.37%，黏土矿物膨胀率为2.705%。     

复合镁盐浸取风化壳淋积型稀土矿过程强化研究

风化壳淋积型稀土矿是世界中重稀土的主要来源,其中稀土以水合或羟基水合离子吸附在黏土矿物上,可采用离子交换的方式浸出稀土矿。为提高以复合镁盐为浸取剂时稀土的浸出效果,采用柱浸的方式模拟原地浸出过程,研究了复合镁盐浸取风化壳淋积型稀土矿稀土及铝的浸出传质过程,并结合色谱塔板理论进行了分析。结果表明,采用氯化镁和硝酸镁摩尔比为4∶6的复合镁盐浸取剂浸出稀土的效果最佳;在一定范围内较高的镁离子浓度可以通过提供驱动力来克服扩散阻力,从而加强稀土(RE)和铝(Al)的传质过程;pH在4～8范围内几乎不影响稀土和铝的传质效率,强酸性环境(pH=2)下浸出稀土矿会显著加强铝的浸出,不利于后续处理;高温有助于稀土及铝的浸出;采用复合镁盐柱浸回收稀土的最佳工艺条件为:MgCl_2和Mg(NO_3)_2摩尔比为4∶6,镁离子浓度为0.2 moL/dm~3,pH为溶液初始值,夏季作业有利于提高浸出传质效率。     

长链聚合磷酸酯络合沉淀分离稀土与铝的研究

在离子型稀土矿浸出过程中,稀土浸出的同时大量的非稀土杂质如铝离子也会进入稀土浸出液中。本文针对稀土浸出液中杂质铝离子的去除问题展开研究,采用聚磷酸丁二酯选择性络合沉淀料液中的稀土元素,分别考察了溶液pH、聚磷酸丁二酯的量、反应时间、反应温度对除铝效果的影响,结果表明:以聚磷酸丁二酯作为络合沉淀剂,控制模拟料液的pH值为2.5、加入m（聚磷酸丁二酯单体）:m（RE3+）=12:1当量的聚磷酸丁二酯、反应时间为10 min、反应温度为50℃时,稀土的沉淀率为91.35%,铝的共沉淀率为11.22%,有效地实现了稀土与铝的分离。      

某砂岩铀矿石低酸氧浸试验研究

对某高酸耗砂岩铀矿石进行了低酸度、高压氧气条件下的室内浸出试验研究,结果表明:当浸出剂pH为2.00～2.20、以氧气作氧化剂时,在氧压1.5 MPa的搅拌浸出条件下,铀的浸出率可达到89%以上;在氧压为1.0 MPa的柱浸条件下,铀浸出率为80%～85%。试验条件下,低酸氧浸的浸出率均高于以H_2O_2作氧化剂条件下的浸出率,浸出过程的酸耗为17.2～37.6 t/t矿石,浸出液中Fe~(2+)、Al~(3+)质量浓度分别为400 mg/L和90 mg/L,生产成本和沉淀风险均大幅度降低。     

从废弃稀土荧光粉中再生Y_2O_3:Eu~(3+)红粉

浙江某照明公司回收的废弃稀土荧光粉中Y与Eu的含量分别为36.47%和6.22%。采用盐酸浸出、组合试剂除杂、稀土草酸沉淀及焙烧、水热法合成工艺从该废弃荧光粉中回收再生出Y_2O_3:Eu~(3+)红粉,并对所得Y_2O_3:Eu~(3+)样品的晶体结构、表面形貌及发光性能进行表征。结果表明,1在双氧水加入量为0.2 m L/g、盐酸浓度为4mol/L、浸出温度为60℃,浸出时间为4 h时,废弃荧光粉中Y、Eu的浸出率分别达99.56%、92.39%。2浸出液加氨水将p H终点调至4.5时,Al~(3+)、Fe~(3+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)可除尽。3草酸沉淀试验中,在草酸浓度为100 g/L,沉淀时间为0.5 h,温度为60℃时,稀土纯度可达99.60%。4水热反应温度为180℃时制备的Y_2O_3:Eu~(3+)发光强度最高,其最大发射峰位于614 nm,对应着Eu~(3+)的5D0-7F2电偶极跃迁。SEM测试表明,Y_2O_3:Eu~(3+)荧光粉的形貌逐渐由球状转变为针管状,结晶度良好,长度分布均匀,微管长度平均为30μm,有轻微烧结团聚现象。     

从低品位含铝矿石酸浸液中回收铝

从低品位含铝矿石湿法处理过程综合回收铝,实现低品位含铝矿物的资源化或高值化利用具有重要的现实意义。以硫酸浸出低品位含铝锐钛矿原矿得到的高铝铁浸出溶液为研究对象,采用硫酸铝铵结晶沉铝—树脂吸附除铁—焙烧联合工艺制备高纯Al_2O_3。结果表明,在铝离子初始浓度0.70mol/L、NH~(4+)/Al~(3+)摩尔比1.2、结晶终点温度20℃条件下,以300r/min的速度搅拌30min,可获得晶体纯度95.31%,铝的回收率88.19%,夹杂铁的含量1.39%的NH_4Al (SO_4)_2·12H_2O粗产品。将NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O粗产品通过两次重结晶和一次树脂吸附除铁,最终在1 300℃条件下焙烧可得到纯度为99.99%的Al_2O_3。     

广东某稀土浸出试验与除杂化学分析

某稀土中TREO离子相含量0.1%,采用硫酸铵作浸出剂从浸出剂浓度、淋洗液固比和淋浸速度,做了相关的条件试验,并得出最佳浸出条件,同时针对稀土浸出液除杂问题从离子浓度层面做了相关的化学分析,在淋出液稀土浓度1.10 g/L,pH=4.21左右,杂质主要是Al_2O_3,含量0.42 g/L,试验既要满足使用碳酸氢铵有效的去除Al_2O_3,又能尽量减少碳酸稀土的沉淀而造成稀土的损失,通过溶液化学分析得到了最佳的除杂pH值为5.0,最终稀土沉淀作业回收率最高为99.706%的优良指标。     

地下细菌浸出溶浸液的制备工艺

为强化硫酸浸出过程和降低酸耗,目前广泛使用了各种氧化剂(Fe~(3+),O_2,H_2O_2,NaClO_3,HNO_3,M_n~3O_2等),其中使用最多的是Fe~(3+)离子。假如在地下浸出循环液中有亚铁离子存在,则可使用微生物法来氧化它,从而得到高氧化还原电位(大于450毫伏)的溶液。制备氧化剂(Fe~(3+))的这种方法比化学和电化学方法优越得多,因为它成木低、简单且环境洁净。     

离子型稀土矿浸出渗流规律与调控方法研究

离子型稀土矿床成因与矿石性质复杂,矿体特有的黏土矿物不仅不利于稀土离子的渗流浸出,而且易产生药剂残留、渗流盲区,还可能引发山体滑坡等地质环境灾害。为给离子型稀土矿原地溶浸、高效回收工艺以科学指导,从原地溶浸化学反应、渗透规律、浸出动力学、水动力学、铝动力学等角度深入分析了离子型稀土矿浸出渗流规律研究现状,指出了原地溶浸过程存在的问题和发展方向,总结探讨了浸出渗流过程的调控方法。结果表明,以理论为指导,开发高效、经济、环保型浸出剂,研发助浸、抑杂、防膨、促渗等辅助药剂,改善注液、收液方式将是离子型稀土矿原地溶浸工艺优化的主要方向。     

黏土矿物对风化壳淋积型稀土矿浸矿剂中NH_4~+的吸附和脱附特性研究

为了消除风化壳淋积型稀土矿中残留浸矿剂所导致的环境污染问题,本文研究了风化壳淋积型稀土矿中主要黏土矿物蒙脱土、高岭土和伊利石对稀土浸矿剂中NH_4~+的吸附和脱附行为和机理,并采用纳氏比色-分光光度法对NH_4~+进行测定。结果表明,蒙脱土、高岭土和伊利石对NH_4~+的吸附为单分子层吸附,符合Langmuir模型,且NH_4~+的最大吸附量分别为5.99mg/g、0.12mg/g、1.10mg/g,风化壳淋积型稀土矿中NH_4~+的释放源主要来自于蒙脱土和伊利石。解吸附实验结果表明金属离子和去离子水对NH_4~+的解吸附能力遵循Fe~(3+)≈Al~(3+)≥Mg~(2+)Ca~(2+)K~+Na~+H_2O。镁盐解吸附实验结果表明其对黏土矿物上NH_4~+的解吸附速度快,解吸附率高,同等条件下其对风化壳淋积型稀土矿中残留NH_4~+的洗脱率大于95%。     

褐铁矿型红土镍矿硫酸高压浸出的研究

研究了褐铁矿型红土镍矿硫酸高压浸出过程中浸出温度和时间、硫酸用量对镍、钴、锰、铁、铝、镁、硅、铬浸出的影响。在浸出温度为250℃,浸出压力3.9 MPa,浸出时间为40 min,硫酸用量240kg/t干矿的优化条件下,镍,钴,锰的浸出率分别为96.8%,96.6%,98.7%,铁、铝、镁、硅的浸出率分别降低到2.6%,16.9%,61.8%,1.9%,铬的浸出率降低到0.7%,浸出液中的铬以Cr~(3+)的形式存在,浸出液中没有Cr~(6+)。静置分离试验表明,在此浸出条件下的浸出矿浆固液分离效率较高。扫描电镜分别对30、40、60 min浸出渣相微观形貌的分析表明,浸出30 min时针铁矿中Fe~(3+)绝大部分溶出并经过水解重新沉淀,延长浸出时间只是使铁相的等粒-圆粒状颗粒分布趋于均化。浸出渣相的主要成分为Fe_2O_3,(H_3O)Al_3(OH)_6(SO_4)_2,KAl_3(SO_4)_2(OH)_6及Si O_2。     

从包头稀土粗精矿中分选氟碳铈矿和独居石精矿的研究

<正> 前言包头矿中稀土矿物主要是氟碳铈矿和独居石,並且嵌布粒度细小(<0.043毫米),矿物表面性质相近,分选较困难,以致包钢稀土精矿生产以来,都是上述稀土矿物的混合精矿。同时,由于稀土矿物和含Ca~(2+)、Ba~(2+)、Fe~(3+)等杂质的矿物可浮性接近,导致稀土精矿中有害成分(P_2O_5、CaO、     

柠檬酸对蓝晶石浮选行为的影响研究

通过纯矿物浮选试验,研究了柠檬酸对蓝晶石浮选的调整作用。结果表明,在油酸钠浮选体系中,柠檬酸在不同的pH值条件下能不同程度的抑制蓝晶石的上浮,在十二胺浮选体系中,柠檬酸在不同的pH值条件下能不同程度的活化蓝晶石的上浮。利用量子化学计算前线轨道能量和分子动力学模拟研究水和柠檬酸在蓝晶石表面的吸附差异,模拟结果表明柠檬酸与蓝晶石的作用强于水与蓝晶石的作用,通过浮选溶液化学计算,分析了柠檬酸对蓝晶石的调整机理,柠檬酸组分可以与蓝晶石表面的铝离子络合,其中C_6H_7O_7~-和C_6H_6O_7~(2-)的作用效果比C_6H_6O_7~(3-)明显,同时增强了蓝晶石表面的负电性,抑制油酸钠在蓝晶石表面的吸附,而有利于十二胺在蓝晶石表面的吸附。     

硫酸铵浸出离子型稀土矿对土壤和地下水污染的研究现状

我国的离子型稀土矿多采用硫酸铵原地浸出工艺富集,该工艺对土壤和地下水均会造成污染。根据硫酸铵原地浸出稀土矿的机理和工艺现状,分析了在浸出过程中对土壤和地下水环境所造成的氨氮污染、重金属污染、稀土元素污染及酸化等。总结了浸矿中所产生的NH_4~+、SO_4~(2-)、H~+、重金属离子、稀土离子等污染物在土壤和地下水中的迁移及转化路径。各污染物随浸出液通过渗透作用进入土壤和地下水,在此过程中,部分NH_4~+被氧化为NO_2~-、NO_3~-,SO_4~(2-)被还原为S~(2-)以及与Ca~(2+)反应生成CaSO_4。     

镁盐浸取风化壳淋积型稀土矿浸出过程动力学研究

为提高以镁盐为浸取剂浸取稀土时的稀土浸取率,对镁盐浸取风化壳淋积型稀土矿时浸出过程动力学进行研究。结果表明:镁盐浸取风化壳淋积型稀土矿中稀土和铝的反应过程符合内扩散控制动力学模型;不同镁盐浸取稀土和铝过程中离子交换反应的反应活化能及反应级数从小到大依次为硝酸镁氯化镁硫酸镁;以硝酸镁为浸取剂时浸取反应速率快,达到反应平衡所需时间短,工业上可采用硝酸镁作为浸取剂在缩短反应时间、降低镁盐浓度的条件下,有效降低成本,优化浸出过程;镁离子浓度对稀土浸取的影响要大于其对铝浸取的影响,镁盐与稀土反应的反应活化能及反应级数均小于其与铝反应的反应活化能及反应级数;铝浸取过程达到平衡所需的时间均大于以相同浸取剂浸取稀土时浸取过程达到平衡所需的时间,铝的浸出速率要略慢于稀土,在工业生产中可以对稀土浸出液进行分批收液,达到有效降低稀土浸出液中铝含量的目的。     

酒石酸与白云母作用机理研究

为揭示油酸钠体系下酒石酸与白云母的作用机理,采用SEM及XPS等手段对不同白云母样品进行了表征。结果表明,C_4H_5O_6~-、C_4H_4O_6~(2-)等主要吸附在白云母解理面上,导致白云母表面ζ电位负向增大,进而使得C_(17)H_(33)COO_-在白云母表面的物理吸附作用减弱,并且吸附在白云母表面的C_4H_5O_6~-、C_4H_4O_6~(2-)等离子,还会覆盖白云母表面暴露的Al等活性点,导致C_(17)H_(33)COO~-与白云母表面Al等活性点结合几率减小,也使得C_(17)H_(33)COO~-在白云母表面的化学吸附作用减弱。此外,含有羟基等亲水基团的C_4H_5O_6~-、C_4H_4O_6~(2-)等吸附在白云母表面会使其表面强烈亲水。     

杂质铝对磷酸酯混合萃取剂从铵盐浸出液中萃取稀土的影响

风化壳淋积型稀土矿是我国重要的战略性资源，使用原地浸出开采工艺得到的稀土浸出液中铝含量较高，是主要的杂质离子。为了从该浸出液中一步法分离富集稀土，探讨了一种磷酸酯混合——萃取剂P0261(2-乙基己基磷酸酯，单酯和二酯1 GA6FA 1混合)在NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃三种模拟浸出液中对稀土La3+、Nd3+的萃取行为，并分析杂质铝离子对稀土萃取行为的影响。试验结果表明:在三种铵盐溶液中，萃取剂均能够有效萃取分离稀土离子La3+、Nd3+；加入Al3+后，稀土萃取率E会随Al3+浓度增大而减小。但当Al3+浓度在300 mg·dm-3以内时，E降幅缓慢，最大下降值为14.68%。通过分析负载有机相，Al3+比RE3+更易与P=O形成配位键，且铵根离子浓度变化会影响P=O→RE配位键的形成，从而影响萃取行为。因此，将浸出液中的杂质铝离子浓度控制在300 mg·dm-3以内，则可以使用萃取剂P0261一步法萃取分离稀土。      

复杂伟晶岩铝硅酸盐矿物晶体结构与表面特性和可浮性的关系

基于复杂伟晶岩铝硅酸盐矿物锂辉石、绿柱石、石榴子石、长石和云母晶体结构复杂,表面物理化学性质的各向异性显著,表面化学性质相似,表面活性质点皆为Al~(3+),与传统的脂肪酸类捕收剂作用的选择性差等特点,对复杂伟晶岩铝硅酸盐的晶体结构与可浮性关系进行分析,以期为复杂伟晶岩铝硅酸矿物浮选分离提供理论借鉴。研究表明,不同铝硅酸盐矿物解离时矿物表面的诸多性质如:化学键的断裂程度、暴露元素的数量和种类、Al~(3+)对Si~(4+)的替代程度及Al的配位方式等的不同直接影响着矿物的可浮性,而导致铝硅酸盐矿物解离时表面性质差异的深层次原因是它们晶体结构的差异。     

高砷金精矿硫代硫酸盐浸出试验研究

以某高砷金矿经两次粗选—两次精选—四次扫选选别得到的含金24.6g/t的金精矿为原料,采用响应曲面法对该金精矿硫代硫酸盐浸出过程进行优化分析,同时探索了S_2O_3~(2-)、NH_4~+和Cu~(2+)浓度等因素对浸出效果的影响。结果表明,浸出溶液中的S_2O_3~(2-)、NH_4~+和Cu~(2+)浓度对金浸出率的影响程度依次是[S_2O_3~(2-)]>[Cu~(2+)]>[NH_4~+]。在浸出时间4h、浸出温度40℃、矿浆pH值10、搅拌速度300r/min、硫代硫酸钠浓度0.5mol/L、硫酸铵浓度1.0mol/L、铜离子浓度为0.035mol/L条件下可获得最佳的浸出效果,最佳金浸出率为90.28%,可实现该高砷金精矿中金元素的有效回收。研究结果可为解决该类型浮选金精矿浸出方案和高砷金精矿硫代硫酸盐浸金工艺提供参考。     

离子型稀土矿化学溶浸影响因素及其调控

离子型稀土矿性质复杂,稀土元素赋存状态特殊,特有的黏土矿物性质不利于稀土的化学溶浸,综合回收困难。为揭示离子型稀土矿化学溶浸影响机制,探寻溶浸过程优化调控措施,本文以江西龙南离子型稀土矿为研究对象,采用室内溶浸法模拟原地溶浸工艺过程,开展化学溶浸体系各因素的影响机制及其优化调控研究。结果表明浸出剂浓度越高、流速越快,稀土的浸出率越高,而原矿含水率过大、矿层高度过高均会影响稀土的浸出效率,进而降低稀土离子的浸出率和浸出母液浓度;采用正交试验法计算分析各因素的影响效应可得出各因素的交互影响关系,形成的较佳试验条件与单因素试验结果一致,当调控浸出剂浓度为4%、浸出剂用量180 mL、矿层高度211 mm,以及浸取剂流速为2 mL/min、顶水用量为20 mL、原矿含水率5%左右,可获得浸出率和稀土浓度均较高的浸出母液(浸出率97.87%、稀土浓度2.52 g/L)。通过调控稀土化学溶浸主因素,优化溶浸过程次因数的条件控制,可实现了离子型稀土矿的绿色高效提取,也丰富了稀土化学溶浸基础理论。