离子吸附型稀土矿绿色提取技术研究进展

离子吸附型稀土矿富含中重稀土,是我国具有绝对优势的战略资源。目前该矿主要采用硫酸铵浸出、碳酸氢铵沉淀的工艺提取稀土,提取过程中存在氨氮污染问题。本文从绿色浸取剂及浸出液绿色富集技术开发两方面对离子吸附型稀土矿绿色提取技术研究进展以及发展趋势进行了介绍,并给出了绿色清洁提取技术发展方向建议。     

风化壳淋积型稀土矿的基础研究

文章评述了40年来风化壳淋积型稀土矿的基础研究,包括矿床的成因及特征、稀土矿物的组成及性质,稀土与黏土矿物的关系、稀土在黏土矿物中的吸附及迁移理论,论述了风化壳淋积型稀土矿的稀土元素配分的特征及四大效应,并探讨了稀土浸出机理和风化壳淋积型稀土矿稀土浸取的三代工艺,提出了风化壳淋积型稀土矿基础研究和浸出工艺的发展方向及亟待解决的问题.      

离子吸附型稀土矿除铝技术研究进展

赣南离子吸附型稀土矿富含中、重稀土元素,具有极高的经济价值及重要的战略意义.在对大量文献资料进行查阅及分析的基础上,介绍铝在离子吸附型稀土矿中的赋存形态、浸出行为以及对稀土工业生产的影响,系统地阐述离子吸附型稀土矿浸取过程中除铝技术的研究和实践进展,并对现有技术进行分析总结,提出未来离子吸附型稀土矿除铝技术应向环境友好型发展,并实现除铝产物资源化、商品化.      

风化壳淋积型稀土矿稀土浸取剂的研究进展与展望

风化壳淋积型稀土矿中的稀土主要以离子的形式吸附在黏土矿物上,可采用盐类电解质溶液作为浸取液提取稀土。为实现稀土的绿色高效浸取,稀土浸取剂不断改进。本文主要阐述了浸取剂在助渗、抑杂、防膨以及少铵或无铵浸取等方面的研究进展,指出了现有浸取剂研究中存在的一些不足,提出了进一步加强助渗、抑杂、防膨等机理的研究,加强浸取剂残留对环境影响的研究,筛选能同时满足多种浸取需求的浸取剂是今后主要的研究方向。     

降低离子型稀土原地浸矿残留稀土的对策探讨

离子吸附型稀土矿是国家战略资源,加强稀土废弃矿资源综合利用、充分回收残留稀土资源是今后稀土研究领域重要研究方向之一。文章在总结离子吸附型稀土矿提取工艺发展演变的基础上,重点分析了离子吸附型稀土废弃矿中残留稀土原因及其赋存状态。研究结果表明,离子吸附型稀土废弃矿中残留稀土的主要因素有浸矿过程的浸矿盲区、毛细现象、风化不完全和反吸附现象等。针对稀土残留的原因,结合实验研究,就减少稀土残留及进一步浸出回收离子吸附型稀土提出了对策,分析结果可为离子吸附型稀土矿的绿色高效提取及减少稀土资源残留提供参考依据。      

ICP-AES法测定离子吸附型稀土矿镁盐体系稀土浸出液中稀土与非稀土杂质

硫酸镁作为离子吸附型稀土矿的浸取剂,具有价格便宜、对环境影响小等优点,有望消除硫酸铵浸取过程中的氨氮污染,实现离子吸附型稀土矿的生态友好浸取。离子吸附型稀土矿浸出过程耗时长,过程中稀土浸出液所需取样数量多,而且稀土浸出液具有需要测试元素多,样品中元素含量差异大,样品之间同一元素含量差异大等特点。通过分析谱线选择、基体影响分析、谱峰漂移校正,分段计算等手段,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定镁盐体系稀土浸出液中稀土与非稀土杂质的方法。通过精密度实验、加标回收实验、空白实验及方法对比实验来验证方法的可靠性。研究表明:所建方法的方法检出限小于0.03 mg·L~(-1),被测元素的测试误差以及相对标准偏差都能控制在5%以内,可以实现对镁盐体系稀土浸出液中稀土、铝、镁、钙等元素的准确测试,获得较真实的稀土浸出率等过程参数,为硫酸镁浸取离子吸附型稀土矿这一新技术提供了分析测试保障。     

镁钙铵系浸取剂对离子吸附型稀土矿区土壤生态影响初探

离子吸附型稀土矿富含宝贵的中重稀土战略资源,工业开采过程产生的氨氮污染问题长期备受关注。分别以硫酸镁、氯化钙和硫酸铵柱浸模拟离子吸附型稀土矿浸取尾矿,以中黄13大豆为供试作物,开展了室外盆栽试验,探究其对离子吸附型稀土矿区土壤的生态影响。结果表明,与采用铵浸尾矿种植相比,采用镁浸或钙浸尾矿种植的豆苗株高相当或更高,叶片的叶绿素含量更高或相当,根系生长正常,主根明显,侧根茂盛,且地径明显更粗,这可能与镁、钙等能直接参与叶绿素合成、加速糖分运输、改善土壤板结等有关。与采用硫酸铵浸取剂浸矿相比,采用硫酸镁、氯化钙浸取剂浸矿对离子吸附型稀土矿区土壤的生态影响更小,这也为离子吸附型稀土矿绿色开采和浸矿场地污染防治指明了发展方向。     

离子间的相互作用对离子吸附型稀土浸出行为的影响

为深化离子吸附型稀土矿浸取机制,从溶液化学的角度对稀土的浸出行为进行了研究。实验中采用不同浓度氯盐及硫酸盐(阳离子为:Na~+,NH_4~+,Mg~(2+))作为浸取剂对高钇重稀土矿进行了静态浸取,并利用离子相互作用理论对浸出结果进行了分析。结果表明:低浓度时,浸取剂对稀土的浸出能力与其阳离子的吸附能力一致,SO_4~(2-)较Cl~-对稀土表现出更强的配位助浸作用。反之,提升浸取剂浓度时,离子间逐渐增强的静电作用会抑制稀土的浸出,尤其对于高价态阳离子;此时SO2-4对浸取阳离子的络合作用明显,生成的络合离子会对稀土的浸出造成屏蔽。因此,对稀土浸出行为特性的研究中有必要考虑到浸取剂本身的阴、阳离子特性。     

柠檬酸盐配位浸出风化壳淋积型稀土矿回收稀土的研究

选用柠檬酸盐作为风化壳淋积型稀土矿的浸取剂,并将柠檬酸盐对稀土的浸出效果与硫酸盐和氯化盐等浸取剂进行了对比,考察了柠檬酸铵作为浸取剂时的最佳浸取工艺。实验结果表明,柠檬酸铵作为风化壳淋积型稀土矿浸取剂时,柠檬酸根离子与稀土离子的配位作用,能促进矿石稀土离子交换,提高稀土回收率,降低浸矿剂铵盐的用量,减小氨氮废水的污染。采用柱浸回收稀土的最佳工艺条件为:柠檬酸铵浓度3 g/L,液固比2∶1,浸取剂pH 6.0~8.0,淋洗流速0.5 min/m L,稀土浸出率可达90.01%。     

风化壳淋积型稀土矿浸取技术发展现状

对风化壳淋积型稀土矿的浸取技术进行了综述。根据该矿的浸出机理,分析了三种传统浸出工艺的利弊,结合最新研究成果,总结出4种新型浸出方式并指出了浸出工艺的发展趋势。在沉淀稀土工艺方面,重点论述了碳酸氢铵沉淀工艺及镁/钙盐体系下风化壳淋积型稀土沉淀的最新成果,最后提出了风化壳淋积型稀土矿浸取工艺的发展方向。     

用吸附法提取离子吸附型重稀土矿食盐浸出液中稀土的试验

一、前言江西离子吸附型稀土矿的特点是,原矿含稀土低,如某离子吸附型重稀土矿,其稀土含量多在0.1%左右;矿石中粘土矿物含量高及由此引起矿石的吸水性强、使固液分离成为一件很困难的事。为此,我们对吸附法提取离子吸附型稀土的工艺进行了初步试验。其主要目的是探讨“碳浆法”提稀土的可能性。本文论述的是我们采用活性炭和活性煤     

离子吸附型稀土矿再吸附试验研究

针对离子型稀土矿原地浸矿中的再吸附问题,进行了实验室条件试验,探讨了离子型稀土矿再吸附存在的条件,提出避免离子型稀土矿浸出再吸附的措施。结果表明稀土母液与稀土矿相互接触越充分,再吸附效果就越好;母液稀土离子浓度升高或母液液固比增大,会使稀土矿再吸附量增大;母液中阳离子离子交换能力大于稀土离子,会抑制稀土矿再吸附,交换能力小于稀土离子,会促进稀土矿再吸附;pH值升高再吸附量先增大后减小。同时,为避免浸出过程再吸附,应该选择合适的浸取剂浓度与液固比。     

风化壳淋积型稀土矿浸出渗流和传质过程研究现状及展望

风化壳淋积型稀土矿富含中重稀土,主要分布在中国的南方七省,目前主要用硫酸铵作为浸取剂的化学浸出法回收稀土。浸取剂在矿体中的渗流、传质过程直接影响着稀土浸出效率,强化其渗流、传质过程可以提高稀土浸出的有效渗流速度,加快稀土离子交换速率,降低浸取剂用量,缩短生产周期,实现稀土绿色高效回收。本文分析了风化壳淋积型稀土矿渗流、传质过程的研究现状,总结了风化壳淋积型稀土矿渗流、传质过程的强化方法。结果表明,继续探索浸取液在风化壳淋积型稀土矿矿体中的有效渗流扩散规律和找寻促进稀土传质的高效传质规律,并以此为指导筛选浸取剂和助浸剂、改进注液方式、增加外力场将是强化风化壳淋积型稀土矿渗流、传质过程的主要研究方向。     

风化壳淋积型稀土矿浸取过程中浸取剂阴离子的影响

为了深入探索风化壳淋积型稀土矿浸取机理,从微观角度对稀土浸取过程中的溶剂化行为进行了理论研究。通过对不同阴离子与稀土离子形成的水合团簇的结构、静电势分布特性、团簇内相互作用特性以及团簇结合能等理论数据进行了计算及分析。结果表明,静态浸取过程中,稀土的浸出为热力学主导的过程,即能与稀土离子形成稳定水合团簇的阴离子具有更好的浸出率;而在动态浸取过程中,稀土的浸出行为受动力学因素影响更大,即渗透和迁移能力更强的浸取剂具有较好的浸出率。另外,从团簇结合能上反映出,重稀土水合团簇较轻稀土水合团簇具有更低的结合能,在溶液中更容易发生迁移,此结论也符合风化壳淋积型稀土矿稀土配分的分馏理论。     

离子型稀土矿渗流溶浸行为研究

离子型稀土矿性质复杂,当前所采用的原地溶浸工艺适应性不强、影响因素较多,为揭示离子型稀土矿原地溶浸过程影响机制,探寻溶浸过程优化调控方法,本文以江西龙南足洞风化离子型稀土矿为研究对象,采用室内柱式溶浸法模拟原地溶浸工艺过程,开展离子型稀土矿溶浸过程影响规律研究,考察浸出过程各工艺因素对离子型稀土矿浸出效率的影响以及稀土原矿浸出前后的物质变化。研究结果表明,调控离子型稀土矿浸出过程原矿含水量4%、矿层高度43 mm,浸出剂浓度4%、浸出剂溶液p H值5.0、浸取过程固液比1.0∶0.8、浸取剂流速5 ml·min-1为最佳浸出条件参数,在原矿REO总量为0.078%的情况下,可获得浸出率为92.87%的稀土母液,母液中稀土平均浓度为1.73g·L-1,效果良好。稀土离子在浸出过程中与浸出剂的电解质NH+4发生了离子交换反应,稀土离子被交换浸出,而阳离子电解质NH+4则保留在浸渣中,整个浸出过程未生成其他新的物质,没有改变离子型稀土矿原有的晶型结构,不会影响稀土离子的渗流溶浸,有利于离子型稀土矿的绿色高效提取。     

离子型稀土矿开发的历史回顾——纪念赣州有色冶金研究所建所60周年

赣州有色冶金研究所作为我国南方离子吸附型稀土的主要发现、命名和两代提取工艺的发明单位,几十年来围绕它们的开发和应用,进行了大量的研究工作,获得大批成果.但是,由于国家保密的限制,矿山生产工艺长期处于保密状态.随着项目的解密,文中将重点围绕离子型稀土矿山的开发,作出一些简明的历史性回顾.文中介绍一种全新的稀土矿种——"离子吸附型"稀土矿,并按稀土配分的特点而划分的三大类型离子矿,矿山开采的第一代工艺——"池浸工艺"(现已淘汰),第二代工艺——"原地浸出"工艺,同时概要性地介绍开采现状,涉及的工艺技术,完全拥有自主知识产权.     

湖南大坪离子吸附型稀土矿床经济价值分析

稀土有工业"黄金"之称。它的应用领域遍布军事、冶金工业、石油化工、玻璃陶瓷甚至农业方面,是我国战略性矿产资源,具有重要的意义。近年来,湖南省核工业地质局三〇三大队在湖南省蓝山县发现的大坪大型稀土矿床,具备超大型矿床规模,探获RE2O3可推断资源量约60万t。矿体规模大,分布面积广且连续,平均厚度8.18米,平均品位0.0717%。易选冶,提取稀土工艺简单、成本低,潜在经济价值超过550亿元。大坪矿床的发现极大地弥补了湖南省稀土矿资源的找矿空缺,连接了华南地区离子吸附型稀土矿产出板块,对整个华南地区离子吸附型稀土矿高效勘查和绿色开发提供了积极启示作用。     

风化壳淋积稀土矿浸取动力学基础理论研究

风化壳淋积型稀土开采先后经历了池浸、堆浸和原地浸矿,目前采用原地浸矿法.研究风化壳淋积型稀土浸取动力学有助于从本质上提高浸矿效率和资源回收率,为高效、科学开采风化壳淋积型稀土矿提供理论依据,进一步完善风化壳淋积型稀土的原地浸出理论和技术.为此对风化壳淋积型稀土矿浸取动力学基础理论进行研究,并针对现有浸矿工艺,指出了影响浸取效率的因素,提出了提高风化壳淋积型稀土浸取速度的方法与措施.      

离子吸附型稀土矿分形特性及土-水特征曲线预测研究

离子吸附型稀土矿石(土)的土-水特征与矿体渗透性能关联紧密,对于稀土资源浸取率有重要影响,利用分形维数预测土-水特征曲线具有工程价值.为了探究不同粒径范围离子吸附型稀土矿石(土)的分形特性,选取龙南足洞矿区稀土矿样进行筛分,采用粒度分析仪测量(＜0.075 mm,0.075 mm～0.25 mm,0.25 mm～0.5...     

宁化富铕中钇离子吸附型稀土矿可选性试验研究

本文采用氯化铵和流酸铵两种药剂对富铕中钇离子吸附型稀土矿进行了淋洗交换的选矿研究,讨论了矿石可选性和影响稀土交换率的因素,并给出了生产上选矿工艺条件。