离子型稀土矿浸出过程主要物质浸出规律研究

采用柱浸法研究硫酸铵浸取离子型稀土矿过程中水、稀土、硫酸铵及其他杂质离子的浸出规律. 研究表明,离子型稀土矿矿土对水有较强的吸附能力,浸矿后,矿土的含水率由17.74 %增加到33.7 %.浸出过程中,稀土浸出率可达99.98 %,杂质中Al3+浸出量比较大,SiO₃2-浸出量较小,而Fe3+几乎不浸出,各离子的浸出先后顺序为:SiO₃2-、RE3+、Al3+、Fe3+,杂质Al3+的浸出略滞后于稀土的浸出. Al3+、Fe3+浓度达到峰值时,pH值最低,随着浸矿剂和顶水的加入,浸出液的pH值开始上升,直至达到硫酸铵溶液的pH值和顶水的pH值.      

改性树脂CB-ACT富集离子型稀土矿浸出液实验研究

在Φ15 mm×130 mm吸附柱中,利用改性树脂CB-ACT对离子型稀土矿浸出液中RE3+和Al3+进行动态吸附实验研究,考察料液初始浓度、料液流速、吸附温度等因素对改性树脂CB-ACT吸附RE3+和Al3+的动态吸附曲线的影响.结果表明:动态吸附的最佳条件为料液初始浓度4 g/L、料液流速4 mL/min、吸附温度308 K,在该工艺条件下,改性树脂CB-ACT对RE3+和Al3+吸附效果较好.其次,使用0.8 mol/L的M（OH）_n溶液对饱和吸附树脂进行淋洗,可选择性的将树脂上吸附的Al3+洗脱下来,与RE3+分离.在较好的淋洗工艺条件下,解吸液中Al₂O₃/REO的比值可低至0.34 %,稀土中的铝已基本去除.      

纳滤浓缩稀土母液沉淀上清液的实验研究

以赣州某稀土公司浸矿所得稀土母液经NH₄HCO₃除杂沉淀后的上清液为处理对象,主要研究纳滤技术对原液中稀土离子的浓缩效率,以及对NH₃-N分离回收情况,以期能够为工业化分离应用提供借鉴.实验表明,当原液中稀土离子浓度为142.9 mg/L,氨氮浓度为346.1 mg/L时,在操作压力为0.8 MPa,进水pH值为6.49,运行温度为25 ℃的条件下,浓缩液侧稀土离子截留率达到95 %以上,Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+等杂质离子截留率能够达到75 %~90 %,透过液侧氨氮浓度为原浓度的60 %左右,有一定的浓缩效果;6.0 L的稀土母液沉淀上清液浓缩至0.6 L时,RE3+浓度升高至1 242.0 mg/L,浓缩了近8.69倍.      

文摘与简讯

用阳离子交换树脂 研究稀土元素的淋洗行为 用阳离子交换树脂和EDTA淋洗剂研究稀土元素的淋洗行为。采用含二价铜离子作为滞留离子的阳离子交换剂,在pH8.4条件下定量的吸附RE络合离子,并用EDTA溶液进行淋洗。该法中淋洗稀土离子的流速比采用阳离子交换树脂床吸附非RE络合离子要快。该法不仅可节省淋洗时间和淋洗剂用量,而且溶解值也稍有下降。根据络合离子与RE元素的稳定常数测定了络合离子的淋洗次序。     

萃淋树脂法制备超高纯氯化钕工艺研究

以单一盐酸溶液为淋洗剂,采用萃淋树脂法制备超高纯氯化钕溶液。研究了CL-P507、CL-P204、001×7、001×8、D113、D900、DH100等7种树脂对RE3+、Al3+的吸附、解析、分离性能,遴选CL-P507为分离树脂、DH100为除铝树脂。单因素条件试验发现,加液方式、料液浓度、淋洗酸浓度、柱径比对流出液稀土纯度影响不显著,高料液浓度、高淋洗酸浓度、低柱径比可以获得较高浓度的超高纯氯化钕溶液,以正吸附方式加料、料液浓度30.89 g/L、淋洗酸浓度0.3 mol/L、柱径比20︰1为最优工艺条件,制备了纯度＞99.999%的超高纯氯化钕溶液。工艺不使用任何延缓离子,从源头控制非稀土杂质的引入,为超高纯稀土溶液的制备提供了技术参考。     

氨基膦酸型螯合树脂对水溶液中Ni2+,Fe2+,Fe3+吸附行为的研究

采用摇瓶法,考察了溶液中金属离子Ni2+,Fe2+,Fe3+浓度与氨基膦酸型螯合树脂D412相中金属离子吸附量的关系.结果表明,随着金属离子初始浓度的增大,平衡吸附量也在增大,树脂对Fe3+离子的吸附量明显大于对Ni2+和Fe2+离子的吸附量.以双曲线型(Lang-muir)吸附平衡模捌对试验数据进行拟和,线性回归参数R2>0.9.吸附与解吸过程的实验数据表明,氨基膦酸型螯合树脂用于镍矿浸出液分离提纯初步可行.     

负载纳米ZnS阳离子树脂选择性去除浓锌溶液中的痕量级Cu2+和Cd2+

通过将ZnS纳米粒子负载在阳离子树脂D001中制备负载纳米ZnS阳离子树脂吸附剂,即ZnS@D001,吸附湿法冶金锌浸出液中共存杂质金属离子（如Cu2+和Cd2+）。在10 g/L Zn2+的合成溶液中实现了对Cu2+的高度优先吸附,而对Cd2+没有任何吸附效果。吸附后的ZnS@D001树脂可以被1 mol/L HNO3有效解吸,然后再次负载ZnS。同时利用含有Cu2+和Cd2+的Zn2+溶液进行固定床柱吸附测试。经过吸附处理后,可以有效去除溶液中的铜杂质,纳米ZnS树脂可作为锌冶炼行业深度净化锌液的潜在功能材料。     

Cyanex 272浸渍树脂对稀土吸附特性的研究

将6种不同型号的苯乙烯型大孔吸附树脂浸渍于用石油醚稀释了的Cyanex 272（二（2，4，4-三甲基戊基）次膦酸）溶剂中，制取6种Cyanex272浸渍树脂，对其进行比较，制得了最佳的Cyanex272浸渍树脂。研究了Cyanex272对稀土离子的吸附特性，其吸附的最佳pH值为3，平衡时吸附容量为20．0436mg／g树脂，最佳吸附温度为40℃，达到最大吸附容量平衡时仅需要35min。     

纳滤膜对稀土离子的动态吸附行为及截留特性

采用经碳纳米管改性的亲水化纳滤膜浓缩提取稀土浸出液中的稀土离子,探究纳滤膜表面对La3+、Nd3+、Pr3+、Ce3+和Y3+5种稀土离子吸附动力学行为,考察稀土离子半径的大小对纳滤膜吸附性能和截留性能的影响.结果表明,Freundlich吸附方程比Langmuir方程能更好地描述稀土离子在纳滤膜表面上的动态吸附行为,用Freundlich吸附方程拟合后的结果相关度系数R2能达到0.999以上;在初始浓度为5×105 μg/L,温度为25 ℃,运行压力为0.6 MPa的实验条件下,纳滤膜对稀土离子的浓缩提取过程中,初始阶段的截留机理取决于纳滤膜表面的吸附作用和膜孔的机械筛分效应,膜面吸附达到平衡后以膜孔的机械筛分效应为主,此时La3+、Nd3+、Pr3+、Ce3+和Y3+的截留率分别为94.21 %、81.25 %、85.80 %、89.90 %和81.18 %,表明经碳纳米管改性的亲水化纳滤膜能高效浓缩截留稀土浸出液中的稀土离子.      

HD325树脂从低浓度稀土矿浸出液中回收稀土的研究

随着我国稀土矿资源的过度开采和利用,风化壳淋积型稀土矿的品位呈逐渐下降趋势,造成稀土提取过程浸出液体积大,回收稀土浓度低及后续处理负荷大等一系列问题。风化壳离子型稀土资源的稀缺性迫切需要研究开发新型提取工艺,以提高稀土的综合利用率。本文介绍了富集技术,特别是利用HD325离子交换树脂对风化壳淋积型稀土矿的低浓度浸出液进行了回收稀土的工艺技术研究。探讨了HD325树脂吸附稀土络阴离子的动力学,揭示了吸附和解吸的化学反应过程。研究结果表明:HD325离子交换树脂对稀土络阴离子吸附过程的速度控制步骤是液膜扩散与颗粒内扩散共同控制的作用,该类型树脂在酸性介质中能充分吸附硫酸铵浸出液中的低浓度稀土,且盐酸能够较完全解吸树脂中的稀土离子,从而达到回收低浓度稀土的目的。     

CL-P204萃淋树脂分离稀土的研究

用萃淋树脂CL-P204作为萃取色层的固定相研究了淋洗液HCl酸度(1.5～1.9N),流速(0.65～1.05ml/cm~2·min),负载量(占饱和吸附量的0.65％、1.3％与1.95％)与柱长径比L/φ(17、37)对相邻稀土元素铽与镝分离的影响。用log D对log[H~+]作图得一组直线,其斜率～3。说明萃淋树脂上的P204萃取稀土时一个稀土离子置换三个氢离子。饱和吸附量法测得树脂上的P204与稀土形成的络合物的克分子比是3:1。其反应式可能是:Ln_(+3)+1.5(H_2A_2)=LnA_3+3H~+。     

聚苯乙烯树脂处理稀土皂化含油废水试验研究

研究了用聚苯乙烯树脂处理稀土皂化含油废水,考察了聚苯乙烯树脂对油的饱和吸附容量以及进水含油浓度、流速、处理时间和水量对油去除率的影响。结果表明:聚苯乙烯树脂对油的饱和吸附容量较高,约为91mg/g;树脂除油率随进水油浓度增大而降低,但对于油质量浓度为562.3mg/L的稀土皂化废水,油去除率达87%以上;进水流速减小,油去除率增大;吸附平衡后,随处理时间延长和处理水量增加,油去除率急剧下降。     

包裹型SiO2/Al复合粉体的制备及烧结性能研究

为了克服金属陶瓷两相分布不均、界面不润湿和难以烧结致密等难题,采用球磨技术将增强相均匀包裹在基体材料表面,研究包裹型SiO₂/Al复合粉体的球磨制备工艺及其烧结性能,提高金属陶瓷的综合性能。结果表明,随着球磨时间的延长,SiO₂/Al复合粉体的比表面积先增大后减小,球磨6 h获得的复合粉体比表面积最大,达到8.1 m2·g?1。随着球料比的增大,SiO₂/Al复合粉体的比表面积先增大后减小,说明SiO₂包裹在Al粉表面的量呈现先增多再减少的趋势。随着球磨转速的增大,SiO₂/Al复合粉体比表面积先增大后减小。随着烧结温度的提高,SiO₂/Al金属陶瓷表面硬度先增高后降低,在烧结温度为900 ℃时,SiO₂/Al金属陶瓷的表面硬度达到最高。球磨时间为6 h,球料比为2:1,球磨转速为360 r·min?1,烧结温度900 ℃可以获得性能较佳的SiO₂/Al金属陶瓷。     

离子浮选法提取离子吸附型稀土

本文研究了用离子浮选法从离子吸附型稀土矿的(NH_4)_2SO_4浸出液中提取稀土的工艺。结果表明,对含RE_2O_31g/l的浸出液,提取率可达98%以上。浮选的泡沫产品含RE_2O_345%左右,灼烧后,产品中稀土总量(RE_2O_3)大于95%,且杂质含量少。本工艺操作简单,效率高,成本远低于草酸沉淀法,是开发离子吸附型稀土一项有针对性的新工艺。     

硫酸体系中杂质离子对N235萃取钒的影响

含钒石煤经空白焙烧、硫酸浸出后的酸浸液中含有较高浓度的Fe3+、Al 3+、Mg2+、PO3-4等杂质离子。试验研究了这些杂质离子对N235萃取钒的影响。结果表明:同等条件下,N235对V(Ⅴ)的萃取率显著高于对V(Ⅳ)的萃取率;升高溶液pH有利于V(Ⅴ)的萃取,当pH为1时,V(Ⅴ)的单级萃取率可达97.21%;当pH=0.5时,杂质离子Fe2+对V(Ⅴ)的萃取效果影响明显,所以溶液应处于氧化环境,使V(Ⅴ)稳定存在;溶液中的磷与Fe3+质量浓度升高可强化N235对磷与Fe3+的萃取,而Al 3+质量浓度升高会降低Al 3+的萃取率,硅与Mg2+的存在对萃取钒影响较小。整体上,Fe3+、Al 3+、Mg2+、SiO2-3与V的共萃效果不明显,对钒萃取影响较小。     

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。     

基于协同体系的磁性材料在稀土吸附中的应用研究

通过二氧化硅溶胶—凝胶法,将2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯（P507）与二(2,4,4’-三甲基戊基)膦酸（C272）的协同体系引入磁性固体吸附材料中,并将其用于吸附低浓度稀土离子。吸附剂的吸附试验结果表明,当溶液pH值为2时,吸附剂具有较优的协同效果,协同系数高达22,最大吸附量为0.07 mmol/g,但由于离子强度的增加会产生竞争吸附,使得稀土吸附量降低;吸附热力学分析表明,吸附为自发的吸热过程,且吸附量随着温度的升高而增大;动力学试验研究结果表明,吸附过程与二级动力学模型具有最高的拟合度,在吸附90 min后基本达到平衡。      

含铀钍氯化稀土溶液中离子交换法提铀

提出了一种利用铀酰离子与Cl-的络合,从高稀土低铀的含氯体系浸出液中分离提取铀而将大部分的稀土元素和钍留在浸出液中的离子交换法。研究了离子吸附过程中体系pH和氯离子浓度等对吸附效果的影响。结果表明,在反应pH=0~1、Cl-浓度7 mol/L的优化条件下,饱和树脂对铀的吸附量能够达到43.34 mg/g。后续采用7 mol/L HCl溶液酸洗和去离子水淋洗,回收钍和稀土的同时实现了铀的分离提取。该技术不改变传统稀土提取工艺流程,仅增加铀提取工艺技术单元,可实现铀的分离与浓缩,具有工艺流程短、不影响原有稀土提取工艺和矿产最大化利用的特点。     

离子型稀土矿硫酸镁柱浸过程中水、稀土和硫酸镁的平衡研究

采用柱浸方法研究无氨浸矿剂硫酸镁浸出离子型稀土矿,考察了浸矿过程中H2O、REO、Mg2+、SO2-4走向。结果表明,每千克稀土原矿吸水量约为344mL,稀土元素浸出率在99%以上,全过程损失率仅为0.045%,有0.24%的镁离子残留于矿体中,浸出液中镁离子总量增加4.7%,平衡率为98.76%,硫酸根总体升高0.52%。硫酸镁作为浸取剂,杂质Fe、Si的浸出率分别由硫酸铵浸矿时的0.435%、0.703%降低到0.03%、0.13%,杂质Al的浸出率基本保持不变。     

有盐体系中硅酸的聚合与纳米白炭黑的制备

利用含镁、铝盐的有盐硅酸体系,以氨水调节其pH,加入分散剂及表面改性剂,制备出平均粒径为60nm左右的白炭黑样品,通过此体系的pH值与所制样品比表面积的关系,探讨了有盐体系中硅酸的聚合机理,发现:当pH<3.8时,随pH升高,硅酸聚合度减小;在pH≈3.8时聚合度达到最小值;pH>3.8时,因Al3+、Mg2+的水解,各产物离子的羟基配位能力未达饱和,易与硅酸之间发生配位使聚合度逐渐增大,这种趋势随pH值进一步增大而逐步减弱。