离子型稀土浸矿过程矿样力学特性演化规律

通过对重塑稀土试样核磁共振成像和三轴强度测试试验,分析了3%(NH_4)_2SO_4溶液浸矿对重塑稀土试样的黏聚力和内摩擦角的影响。试验结果表明:用3%(NH_4)_2SO_4溶液做浸矿液时,其有效浸矿时间为3 h,而纯水浸矿不存在有效浸矿时间。在3%(NH_4)_2SO_4溶液的有效浸矿时间内,试样的黏聚力出现下降的趋势,下降幅度为79.5%。在3~6 h间继续浸矿,黏聚力又出现小幅度的增加,而试样的内摩擦角一直减小,减小幅度为54.5%。从核磁共振图像可以看出,在有效浸矿时间内,试样的核磁共振图像会出现一条"黑影",随着浸矿时间的继续,"黑影"会从试样的上部移动到底部。由此推断"黑影"为化学置换反应发生的区域。     

离子型稀土浸矿过程渗透率与黏聚力的关系研究

通过三轴试验仪和简易渗透试验仪对重塑稀土矿样进行强度和渗透率的测试试验,研究了2%(NH_4)_2SO_4溶液和5%(NH_4)_2SO_4溶液浸矿试样的黏聚力变化规律,2种溶液浸矿后试样的黏聚力随浸矿时间逐渐减小,尤其是2%(NH_4)_2SO_4溶液浸矿后试样的黏聚力下降速率更快。从2种不同浓度的(NH4)2SO4溶液浸矿试样的渗透率变化可以看出,矿样的渗透率随浸矿时间逐渐增大,较高浓度溶液浸矿后的试样渗透率增加的幅度更大。通过分析浸矿后试样的黏聚力和渗透率的关系得出,随着浸矿试样的渗透率增大,其黏聚力出现下降的趋势。     

浸矿剂阳离子活性与稀土浸出特性关系研究

浸矿剂阳离子活性与浸出特性是离子型稀土浸出率的两个重要影响因素,为研究二者间的相关性,自主研发了柱浸实验装置,并结合核磁共振技术,获得了试样浸矿过程微观孔隙结构演化、浸出速率、稀土浸出量与浸矿次数的关系。综合分析可知,浸矿剂阳离子活性与土样微观孔隙结构、浸出速率关联性不强,试样孔隙结构主要由初始孔隙决定,浸出速率由孔隙结构与颗粒迁移的聚集程度决定。浸矿剂阳离子活性是稀土浸出质量的重要影响因素,但不是唯一的影响因素,浸矿剂物质的量浓度在一定程度上影响浸出效率。     

氨-铵盐及助浸剂对异极矿中锌浸出的影响

为实现氧化锌矿中异极矿的有效浸出,采用[NH_3]、[NH_4~+]浓度相同的NH_3-NH_4Cl、NH_3-(NH_4)_2SO_4和NH_3-(NH_4)_2CO_3的水溶液分别作为浸出剂,在相同的浸出工艺条件下浸出异极矿中的锌,铵盐对锌浸出率影响由大到小顺序为:NH_3-(NH_4)_2SO_4NH_3-NH_4ClNH_3-(NH_4)_2CO_3。通过试验研究了浸出工艺条件对NH_3-(NH_4)_2SO_4溶液浸出异极矿的影响,在总氨浓度为8.5 mol/L、[NH_3]/[NH_4~+]浓度比为1、温度45℃,搅拌速率为300 r/min、浸出1 h的较优工艺条件下,异极矿中锌浸出率为86.0%。此外,在NH_3-(NH_4)_2SO_4溶液中分别添加一定量的ChCl-Urea DES和乙二胺作为助浸剂,相同浸出工艺条件下,可使异极矿中锌的浸出率分别提高至92.0%和97.7%。     

颗粒运移对离子型稀土矿体结构影响的试验研究

结合江西省赣州市龙南县某一离子型稀土矿工程实际,研究在常水头渗流过程中浸矿液渗流规律和颗粒运移对矿体结构的影响规律,定量分析两种不同浸矿方式对矿体结构的影响。结果表明:第一种浸矿方式在32d注清水浸矿阶段,矿体颗粒级配发生明显变化,说明矿体结构和渗透性的改变主要由于颗粒运移引起,改注19d3%的硫酸铵溶液阶段,矿体颗粒级配变化不明显;第二种浸矿方式直接用3%的硫酸铵溶液浸矿35d,颗粒运移和离子交换反应同时发生,大大缩短了浸矿时间,但所需硫酸铵用量大。因此,对不同矿体及不同的生产要求应根据工程实际采用不同的浸矿方式。     

硫酸铵-草酸联合法分离溶液中稀土和钙的研究

针对目前草酸沉淀法处理含钙的稀土料液时难以实现钙和稀土有效分离的问题,以酸溶废水沉淀渣所得酸浸液为研究对象,通过在酸浸液中添加适量的硫酸铵和草酸,生成可溶性的(NH_4)_2[Ca(SO_4)_2]和草酸稀土沉淀的方法实现稀土与钙的分离;系统考察了(NH_4)_2SO_4浓度、草酸用量、搅拌时间、温度、溶液初始p H值、初始稀土浓度等对溶液中稀土和钙分离的影响。结果表明,在不搅拌、(NH_4)_2SO_4浓度为80 g/L、草酸用量为理论量的1.2倍、反应温度30℃、溶液初始p H=2、初始稀土浓度20 g/L时,稀土沉淀率为99.02%,除钙率为99.35%。     

乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿渗透性研究

探讨了乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿过程溶液的渗透规律,研究了浸取剂浓度、溶液pH值、浸取温度、矿样粒径及孔隙度对渗透速度的影响。结果表明,浸出液的渗透速度随着水力梯度增大呈线性增大,说明乙酸铵溶液在渗流过程中符合达西定律,且为层流状态。溶液浓度、pH值以及实验温度对浸矿过程渗透性的影响主要取决于溶液粘度与矿体表面吸附水水膜厚度。矿样粒径与孔隙度增大,有利于加大浸取剂溶液在矿体中的渗流量,缩短渗流路径,提高渗透速度。乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿的优化工艺条件为:乙酸铵溶液浓度1.0%,浸取温度25 ℃,溶液pH值7.00,此时稀土浸出率93.88%。     

弱渗透性离子型稀土矿浸矿试验研究

针对弱渗透性离子型稀土矿采用原地浸矿法浸矿效率不高及对环境产生的危害等问题,采用柱浸试验模拟堆浸采矿法对弱渗透性离子型稀土矿进行浸矿试验,研究浸矿剂种类、浓度、使用剂量、流速和装矿高度等与稀土浸出率、浓度之间的相互关系。结果表明,当浸矿剂硫酸铵溶液的浓度为30g/L、液固比为1∶1、流速为2.8mL/min时,稀土的浸出效果最佳,浸出率约为70%,比原地浸矿采矿法的浸出率高出10%左右。     

离子型稀土矿氯化钙浸矿模拟与参数优化研究

为避免离子型稀土矿原地浸出过程中带来的氨氮残留问题,本研究选用氯化钙作为新型无氨氮浸矿剂开展浸矿过程模拟及参数优化研究,重点试验了浸取剂浸矿溶液浓度、pH值、固液比等对稀土浸出率的影响.研究表明:1)相同浸矿溶液浓度、pH、固液比的条件下,氯化钙和硫酸镁的浸矿能力分别是硫酸铵浸矿能力的84.5％和74.6％;2)当浸矿...     

超声波强化低品位氧化锌矿在NH3-(NH4)2SO4-H2O体系中的浸出

研究了低品位氧化锌矿在NH_3-(NH_4)_2SO_4-H_2O体系中的浸出,并利用超声波进行了浸出过程的强化。结果表明,超声波能够强化低品位氧化锌矿在氨性浸出剂中的浸出。在总氨浓度为7.5mol/L,n[NH_4~+]∶n[NH_3]为2∶1,反应温度为40℃,反应时间为60 min,超声波浸出,液固比为5∶1的条件下,锌的浸出率可以达到92.1%。当NH3与(NH4)2SO4的摩尔比为1∶1时,此低品位氧化锌矿在浸出Zn2+所形成的配位化合物为[Zn(NH_3)_4]~(2+)。适当增加氨浓度及反应温度可有效提高锌的浸出率。     

武山铜矿地下溶浸技术试验研究

为了回收利用武山铜矿南矿带 -4 0m以上 40 0万t难采、难选氧化矿 ,1994年武山铜矿与北京矿冶研究总院合作 ,共同进行了“武山铜矿地下溶浸技术试验研究”项目。该项目进行了矿石矿物学研究、矿石可浸性、岩心渗透性试验、矿床地质及水文地质调查、矿体浸出渗流模型、现场注水试验、原地浸出 -萃取 -电积联动试验及技术经济分析等工作。达到了先进的技术经济指标 :浸出率68% ,集液率 65 % ,萃取率 95 % ,电积率 98% ,吨铜成本 9990 40元。形成了适应地下矿山原地浸出开采的完整生产技术     

用D301离子交换树脂分离铼和钼

研究了大孔弱碱性阴离子交换树脂D301从含大量钼、小量铼的H_2SO_4-(NH_4)_2SO_4溶液中分离铼和钼的性能。pH4—6范围内,D301对铼吸附率最大,而pH6时钼吸附率最高。二者在pH4时分离系数有最大值,β_(Re/Mo)=2277。最佳条件下纯铼的饱和吸附量为650mg/g树脂,工作吸附容量为244mg/g树脂。用8％NH_3·H_2O 10％NH_4NO_3和10％(NH_4)_2CO_3溶液分别洗脱铼和钼,二者可得到良好分离。     

堆浸过程渗流动力学试验研究

堵塞是堆浸过程中常见的现象,引起孔隙率在不断变化,渗透系数不再是一恒值。针对这一现象,采用混合矿酸浸模拟机械堵塞、硫化矿菌浸模拟化学堵塞,在各自柱浸试验中定期监测了渗流速度和压力值,并基于马克威分析系统回归分析了渗透系数随浸出时间变化的规律。研究表明化学堵塞对渗流影响比机械堵塞严重。     

堆浸过程渗流动力学试验研究

针对堆浸过程中的堵塞现象, 采用混合矿酸浸模拟机械堵塞、硫化矿菌浸模拟化学堵塞, 在各自柱浸试验中定期监测了渗流速度和压力值, 并基于马克威分析系统回归分析了渗透系数随浸出时间变化的规律。研究表明, 化学堵塞对渗流的影响比机械堵塞严重。     

鑫泰含泥氧化铜矿制粒预处理堆浸工艺

研究大冶鑫泰矿业有限责任公司4#矿体含泥氧化铜柱浸工艺过程,优化酸性介质制粒柱浸工艺参数,为现场扩大试验提供技术数据.结果表明,制粒后的粒矿堆高3m,经硫酸喷淋浸出25d,渣计铜浸出率78.02％,硫酸实际酸耗3.57t/t·铜,25d浸出后矿堆仍具有良好的渗透性.     

弱渗透性离子型稀土矿堆浸工艺优化试验研究

针对堆浸浸取弱渗透性离子型稀土矿过程中稀土矿物浸出率偏低和资源浪费的情况,通过模拟堆浸浸矿法,对弱渗透性离子型稀土矿进行了浸矿试验,分别从矿堆堆筑、矿堆内部增渗以及布液方法等方面对堆浸浸矿工艺进行了优化研究。试验表明:当矿堆底垫倾角为5°,圆柱体矿堆中增加的渗透器的截面积占矿堆截面积的2%时,浸出效果显著,其浸出率为79.24%,稀土离子平均浸出浓度为2.03g/L。与传统堆浸方法相比,浸出率提高了10.04%。     

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。     

堆浸矿堆溶液渗流规律初探

溶液渗流规律对堆浸技术的浸出率、浸出速率具有很重要的影响。堆浸矿堆可划分为矿石颗粒、空气、不可动溶液和可动溶液,矿石颗粒是组成矿堆的骨架,颗粒表面吸附作用和表面张力是促使溶液进入矿堆的重要因素,在非饱和渗流状态下,矿堆相对渗透率与饱和度有关。矿堆中颗粒尺寸小的区域渗透系数小,导致最大极限流速小,易达到局部区域饱和渗流,随着喷淋强度的增大,饱和区范围逐渐扩大,直至整个矿堆达到饱和渗流。采用假想渗流代替实际渗流,推导了溶液渗流的基本方程。     

高含泥碱性氧化铜矿堆浸渗透性影响因素分析

为了探寻影响浸堆渗透性的重要因素, 对羊拉铜矿堆浸进行了一系列实验研究。采用变水头渗透实验的方法, 系统研究了不同矿石粒度及不同压实度条件下矿样渗透系数的变化规律。通过硫酸浸出实验证实了堆场矿样不同粒径组合时渗透系数随浸出时间增加呈减小趋势。实验结果表明, 水洗入堆矿的级配特征优于原矿, 其渗透系数也大幅度提高。随着压实度的增加, 样品的渗透系数急剧降低。化学堵塞对浸堆渗透性影响较大, 必须采用添加化学剂来降低化学堵塞的可能性。     

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。