离子型稀土原地浸矿场清水淋洗室内模拟试验研究

离子型稀土开采以硫酸铵为浸矿剂进行原地浸矿,大量的浸矿剂通过离子交换作用置换出稀土元素离子后,高浓度的氨氮则留存于稀土矿层土壤中。以广东某稀土矿区为研究对象,采用土柱模拟试验,对浸矿后的土柱体进行清水淋洗,研究了不同pH值浸矿剂、不同清水淋洗工艺特征下氨氮的解析规律。结果表明,以出水氨氮浓度达到《稀土工业污染物排放标准》(GB26451—2011)且变化平稳为淋洗终点,所用淋洗水量与矿样体积比在2.1～2.3倍,氨氮淋出率大于62%,硫酸盐淋出率大于58%,淋洗初期淋洗液氨氮浓度大幅下降,而后随着淋洗水量增加缓慢下降。研究结论为离子型稀土矿区土壤氨氮污染控制奠定一定理论基础。     

离子型稀土矿区小流域级地表水氨氮治理工程效果分析及建议

我国南方离子型稀土矿山采用原地浸矿工艺,使用硫酸铵和碳酸铵作为浸矿剂和沉淀剂,导致离子型稀土矿区普遍出现地表水质氨氮超标.为了解决包含历史遗留矿山和停产稀土矿山的矿区地表水污染治理问题,赣州稀土集团有限公司自2018年起开展了国内首次针对离子型稀土矿山小流域级地表水氨氮污染的治理工程并长期运行.根据运行监测数据分析,在...     

某离子型稀土矿采矿活动对地下水的影响分析

离子型稀土原地浸矿工艺原理是用硫酸铵作为浸矿液,把呈吸附态的稀土离子交换浸出并回收稀土元素。该工艺对环境的影响主要是由于浸矿液的渗漏而造成地下水中氨氮浓度增加。针对该种工艺,如何采取有效措施保护地下水质量意义重大。以某稀土矿地下水环境影响评价为例,通过设置两种情景模式,应用数值法来证明地下水水力截获是原地浸矿区地下水质量保护的有效措施。     

某南方离子型稀土矿采矿活动对地下水的影响分析

离子型稀土原地浸矿工艺原理是用硫酸铵作为浸矿液,把呈吸附态的稀土离子交换浸出并回收稀土元素。该工艺对环境的影响主要是由于浸矿液的渗漏而造成地下水中氨氮浓度增加。针对该种工艺,如何采取有效措施保护地下水质量意义重大。本文以某稀土矿地下水环境影响评价为例,通过设置两种情景模式,应用数值法来证明地下水水力截获是原地浸矿区地下水质量保护的有效措施。     

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...     

稀土原地浸矿残留氨氮淋洗去除研究

江西省赣南地区离子型稀土资源丰富,素有“稀土王国”之称,其经原地浸矿的模式开采后,导致矿体中残留大量氨氮,易造成地表水和地下水氨氮超标。本研究以实验室柱淋洗模拟原位淋洗,探究去除赣南地区离子型稀土矿山原地浸矿后残留氨氮的可行性：以木质素磺酸钙(C20H24CaO10S2)、硫酸镁(MgSO4)和清水为淋洗剂,考察氨氮淋洗效果;通过设置不同淋洗剂浓度和淋洗速度优化淋洗条件;筛选淋洗方式并分析其对土壤不同结合态氨氮、pH、有机质等性质的影响。结果表明：C20H24CaO10S2和MgSO4最佳淋洗浓度均为 8 g/L;在1 mL/min的淋洗速度下,其对实际土壤中氨氮的淋出率分别为78.33%和92.16%,分别在第10个孔隙体积和第8个孔隙体积时低于15mg/L的稀土尾水直接排放标准（DB36 1016-2018）;相较于清水淋洗,C20H24CaO10S2和MgSO4主要淋洗脱除土壤中占比重较高的交换态氨氮;而C20H24CaO10S2淋洗后土壤pH和有机质含量提升;经不同淋洗方式筛选,C20H24CaO10S2和MgSO4浓度比为 1:1的复合淋洗剂既能高效处理土壤氨氮、有效调节土壤pH和土壤有机质,有利于离子型稀土矿原地浸矿土壤的氨氮治理以及矿山生态修复。     

离子型稀土矿山淋洗及尾水富集试验研究

对浸矿后离子型稀土原地浸矿场采用清水进行淋洗,在184天的清水淋洗过程中,尾水氨氮值从最开始的507mg/L,降低至140mg/L,淋洗尾水pH4.52~3.10。淋洗尾水采用两级反渗透膜分离,既回收有价资源稀土,又能使出水氨氮达标。结果表明,产水氨氮浓度稳定低于15mg/L,对稀土的截留率高于98.25%,浓水中稀土离子平均浓度313.4mg/L,可进一步回收稀土资源。     

南方离子型稀土矿矿区氨氮废水治理工艺研究

为解决南方离子型稀土矿山氨氮污染问题,提升原地浸矿工艺的环保性和先进性,从原地浸矿的原理入手,研究了氨氮来源及其对环境的影响,梳理了氨氮废水处理工艺及其适用条件,并以某稀土矿A、B、C 3个车间氨氮废水为研究对象,讨论比较了不同处理工艺在运行中反映出的技术经济问题,得到了选择适宜处理工艺的方法,可为同类型稀土矿山氨氮废水治理提供参考和借鉴。     

原地浸矿采矿法氨氮对环境影响及控制措施

原地浸矿采矿法一般采用的浸矿液为浓度1%~2%的硫酸铵溶液,浸矿液注入矿体后,由于矿土对氨氮的置换和吸附及硫酸铵浸渗液的渗漏,会对浸渗区(或开采区)及其周边一定范围内的区域造成氨氮超标,特别是浸渗区内,氨氮超标严重。为了保护水土,在采用原地浸矿采矿法开采离子吸附型稀土矿同时,采取自然分解、清洗采场、设置过渡带、加强集液效果及监测监控等措施,能够有效地防止和减少氨氮对土壤和附近水体的影响,保护矿区生态环境。     

离子型稀土原地浸矿水污染控制措施

离子型稀土原地浸矿采用硫酸铵作浸矿液,浸矿液渗入地下引起地下水氨氮等浓度增加,造成水体污染。根据源头控制、回收利用、监控应急的污染控制思路,提出了清污分流、人工防渗假底、三级监控收液、溪流水回收、监控应急、生态恢复、地下水长期监控等6项污染控制措施,供矿山设计、生产管理、研究人员参考。     

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%。     

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NH4+、SO2-4、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...     

离子型稀土矿浸矿过程的线性可逆动态吸附模型

以硫酸铵为浸取剂,对离子型稀土矿进行不同硫酸铵浓度、不同粒级的动态浸出试验。结果表明:相同反应时间下,硫酸铵浓度越高,液相稀土离子浓度越高;随着反应时间的增加,稀土离子浓度先迅速升高,后趋于稳定。将离子交换过程分解为固相稀土离子的解吸和液相铵根离子的吸附两个过程,采用线性可逆动态吸附模型描述液相铵根离子的吸附过程,并考虑固相稀土离子的解吸对液相铵根离子吸附的影响,建立了离子型稀土矿浸矿过程的线性可逆动态吸附模型。结合试验数据,发现模型中参数λ1随着硫酸铵浓度的升高而减小。     

云南省某地区离子型稀土矿提取试验研究

对云南省某地区离子型稀土矿进行提取试验研究,探索最佳工艺参数,为该矿区稀土工业开采提供技术参考.研究表明:稀土矿组成以SiO2和Al2 O3为主(约占90％),其次为Fe2 O3和K2 O(约占8％),稀土离子相品位为0.078％,提取的稀土产品配分显示氧化镧含量高达60％ 以上,是一个富镧型的轻稀土矿.采用原地浸矿开...     

离子型稀土矿提取工艺及其改进措施

本文叙述了在我国南方诸省发现的我国独有的矿物资源——离子型稀土矿的矿物特征、提取方法、目前采选中存在的问题以及解决这些问题可采取的改进措施,并探讨了新的开发途径。     

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%。     

化学活性生物法处理稀土氨氮废水中试研究

为了有效降低离子吸附型稀土矿山开采中产生的氨氮废水,通过化学活性生物法,选用一种经驯化且指标稳定后的复合微生物种群,进行中试试验。考察了利用化学活性生物法(SBR)处理离子型稀土氨氮废水的工艺条件。试验结果表明,在pH=9.5,强曝气时间4 h,液固比为2.6∶1时,处理后的废水氨氮浓度为10~13 mg/L,达到国家排放标准,且该化学生物活性菌适应矿山废水能力强,状态稳定。该工艺为离子型稀土矿山废水处理提供了新的思路。     

离子型稀土矿区土壤生态恢复

介绍了离子型稀土资源开发导致的土壤破坏和土壤污染问题;总结了矿山废弃地及矿区污染农田土壤的各种修复技术,并通过分析这些技术的优缺点,提出了适合离子型稀土矿区土壤改良与修复的相应方法,为离子型稀土矿区土壤的综合治理和生态恢复提供参考。     

注压条件下离子型稀土浸矿过程及孔隙结构演化规律试验研究

为探究注压条件对离子型稀土矿体浸出过程的影响，优化调控方法。以广东仁居离子型稀土矿为研究对象，选取不同孔隙比的稀土重塑土进行室内柱浸试验，监测注压梯度下不同孔隙比的离子型稀土矿浸出浓度、浸出流量、浸出率随时间的变化情况，同时采用核磁共振技术测定浸矿过程孔隙结构等参数。结果表明：离子型稀土矿浸出过程中不同孔径孔隙占比变化是影响浸出效率的重要因素之一。注压条件下，随注压强度增加，浸出率峰出现时间大幅缩短，浸矿过程中试样内部孔隙先由大孔隙和超大孔隙向小中孔隙转化，后期中孔隙向大孔隙转化，而超大孔隙及微孔隙占比进一步降低。注压强度小于10MPa时，随注压强度增加，中孔隙占比呈上升趋势，变化趋势逐渐扩大；注压强度大于10MPa时，随注压强度增加，中孔隙占比呈下降趋势，变化趋势逐渐变缓。     

我国稀土资源现状及选矿技术进展

我国稀土矿主要分为矿物型稀土矿和风化型稀土矿。前者主要分布在北方,以轻稀土配分为主,多采用浮选法回收稀土。风化型稀土矿主要产于我国南方,以中重稀土配分为主,工业上主要以铵盐浸取获得稀土。目前,矿物型稀土矿生产过程中存在浮选药剂选择性差与回收率不高的问题。风化型稀土矿则面临着氨氮废水污染的问题。综述了我国这两种典型矿产的特征和选别工艺,从回收工艺和绿色药剂两方面对两种矿物的绿色开发研究进展与发展趋势进行了介绍,展望了未来高效清洁技术的发展方向。