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.      

硫酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿渗透性研究

如何提高浸取液在矿体中的渗透扩散是风化壳淋积型稀土矿原地浸出高效回收稀土资源的关键。为了更好地了解硫酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿渗透规律,进而指导实际开采,探讨了硫酸铵溶液浓度、液柱高度在不同黏土纯矿物中对渗流过程的影响,表征浸取液界面性质,计算浸取液与矿物表面的黏附功,从而揭示硫酸铵浸取渗透机理。研究发现,在蒙脱土、高岭土和伊利石中,渗透速度均随硫酸铵溶液浓度的增大而降低,随液柱高度的增大而增大。黏附功计算结果表明,硫酸铵溶液浓度越高,浸取液在黏土矿物表面的黏附功越大,在黏土矿物中的渗透速度越慢。三种典型黏土矿物中,硫酸铵溶液在高岭土表面的黏附功最大,渗透速度最慢,在蒙脱土表面的黏附功最小,渗透速度最快。     

风化壳淋积型稀土矿浸取分形动力学研究

风化壳淋积型稀土矿粒径分布特征是影响浸取性能的主要因素之一。以五种重组江西风化壳淋积型稀土矿为研究对象,通过柱浸实验和分形理论相结合的研究手段,探究稀土矿的粒径分布特征与分形维数的关系,以及其对浸取动力学性能的影响规律。结果表明,随着分形维数增大,小粒径颗粒质量含量随之增大,而大粒径颗粒质量含量随之减少,尤其是小于0.150 mm和大于1.400 mm粒径颗粒质量占比变化幅度较大,其余粒径颗粒变化幅度较小。随着分形维数增加,浸出的稀土浓度峰值逐渐增大,浸矿中稀土浓度峰值出现的时间变晚,稀土浸取率达到平衡所需要的时间变长。基于分形理论,构建了风化壳淋积型稀土矿浸取分形动力学模型,并证实了新模型具有较高的准确性,能够较好的定量描述浸矿中不同分形维数的稀土矿样的浸取动力学特性。     

风化壳淋积型稀土矿选择性浸出新工艺研究

针对现行风化壳淋积型稀土矿浸出时杂质铝等一同浸出的问题,提出了抑杂选择性浸出稀土的新工艺。以广东河源稀土矿为原料,对原料粒度、抑杂剂种类及用量、浸剂硫酸铵浓度和浸出过程液固比、时间、温度对稀土浸出率的影响进行了研究。结果表明,100 g矿样加入3 g硫酸铵、1 g 2#抑杂剂,液固比为2.0,室温下浸出10 min时,浸液RE0.45 g/L,Al1 mg/L,RE/Al600,RE浸出率大于92%。     

复合浸出剂提取风化壳淋积型稀土矿

本文研究了一种新的药剂来提取风化壳淋积型稀土矿,这种新的稀土浸出剂具有来源广、价格便宜、不污染环境、对稀土浸出率高和有除去某些非稀土元素的优点.经生产使用表明:复合浸出剂的使用效果好于任何一种单一的浸出剂.     

某风化壳淋积型稀土矿的渗透性研究

风化壳淋积型稀土矿的渗透性对实际矿山的开采工艺具有重要的影响,实际开采中发现,广东某稀土矿山稀土矿的渗透性较差,为了更好的认识浸取剂在该矿浸取过程中的渗流规律,以指导高效开采,通过硫酸铵柱浸的方式来模拟实际生产中的浸出工艺,探讨了矿石初始含水率、装矿高度及压差对该矿渗透过程的影响。研究发现,随着矿石初始含水率的增大,渗透速度越快,形成稳定流场的时间越短;随着装矿高度的增加,渗透速度越来越慢,形成稳定流场的时间越来越长;压差越大,渗透速度越快,形成稳定流场的时间越短。     

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。     

风化壳淋积型稀土矿提取除杂技术现状及进展

在查阅大量文献资料的基础上,阐述了风化壳淋积型稀土矿除杂技术的研究现状,分析了目前风化壳淋积型稀土矿各种除杂技术的主要特点;提出了目前除杂技术中存在的一些问题;在风化壳淋积型稀土矿提取除杂技术的理论研究、开发新型的高效抑杂剂、优化工艺流程和运用采选冶联合流程等方面提出了今后的主要研究方向.     

风化壳淋积型稀土矿原矿品位测定的探讨

本文探讨了影响风化壳淋积型稀土矿原矿品位测定结果的因素，提出了一个适用于矿山简便、快速的测定原矿品位的方法。     

复合铵盐浸出风化壳淋积型稀土矿的研究

采用复合铵盐作浸出剂浸出风化壳淋积型稀土矿中的稀土。考察浸出剂的配比、浓度、液固比、流速、pH等因素对稀土浸出率的影响。结果表明,NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2SO4质量比为4∶5∶6的复合铵盐浸出剂为最佳组合;液固比越大、流速越慢,浸出率越高;当浸出剂浓度为10g/L、pH=3.5时浸出效果最好。     

风化壳淋积型稀土矿原地浸出微观渗流机制

为了揭示风化壳淋积型稀土矿原地浸出微观渗流机制,通过扫描电镜实验和图像处理技术,定量分析浸矿后四种稀土矿样的上、中、下部的微观孔隙结构特征(孔隙尺度、孔隙分布、孔隙形状)的变化规律,探讨宏观渗透系数与其的关系。研究结果表明,矿石颗粒的孔隙率由大、超大孔隙比例和与总孔隙数共同决定,随矿样深度增加而减小;下部矿样的孔隙尺度均匀程度最高,而中部矿样的最低;随着矿样深度增加,孔隙分布越来越分散,平均孔隙形状系数逐渐增大,孔隙形状特征变得越来越复杂;浸矿中-0.075 mm粒径矿石颗粒迁移导致微观孔隙结构特征和有效颗粒粒径改变,这是影响稀土矿石渗透性能变化的主要因素。研究成果有望为实现高效回收中重稀土资源提供理论依据。     

聚乙二醇对风化壳淋积型稀土矿浸出的影响

针对氯化铵作为浸取剂浸取风化壳淋积型稀土时,稀土浸取速率较低和浸出周期长等问题,使用聚乙二醇(PEG)为添加剂,通过柱浸试验模拟工业生产中的原地浸出工艺,探究不同聚合度的聚乙二醇对稀土矿渗透性和稀土浸出的影响。结果表明,聚乙二醇400、聚乙二醇1000和聚乙二醇4000溶液在稀土浸出过程中表现出较好的渗透效果。采用质量分数2.00%的聚乙二醇400、聚乙二醇1000、聚乙二醇4000分别与0.20mol/L的氯化铵复配,复配浸取剂溶液在稀土矿样中的渗透速率随着水力梯度的增大呈线性增大,符合达西定律。PEG400+NH_4Cl、PEG1000+NH_4Cl、PEG4000+NH_4Cl以及NH_4Cl溶液的稀土浸出率分别为82.61%、89.12%、70.67%和88.06%,且当聚乙二醇1000作为助浸剂时,渗流速率最大,渗透效果最佳。添加了聚乙二醇1000的复配浸取剂溶液,在浸取风化壳淋积型稀土矿中稀土的反应过程符合内扩散动力学模型。研究结果对提升复配浸取剂溶液在稀土矿体中的渗流速率有重要意义。     

风化壳淋积型稀土矿浸出液沉淀浮选溶液化学分析

通过对风化壳淋积型稀土矿浸出液沉淀浮选进行溶液化学研究,探讨了体系pH、沉淀剂及浮选剂对沉淀浮选的影响.结果表明,风化壳淋积型稀土矿浸出液杂质可通过优先沉淀浮选以氢氧化物或焦磷酸盐或聚磷酸沉淀形式全部有效除去,最后将优先沉淀浮选除杂后浸出液中和提高pH值,再用沉淀浮选方法有效提取稀土.     

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.      

风化壳淋积型稀土矿浸取过程中基础理论研究现状

对风化壳淋积型稀土矿浸取过程中的浸取水动力学、原地浸出渗流规律、浸取稀土动力学、浸取铝动力学、浸取传质浸取过程选择性等基础理论现状进行了概括和分析.指出了目前浸取过程中存在的一些问题和面临的挑战,特别指出应在浸铝浸取动力学过程研究、浸取过程强化研究、堆浸、原地浸出基础理论研究方面有待进一步加强.      

碳酰胺助浸风化壳淋积型稀土矿工艺研究

研究了以碳酰胺为助浸剂的风化壳淋积型稀土矿浸取稀土工艺。通过柱浸方式模拟原地浸出过程,在单因素试验基础上,采用响应曲面法建立二次多项数学模型,以稀土浸取率为响应值,探究助浸剂碳酰胺浓度、浸取温度和浸取剂溶液pH对稀土浸取率的影响,分析各因素间的交互作用。结果表明,影响稀土浸取率从强到弱的因素依次是浸取剂溶液pH、碳酰胺浓度、浸取温度。在浸取剂乙酸铵浓度0.10 mol/L条件下,最佳工艺参数为碳酰胺浓度0.59 mol/L、浸取温度25.03 ℃、浸取剂pH=5.51,该条件下稀土浸取率响应值为97.50%。实际试验稀土浸取率为96.36%。两者误差较小,表明采用响应曲面模型得到的工艺参数是基本可靠的。     

不同孔隙比下风化壳淋积型稀土矿强度特性

风化壳淋积型稀土开采过程中,孔隙比为影响浸矿效果和矿体稳定性的关键因素.为探索不同孔隙比下风化壳淋积型稀土矿强度特性变化,选取6组重配比的稀土矿样,对不同孔隙比矿样进行了直接剪切实验,探讨孔隙演化对矿体抗剪强度的作用规律,揭示孔隙比对黏聚力和内摩擦角的影响机制.研究表明：不同孔隙比非饱和稀土矿对应着不同的剪切强度,基于试验数据发现剪应力与剪位移呈\     

混合铵盐浸出风化壳淋积型稀土矿中稀土的研究

采用氯化铵和硝酸铵配成的混合铵盐作浸出剂,用柱浸模拟风化壳淋积型稀土矿的浸出过程,考察混合铵盐浸出剂的配比、浓度、液固比、pH和流速等对稀土浸出率的影响。结果表明,这种类型的浸出剂对该稀土矿有较高的稀土浸出率,且能较好地抑制黏土矿物的膨胀,最优工艺条件为:NH4Cl和NH4NO3的质量比8∶2、浸出剂质量浓度10g/L、浸出液pH=4.0、液固比2∶1、流速0.5mL/min,在此条件下稀土浸出率为96.29%,黏土矿物的线膨胀率为2.738%。     

风化壳淋积型稀土矿提取工艺绿色化学内涵与发展

详细评述了风化壳淋积型稀土矿提取工艺绿色化学内涵和发展过程,指出了存在的问题,展望了今后的发展趋势。     

风化壳淋积型稀土矿的成矿条件及开采技术研究

本文对我国独有的风化壳淋积型稀土矿床的成矿条件及工业利用进行了综合评述,从多个方面阐述了此类矿床的成矿因素,并对其开采利用进行了系统的论述及对比,最后指出目前该类矿床研究存在的问题,提出要深入探讨原地浸取技术的理论基础及大力研发混合浸出剂以满足稀土矿的综合利用。