离子吸附型稀土矿稀土提取过程中天然放射性核素分布调查分析

离子吸附型稀土矿中含有天然放射性核素U、Ra-226和Th-232。我国每年生产该类稀土精矿6万t左右,产生大量的废渣、废水,若不加以重视,含放射性核素的冶炼废料可能对环境造成污染,存在危害工人健康的隐患。本文针对该类矿物稀土提取过程天然放射性核素分布进行了初步的调查分析。不同离子吸附型稀土矿矿山中放射性核素的含量不同,不但和原岩性质有关、还与其成矿环境有关。在该类矿物的提取过程中,放射性核素大部分残留在浸出尾矿中,而浸出母液中的少量天然放射性核素经过除杂、沉淀、焙烧工艺后在除杂渣和稀土精矿中得到富集,但其放射性比活度在105Bq·kg~(-1)内。而稀土提取过程中浸出母液、除杂母液、沉淀母液等液体样品中天然放射性核素含量都低于0.3 mg·L~(-1)。本文对稀土提取过程中天然放射性核素分布的初步调查分析,为探讨南方离子吸附型稀土矿放射性核素的迁移富集、分布规律以及放射性污染防治工作提供了基础。     

离子型稀土矿放射性核素迁移及处理研究进展

离子型稀土矿伴生一定量的铀、钍等天然放射性核素。采用原地浸矿工艺提取稀土时,部分放射性核素与稀土元素一同浸出,并随着稀土的冶炼过程富集在多种工序产生的废渣中,使得铀、钍、镭的放射性活度浓度大于1000 Bq·kg^-1,属于低放射性废渣。随着渣量的不断增加,该类低放射性废渣的安全处置已成为困扰行业发展的难题。本文阐述了中国对放射性辐射环境管理、放射性废物存储及处理要求的发展过程,总结了放射性核素铀、钍、镭在离子型稀土矿冶炼过程中的迁移富集规律,综述了溶剂萃取法、吸附法处理含放射性废水以及废渣资源化、减量化处理等方面的研究进展,分析了离子型稀土矿放射性核素处理存在的问题,最后提出了在放射性核素的源头减量化、废渣资源化、残渣安全化处置等方面的一些技术发展建议。     

稀土湿法冶炼废渣中氡的放射性及其测定方法

基于稀土矿石中伴生的钍(Th)、铀(U)、镭(Ra)等天然放射性核素在湿法冶炼过程中富集于废渣,它们衰变可释放出氡(Rn)。以活性炭吸附、二甲苯闪烁液静态和动态吸收3种方法捕集Rn,应用液闪系统测定了两种稀土湿法冶炼废渣中Rn的放射性活度。测量结果表明,废渣中Rn的放射性比活度(Bq.kg-1)表现出较高水平,且在不同废渣中具有明显差异,为综合评估稀土厂"三废"的放射性及其危害性提供了依据;从3种方法的比较分析,提出了以二甲苯闪烁液静态吸收后用液闪法测定Rn的程序。     

风化壳淋积型稀土矿开发的现状及展望

风化壳淋积型稀土矿是中重稀土的主要来源,它的开发一直受到稀土工业的极大关注。评述了风化壳淋积型稀土矿的成矿原因、矿床特征、稀土矿物在矿体垂直剖面中的组成和分布,以及矿石含水的多样性、酸碱缓冲性、吸附离子的稳定性和吸附离子的可交换性等理化性质。阐述了稀土离子在风化体系中的迁移富集规律和所形成的稀土配分特征。介绍了池浸、堆浸和原地浸出三代浸取工艺演化过程的科技进步,探讨了稀土浸出机制及浸出过程的强化,比较了几种浸取剂的浸取效果,简述了前两代工艺留下的采矿区和堆场区的植被恢复与土壤修复。结合原地浸出工艺的生产实际,提出了今后开发风化壳淋积型稀土矿的发展方向。     

氯化稀土中放射性核素的鉴别和测定

独居石是稀土、钍和铀的共生矿物,含有钍系、铀镭系和锕铀系等三个放射系的几十种核素,其中寿命较长的放射性核素有:~(234)U、~(235)U,~(238)U、~(231)Pa、~(228)Th、~(?)Th、~(232)Th、~(227)Ac、~(226)Ra、~(228)Ra、~(210)Pb、~(21(?))Po等。从独居石中提取稀土元素,不可避免地夹带一些放射性元素。稀土产品中带有放射性杂质,使用时易引起环境污染,这是人们十分关心的问题。锕和稀土同是ⅢB族元素,化学性质相似,很难分离。因此,通常认为氯化稀土中放射性杂质是:~(22(?))Ac     

离子型稀土矿粒度、粘土矿物、盐基离子迁移及重金属释放研究及展望

离子型稀土矿自发现以来,由于其稀土配分元素以中重稀土为主、提取工艺简单而在世界上占据重要地位.系统总结了近年来离子型稀土矿粒度分布特征、粘土矿物类型及转化、盐基离子迁移及重金属在表生地球化学作用、原地浸矿及模拟浸矿等不同条件下的释放规律等.结果表明:化学蚀变指数(CIA)、酸雨淋溶、地形地貌及母岩岩性控制了稀土矿粒径的...     

我国稀土湿法冶金发展状况及研究进展

介绍了包头混合型稀土精矿、四川氟碳铈矿和南方离子吸附型稀土矿这3类主要稀土工业资源的特点及研究开发的一系列先进稀土冶炼提取工艺技术,并就目前工业上应用的冶炼分离工艺及研究进展进行了综合评述,探讨了我国稀土湿法冶金领域的发展趋势,提出下一步的研究开发方向和重点研究领域为： 稀土矿高效绿色冶炼分离工艺,研究解决三废污染问题,降低单耗和提高资源综合利用率;超高纯及特殊物性的稀土化合物材料制备技术开发,拓展稀土应用领域.     

我国现行主要稀土矿分解流程的经济技术指标分析

对我国主要稀土矿分解方式进行了阐述，着重讨论了离子吸附型稀土矿、氟碳铈矿和包头白云鄂博矿的典型前处理方式的经济技术指标，对目前最常用前处理方法的投资、生产单耗、成本进行了统计和分析。离子吸附型稀土矿赋存状态奇特，富含高价值中重稀土，但品位低、分布广，多以离子交换的方式开采，环境保护面临的突出问题是植被恢复和废水达标排放；北方矿以轻稀土为主，价值相对较低，原矿品位高，分布集中，露天开采后多以重、磁、浮选工艺选出精矿，然后用煅烧和酸浸结合的工艺进行冶炼，废水和废气以及废渣是环境保护的主题。这些不同稀土矿前处理工艺的特点、发展历史以生产消耗等情况，既可作为稀土生产的投资参考，也可作为稀土企业挖潜改造、提高生产管理水平和环境保护水平的重要依据。     

云南省稀土矿分布特征、研究进展与展望

目前,云南已形成了以离子吸附型稀土矿为主,砂矿型、伴生型、沉积型稀土矿为辅的稀土矿床分布格局。95%以上离子吸附型稀土矿分布于北纬26°以南腾冲-盈江-陇川和临沧-勐海-带岩浆岩分布区,成矿母岩以燕山期和喜马拉雅期的二长花岗岩为主;砂矿型稀土矿主要分布于勐海与金平-带山间盆地;伴生型稀土矿主要产于滇中地区沉积磷块岩矿床和铁氧化物-铜-金型（IOCG）铁铜矿床。腾冲花岗岩带与临沧花岗岩带La,Y异常分布区是寻找离子吸附型稀土矿最有利区域,特别是已发现矿床（点）外围区域;滇中-滇东北地区沉积磷块岩矿床、IOCG型铁铜矿床伴生的稀土资源潜力巨大,今后开采过程中应注意对稀土元素综合利用,同时应注意矿床开采后的尾砂、废弃物是否有稀土元素富集;滇东北宣威组粘土岩分布区具有与贵州赫章-威宁地区沉积型稀土多金属矿相似的成矿条件,其稀土找矿潜力巨大,沉积型稀土多金属矿有望成为中国三稀矿产资源新的来源。在今后地质工作中应加强矿床成矿规律、选冶工艺方面的研究,完善与健全矿床评价体系。     

离子吸附型稀土矿床中土壤元素地球化学找矿标志

用中子活化和X射线荧光分析技术研究了我国南方某地花岗岩母质上的风化壳及土壤中28种元素的含量、分布、迁移和富集规律。根据土壤元素的背景值与含矿异常之间在元素含量、共生组合和分布特征等差异,提出利用表层土壤元素的地球化学特征作为离子吸附型稀土矿床的找矿标志,为区域找矿提供了科学依据。     

风化壳淋积型稀土矿评述

对我国特有的风化淋积型稀土矿的科学研究和工业利用进行了评述,阐述了该矿成矿过程,探讨了稀土元素在风化体系中的迁移富集规律,证实稀土配分的铈亏效应、富铕效应、分馏效应和钆断效应,论述了风化壳淋积型稀土矿浸取水动力学、浸取动力学及浸取传质过程。提出了该矿稀土回收中存在的一些问题,建议进一步完善稀土元素地球化学和无机化学的科学体系,开发新浸取剂,特别是组合浸取剂的协同使用,深入研究原地浸出过程中的扩散和传质机理,强化浸取过程和建立相应的数学模型,有效地提高稀土浸出率,从而完善风化壳淋积型稀土矿的原地浸出理论和技术。     

白云鄂博铁矿石中稀土的赋存状态研究

白云鄂博铁矿是一个富含有稀土资源的大型矿床,其中稀土元素不仅含量高、种类多,且储量居世界之最,在我国稀土产业的发展过程中具有极其重要的地位。通过电子探针,对白云鄂博含稀土铁矿石的赋存状态进行了分析研究。结果表明:磁铁矿、萤石以及稀土矿物是构成白云鄂博铁矿中主、东、西三个矿区的主要矿物,其中稀土矿物主要为氟碳铈矿和含钕单斜褐钇钶矿,微量的放射性元素钍以类质同象的形式存在于稀土矿物中。     

白云鄂博两种稀土矿物中铕的价态

白云鄂博稀土矿床中,现已发现的稀土矿物近40种。为了开发利用该稀土资源,对矿床中稀土元素的存在形式、分布规律的研究是非常重要的。目前通常用化学方法查明稀土矿物的成份、稀土元素的配分等。用现代物理学方法研究白云鄂博稀土矿物中稀土元素的价态还较少见。我们用穆斯堡尔效应测定了白云鄂博两种稀土矿物中铕的价态。 穆斯堡尔效应是一种核物理方法,用它可以解决有关元素的价态等问题。试验     

离子型稀土矿山浸矿土壤的氮化物迁移实验研究

赣南离子型稀土浸矿开采过程中,因大量使用(NH_4)_2SO_4作浸矿剂造成土壤氮化物累积,引发矿区土壤及水体氮化物的持续严重污染。通过模拟土柱实验,测定原矿土壤(未开采的稀土矿土壤)和一般土壤(矿山周边的普通土壤)在模拟浸矿过程中氮化物的污染含量,研究氮化物在土柱实验中的迁移特征及规律。结果表明:浸矿过程中,原矿土壤和一般土壤中氮化物主要以铵态氮形式存在,说明铵态氮是导致稀土矿区土壤污染和水环境污染的主要原因;同时由于土壤的固氮作用、淋滤过程中铵态氮向下迁移及减少的共同作用,致使试验中原矿土壤和一般土壤铵态氮含量总体随天数表现为降低、升高、再降低趋势;并且与一般土壤相比,原矿土壤中稀土离子和NH~+_4会发生交换解析作用增加原矿土壤的固氮作用,同时稀土的存在会增加土壤本身对氮化物的吸附能力。研究结论为赣南离子型稀土矿浸矿过程中氮化物的迁移规律提供基础依据。     

四川冕宁南河马厂村稀土尾矿调查评价及开发利用建议

四川牦牛坪稀土矿经前人地质勘查和系统研究,查明了原生轻稀土矿资源储量,总结了成矿控矿地质条件,建立了稀土成矿的三层楼模式,重新预测了资源潜力,获得重要成果。另一方面,矿山在近30年的采选过程中产生了大量的尾矿弃渣,沿南河马厂村两岸广泛堆积。针对尾矿中稀土元素的含量、赋存状态、有多大资源量、能否再次综合回收利用等问题,2013年对其进行了综合调查评价,查明了尾矿中稀土元素和共(伴)生元素的特征及稀土氧化物的资源量。研究表明:尾矿中的稀土氧化物(REO)含量为0.8%~1.02%,稀土氧化物资源量已达中型规模,与之伴生的重晶石(BaSO_4)、天青石(SrSO_4)和Ga,Mn,Mo,Pb等元素具综合回收价值;尾矿中的稀土矿物分布粒级主要为+300目,主体为氟碳铈矿,-300目粒级的稀土矿物在铁锰胶体中呈吸附状态。通过试验证明,重选-磁选和湿法(硫酸)浸出工艺简易可行。流经水域受污染河段稀土资源流失严重,水样Pb含量为303~2809μg·L~(-1),属于严重超标。本研究可为硬岩型稀土尾矿资源的二次开发利用和矿区生态环境保护提供实例。     

南方离子型稀土矿区马尾松稀土元素的分布与富集

为探讨南方离子型稀土矿区马尾松地上部分各器官稀土元素的分布与富集特征,采集福建省长汀县濯田镇马尾松下的土壤样品和地上部分各器官(树皮、树干、树枝和树叶)样品,测定其稀土元素。结果表明:马尾松下的土壤稀土元素含量平均值为275.15 mg·kg~(-1),轻重稀土元素分异明显, Ce元素富集明显, Eu元素相对亏损;马尾松地上部分各器官稀土元素含量普遍较低, LREE高于HREE,轻重稀土元素分异。马尾松地上部分各器官稀土元素球粒陨石分布模式中, Ce元素和Eu元素明显正异常,马尾松树干、树叶重稀土元素标准化后明显波动分布,呈锯齿状,马尾松树皮和树枝波动幅度小;其δCe(δEu)均大于1, Ce和Eu元素明显富集。马尾松地上部分各器官稀土元素的吸收系数均较小,该地区稀土元素由土壤到植物的迁移程度低,马尾松地上部分各器官对稀土元素的富集能力弱,但其生物量和提取稀土元素的能力不容忽视,可尝试将植物提取技术运用于该地区的稀土净化。     

石煤渣水泥中铀、钾—40的联合测定

我国石煤资源丰富,其燃烧后的废渣中SiO_2含量达60～80%。硅(石吕)比(SA)为3.8～4.6,是生产石煤渣水泥、石煤渣平瓦等建筑材料的原料。这些制品中经常伴随铀、钍、镭、钾—40等天然放射性核素,这种核素的测定对石煤废渣的综合利用、环境保护及居民的健康有重要意义。本文介绍了用氢氟酸溶样,经三辛基氧化膦(TOPO)     

典型稀土精矿及废渣中清洁提钍工艺研究进展

随着中国不可再生能源的日益紧缺,开发核电新能源对中国可持续发展具有重要意义,钍作为未来核电发展的重要原料,必将成为今后能源发展的新方向,建立钍反应堆可以很大程度上缓解中国对不可再生能源的依赖。中国钍资源储量巨大,在现行的稀土选冶工艺中,钍主要赋存于稀土精矿中或最终进入冶炼废渣,处理不当,不仅对环境造成了放射性污染,同时也造成了钍资源的严重浪费。本文主要对中国近年来典型稀土精矿及废渣中清洁提钍工艺研究进展以及高纯钍的制备进行了综述,并提出了相关建议与意见。     

对戈尔德施密特的“地球化学”的几点意见

戈尔德施密特是近代地球化学的奠基人之一,生前对于变质岩和煤灰等中元素的分布情况,曾经进行过比较系统的研究工作。在个别元素(如钪)的地球化学方面以及稀土类元素在矿物中的配分方面也都有一些独到的见解和出色的研究成果。他曾经根据冶炼过程中所观察到的元素的分别富集现象,提出了关于地球内部物质组成的假说,并将已知的元素进行了地球化学分类;以后又从原子构造(主要是电子层结构)及     

赣南离子吸附型稀土矿床成矿特征概述

赣南是我国离子型稀土资源的主产区之一,其成矿母岩分布广,成矿条件优越,稀土配分类型多样。本文从成矿背景和矿床分布规律,成矿母岩和矿体赋存特征,以及矿石中稀土的赋存状态和配分类型等方面较为详细地总结了赣南稀土矿床成矿地质特征。