离子吸附型稀土矿中浸出相稀土元素含量的浸取方法研究

将风化壳离子吸附型稀土矿原矿样品加工至0.149 mm,使用35 g/L硫酸铵溶液(pH为4.0)作为浸取剂,提取浸出相稀土元素.考察了提取浸出相稀土元素时,样品粒度、浸取剂浓度及用量、浸取剂酸度、浸取方式、浸取时间等条件的影响,确定最佳试验条件,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定样品溶液中浸出相稀土的总量...     

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。     

基于浸取pH依赖性的离子吸附型稀土分类及高效浸取方法

研究了稀土及主要杂质离子被硫酸铵浸出的pH依赖性。结果证明稀土和钙镁等离子的浸取率在低酸度范围内随酸度增大有明显提高,继续提高酸度并不会进一步提高浸取率,而铝、铁、钪等易水解金属离子的浸取率随酸度增大而持续增加。据此,基于离子吸附型稀土的定义及浸取所需pH值的范围,将离子吸附型稀土进一步区分为易浸稀土和难浸稀土,其中难浸稀土是需要在弱酸性条件(pH≤4)下才能浸取的被胶体等强吸附剂吸附的稀土离子。由于在不同地区和不同矿层及不同粒级的样品中所含强吸附剂的量以及磨蚀pH(pHd)和交换pH(pHt)的不同,这两类离子吸附型稀土的比例不同。对于pHd和pHt值较高的矿样,适当提高浸取酸度可以显著提高稀土浸取率。为此,提出了分阶段浸取稀土并增加石灰水护尾工序来保证稀土浸取率和尾矿安全稳定性的原则流程。     

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定离子吸附型稀土矿中的浸出稀土元素

对浙江某地大量的离子吸附型稀土样品进行了稀土元素(Y,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu)的浸提和测定实验,实验对比了氯化铵和硫酸铵溶液对矿石中稀土元素的浸出性能,选择了杂质浸出较少的硫酸铵溶液作为浸出剂,对不同稀土含量的吸附型稀土矿进行了实验,浸出方法稳定,符合工业开采要求。实验了电感耦合等离子体质谱法测定浸出液中稀土元素分量的方法,浸出液经大比例稀释并酸化后测定,精密度较好,能满足离子吸附型稀土矿评价的质量要求,方法检出限(6σ)0.005~0.26μg/g,单元素测定精密度(n=6,RSD≤6.0%),浸出稀土元素总量测定RSD≤4.0%。实际样品的实验及测定结果满意。     

基于浸取pH依赖性的离子吸附型稀土分类及高效浸取方法

研究了稀土及主要杂质离子被硫酸铵浸出的pH依赖性。结果证明稀土和钙镁等离子的浸取率在低酸度范围内随酸度增大有明显提高,继续提高酸度并不会进一步提高浸取率,而铝、铁、钪等易水解金属离子的浸取率随酸度增大而持续增加。据此,基于离子吸附型稀土的定义及浸取所需pH值的范围,将离子吸附型稀土进一步区分为易浸稀土和难浸稀土,其中难浸稀土是需要在弱酸性条件（pH≤4）下才能浸取的被胶体等强吸附剂吸附的稀土离子。由于在不同地区和不同矿层及不同粒级的样品中所含强吸附剂的量以及磨蚀pH（pH_d）和交换pH（pH_t）的不同,这两类离子吸附型稀土的比例不同。对于pH_d和pH_t值较高的矿样,适当提高浸取酸度可以显著提高稀土浸取率。为此,提出了分阶段浸取稀土并增加石灰水护尾工序来保证稀土浸取率和尾矿安全稳定性的原则流程。     

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。     

风化壳淋积型稀土矿多级逆流浸取实验研究

风化壳淋积型稀土矿的开采主要通过浸矿剂离子与吸附在黏土矿物表面的稀土离子发生离子交换浸出反应实现。以(NH₄)₂SO₄为浸矿剂,采用多级逆流浸取的方式研究了风化壳淋积型稀土矿的浸矿过程,通过在逐级浸取过程中浸出液组分的变化分析了矿土中稀土离子(RE³⁺)和主要杂质铝离子(Al³⁺)的浸出行为,并基于浸矿剂的消耗规律探讨了浸矿剂离子与RE³⁺和Al³⁺的离子交换反应机制以及原矿土的净吸附量。结果表明,在浸矿液逐级浸取新鲜矿土的过程中,浸出液中的RE³⁺和Al³⁺浓度逐渐增加,铵根离子(NH₄⁺)逐渐消耗,交换进入浸出液中的RE³⁺和Al³⁺逐级减少;同时,浸出液中的硫酸根离子(SO₄^2-)逐级损耗,说明新鲜矿土除因发生离子交换反应消耗NH₄<...     

离子吸附型稀土浸矿机制研究现状

离子吸附型稀土是世界、尤其是中国的宝贵资源.为实现该类稀土资源的绿色高效开采,人们对离子吸附型稀土的浸取机制进行了系统而深入的研究,为确定其成矿机制和提取工艺做出了突出贡献.1969～1989年,基于离子型稀土的浸取特征,证明了各种电解质溶液均可浸出稀土,并用简单的离子交换反应和水化理论来说明稀土离子的浸取规律和能力大...     

CO2矿化反应基础研究 I.镁橄榄石和蛇纹石盐酸浸出动力学研究

对盐酸浸取镁橄榄石和蛇纹石的过程进行了研究,考察了酸浓度、浸取温度对镁浸出率的影响。结果表明,提高酸浓度和浸取反应温度能够提高镁橄榄石和蛇纹石中镁的浸出率。采用单粒级矿物原料浸出实验获得的动力学数据,利用收缩核模型分析了橄榄石和蛇纹石的镁浸出过程动力学,镁橄榄石浸出动力学属表面化学反应控制,而蛇纹石浸出反应为产物层扩散控制。两种矿物结构的差异影响镁浸出的难易程度,也决定了不同的浸出动力学行为。     

电感耦合等离子体质谱法测定离子型稀土矿中16种离子吸附型稀土元素的含量

采用电感耦合等离子体质谱法测定离子型稀土矿中钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥等16种离子吸附型稀土元素的含量。采用40g·L-1硫酸铵溶液对离子型稀土矿样品进行了间歇式搅拌浸出,对浸出液进行两次高温蒸干处理去除盐分。钪、钇、镧、铈以103 Rh为内标,其他元素以187 Re为内标。16种稀土元素在一定的质量分数范围内与其光谱强度呈线性关系,方法的检出限(3σ)在0.01~0.08μg·g-1之间。方法应用于离子型稀土矿样品的分析,测定值与国家标准方法测定结果相符,测定值的相对标准偏差(n=11)在0.80%~2.9%之间。     

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。     

不同风化程度离子型稀土矿赋存特征及浸出规律研究

创新在于对同一风化壳矿体的全风化层、半风化层、微风化层进行对比分析其赋存特征,并进行全风化层、半风化层中稀土的浸出试验,分析了浸取剂pH值、浓度、流速、液固比对稀土离子及杂质铝浸出的影响,并提出如何提高全风化层、半风化层中稀土的浸出率及降低杂质含量。研究结果表明:半风化层、微风化层中稀土矿粗粒级产率高且仍赋存较高含量的稀土;随风化程度降低,石英、黏土矿物含量减少,长石、云母含量增加,离子相稀土比例减小,胶态相与矿物相增加;随粒级减少,离子相稀土比例增加,矿物相稀土反之,而胶态相稀土平均分布于各粒级;对比两层稀土浸出情况,可通过降低浸取剂pH值、增加浓度、降低流速、增加液固比,来提高半风化层稀土浸出效果。     

云南临沧花岗岩带中段离子吸附型稀土矿成矿主控因素与成矿模式

云南临沧一带离子吸附型稀土矿的发现将滇西离子吸附型稀土矿的分布范围向北推移了100 km,矿体主体分布海拔推高至1800 m以上。研究区离子吸附型稀土矿赋矿岩性为黑云二长花岗岩,该岩体为分异程度较高的同碰撞成因过铝质钙碱性岩,成岩年龄为(213±2) Ma,侵位于晚三叠世。矿体主要分布于全风化层中,在平面上呈沿地形变化的面状,在剖面上呈扁豆状,蚀变主要表现为高岭土化、黏土化,离子相态率平均为53%,轻稀土平均占比为74%,为轻稀土离子吸附型稀土矿。通过对基岩性质、地形地貌、风化蚀变、气候和植被条件与稀土元素富集关系的研究,确定了临沧花岗岩风化离子吸附型稀土矿的主控因素,建立了该类矿种的找矿标志和成矿模式,发展了花岗岩风化离子吸附型稀土矿的成矿理论,以期为相似地区同类矿种的找矿工作提供参考。     

福建龙岩高泥质风化壳淋积型稀土矿柱浸工艺研究

以福建龙岩高泥质风化壳淋积型稀土矿为研究对象,采用恒水头渗透试验方法测定矿土渗透系数为0.3418 cm·h~(-1);同时,采用柱浸方式模拟堆浸生产过程,探究浸取剂浓度、注液强度、配矿比与注液方式等因素对稀土浸出的影响,为高效浸取高泥质风化壳淋积型稀土提供生产指导。结果表明:采用前期4%的高浓度(NH_4)_2SO_4,后期2%的低浓度(NH_4)_2SO_4进行组合表层注液,控制注液强度为40 L·(h·m~2)~(-1),适当添加粗颗粒砂石进行配矿浸取等方式,都能提高泥质矿土的渗透性,提高稀土浸出率。     

表面活性剂对风化壳淋积型稀土矿渗透性的影响

风化壳淋积型稀土矿属黏质土,具有颗粒细腻、渗水速度慢等特点,导致其原地浸出开采困难,提高浸取剂溶液在矿体的渗流扩散是原地浸出高效回收稀土资源的关键。本文分别考察了(NH₄)₂SO₄,NH₄Cl,MgSO₄浸取体系下,CTAB,DTAB,SDS,油酸钠,油酸五种表面活性剂对于高岭土、蒙脱土、伊利石及风化壳淋积型稀土矿渗透性的影响,通过黏附功及黏附功降低因子分析表面张力与接触角对渗流的综合影响效果,揭示表面活性剂强化浸取剂溶液渗透性的作用机制。实验结果表明,三种浸取体系下,对于黏土矿物和风化壳淋积型稀土矿,5种表面活性剂均可强化溶液渗流速度,缩短形成稳定流场所需时间。表面活性剂渗透强化效应为：CTAB>DTAB>SDS>油酸钠>油酸。黏附功及黏附功降低因子结果表明黏附功、黏附功降低因子越小,渗透系数越大,渗流强化效应越明显。     

中国稀土科技文献索引（1994）

中国稀土科技文献索引（１９９４）专利００１离子吸附型稀土矿堆法浸出工艺，王永志，吴延熹，８９１０２３７７．１００２含磷和稀土超稳Ｙ沸石的裂化催化剂，中国石油化工总公司，ＺＬ９２１００９３４．８．００３一种稀土Ｙ分子筛的制备方法，中国石油化工总公司石油...     

赣南信丰风化壳淋积型稀土矿的吸附特性

风化壳淋积型稀土矿体吸附特性对于提高原地浸矿稀土浸取率具有重要意义。通过筛分获得不同粒径的风化壳淋积型稀土矿样,测试各粒径矿样的离子相稀土品位、比表面积、表面形貌以及矿物成分等,分析稀土离子在矿体中的吸附特性。研究结果表明:赣南信丰类型的稀土矿体中矿物成分有高岭石、钾长石、石英、电气石、白云母等,这5种主要矿物成分的总质量比重达到90.13%,不同矿物成分的粒度有明显的差异,小粒径矿样中高岭石和白云母的含量增加,矿样的稀土离子吸附量与高岭石等黏土矿物的含量成正相关;基于稀土离子在矿体颗粒表面凹坑的单位面积吸附量与孔径和粒径成对数正态分布,建立了稀土离子吸附量与矿体颗粒表面凹坑孔径之间关系的分析模型,运用该模型计算得到赣南信丰类型的有效吸附孔径为2.0~20.0 nm。     

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。     

野外稀土快速分析方法在陇川地区稀土找矿中的应用

近年来,滇西陇川、梁河、腾冲等地陆续发现了多个离子吸附型稀土矿床,系统的勘查技术方法应用起到了至关重要的作用,野外稀土快速分析方法是离子吸附型稀土矿勘查中一项简单实用的技术手段,地质工作人员在野外利用简易的装置,采用(NH4)2SO4浸泡过滤矿样,再用草酸沉淀,通过观察沉淀物的有无和多少即可快速判断样品中离子相稀土的有...     

离子吸附型稀土浸取试剂和富集回收技术的演变——从抑杂浸取到强化浸取及分阶段的选择-强化浸取

硫酸铵浸取离子吸附型稀土，碳酸氢铵沉淀法富集回收工艺在工业上已经使用了30多年。其突出优点是浸取效率高，沉淀富集产品质量好，生产成本低。然而，其对环境的影响只有在确保浸出液不外泄，水和溶液都能循环利用的前提下才能得到控制。近10年来，人们着力于研发用非铵试剂来浸矿，以解决氨氮超标问题。尽管在降低氨氮污染方面取得了很好成绩，但是，在以往甚至当前的原地浸矿方式下，收液率很难超过90%，环保问题无法根本解决。本文基于当前该领域与浸取剂，沉淀剂和萃取剂及稀土浸取富集相关的研究成果，客观地分析了各种试剂和方法的优缺点，讨论了浸取策略从抑杂浸取到强化浸取以及分阶段的选择-强化浸取的变迁，这种变迁需要后续富集回收技术的支撑作用以提高效率和产品质量、降低消耗和成本。而试剂本身存在的一些不足可以通过它们之间的相互耦合和后续富集回收流程的优化来克服。据此，对当前存在的问题和未来发展趋势提出了一些基本观点。