风化壳淋积型稀土矿浸取过程的模拟计算研究Ⅰ：液-固萃取模型

风化壳淋积型稀土矿物中稀土元素主要富集在以高岭土为主的粘土矿物中，目前主要通过原地浸矿工艺开采。开采过程中，浸矿液自矿体顶部注液孔流至矿体底部或集液巷道的过程中，不断交换浸出粘土中的稀土离子，其过程可视作液-固萃取，因此可通过其中的萃取平衡和物料平衡关系进行模拟计算。介绍了一种基于液-固萃取模型的风化壳淋积型稀土矿柱浸过程模拟计算方法，并探讨了离子交换反应系数、浸矿剂浓度、原矿品位等因素对于浸矿效果的影响。计算表明：铵根离子具有较强的交换浸出稀土的能力；浸出液所能达到的理论浓度峰值主要决定于浸取液中初始硫铵浓度；浸矿所需顶水理论注入量可依据矿体饱和含水率估算，并进而通过模拟计算的浸矿液/顶水比计算所需浸矿液注入量；浸矿液硫铵浓度越高，原矿稀土品位越低，则稀土离子穿透曲线浓度峰值持续时间就越长，之后浓度下降速度也越快，同时浸矿液/顶水比以及硫铵投入/稀土产出比也越小，说明浸矿剂利用效率越高。