风化壳淋积型稀土矿浸取过程的模拟计算研究Ⅱ：存在“返混”的液-固萃取模型

风化壳淋积型稀土矿物中稀土元素的浸取可视作一种液-固萃取过程，可通过其中的萃取平衡和物料平衡关系进行浸取行为的模拟计算。前文介绍了一种基于一定假设的风化壳淋积型稀土矿柱浸过程液-固萃取模型计算方法。本文基于土壤水动力学中关于土体水份的形态分类原则，对前文假设进行了适当修正，进而建立了考虑“返混”的风化壳淋积型稀土矿液-固萃取模型计算方法。修正的模型将土体中存在的水份分为滞留水和流动水两类。通过模拟计算探讨了不同滞留水比例，以及考虑滞留水时离子交换反应系数、浸矿剂浓度、原矿稀土品位、矿土饱和含水率等因素对于浸矿效果的影响。计算结果显示：较大的滞留水比例、较高的原矿稀土品位、较小的离子交换反应系数和较低的浸矿剂浓度均会使所需注入的浸矿液体积增加，但所需顶水体积变化不大，始终与矿土饱和持水量相近；而矿土饱和含水率的不同对于浸矿剂硫铵的消耗需求影响不大，但线性改变顶水量需求；先浓后淡注液方式使浸矿剂的浸取效率降低，并增加所需浸矿液注入量，未显现更为优异的工艺效果；滞留水所占比例越大，浸出液中稀土峰值浓度越低，但浸矿液中的初始硫铵浓度应仍为浸出液中稀土浓度峰值的主要决定因素。