低品位離子型稀土礦提取過程優(yōu)化研究.pdf

1、我國離子型稀土礦經(jīng)歷了長時間的粗放式和超負(fù)荷開采,高品位及易被開采的礦石被迅速優(yōu)先開發(fā)和利用,使該礦物資源日趨貧化、提取難度每況愈下。在低品位離子型稀土礦的提取過程中,稀土浸出率低、浸出拖尾嚴(yán)重、浸出液雜質(zhì)含量高、浸出液稀土濃度低、晶型碳酸稀土較難形成等問題較突出,使其未得到充分有效利用。本文針對低品位離子型稀土礦提取過程中存在的這些問題,以龍南低品位離子型稀土礦為研究對象,對其提取過程進(jìn)行了優(yōu)化研究,為高效開發(fā)利用該礦物資源提供指導(dǎo)依

2、據(jù)。
　　本文首先對低品位離子型稀土礦的浸出過程進(jìn)行優(yōu)化研究,結(jié)果表明:不同電解質(zhì)陽離子對稀土離子交換能力的順序為NH+4>K+>Na+;浸取劑的濃度越高、流速越慢,稀土的浸出率越高;而浸取劑溶液的pH值過高或過低、原礦的含水率及裝礦高度過高、原礦粒度過細(xì)都會影響稀土的浸出效率,進(jìn)而降低稀土的浸出率。試驗確定的優(yōu)化后的浸出工藝參數(shù)為:原礦含水率為5％左右、裝礦高度為105mm左右,浸取劑硫酸銨的濃度為4%(自然pH值為5.8),浸

3、取劑液固比為0.8:1,浸取劑流速為0.49mL/min,浸出后期壓頂水液固比為0.05:1,此時可獲得浸出率為93.88%、濃度為1.61 g/L的稀土浸出液;對浸渣的紅外光譜分析可知,離子型稀土礦中的稀土與浸取劑作用后未生成新的物質(zhì),而是進(jìn)行了離子交換,未改變稀土礦的晶型結(jié)構(gòu)。浸出所需硫酸銨濃度較低,且在自然pH值條件下,節(jié)約了藥劑成本;稀土浸出率較高,得到的浸出液中稀土濃度較高、非稀土雜質(zhì)除 Al3+含量偏高外其他雜質(zhì)含量較低,因

4、而實現(xiàn)了對低品位離子型稀土礦浸出過程的優(yōu)化。
　　為降低浸出液中的雜質(zhì)鋁離子含量,對低品位離子型稀土礦浸出液的除雜過程進(jìn)行優(yōu)化研究,結(jié)果表明:采用中和水解法對含鋁氯化釔溶液進(jìn)行除鋁,醋酸鈉、硫化鈉、氨水、碳酸氫銨的除鋁效果均不及LZ,采用LZ除鋁,調(diào)節(jié)體系pH值為5.00,可使鋁去除率達(dá)97.6%,稀土損失率為4.0%,除鋁效果顯著;對實際稀土浸出液進(jìn)行除鋁,各除鋁劑的除鋁效果順序為LZ>氨水>碳酸氫銨,采用LZ為除鋁劑、調(diào)節(jié)體系

5、pH值為5.00,鋁去除率和稀土損失率分別為93.6%、4.7%,且LZ無毒,對環(huán)境無害,故LZ可作為離子型稀土礦浸出液的除鋁劑,但將其應(yīng)用到實際生產(chǎn)中還需進(jìn)行進(jìn)一步的探索。
　　通過對低品位離子型稀土礦浸出液的沉淀與結(jié)晶過程進(jìn)行優(yōu)化研究,結(jié)果表明:雜質(zhì)鋁離子的存在不僅會增加沉淀劑的耗量,降低稀土的沉淀率,且還不利于晶型碳酸稀土的形成,最終影響稀土產(chǎn)品的純度,必需在沉淀稀土前對浸出液進(jìn)行除鋁;以碳酸氫銨為沉淀劑,在常溫、碳銨濃度為