混合铵盐浸出风化壳淋积型稀土矿中稀土的研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.08.008混合铵盐浸出风化壳淋积型稀土矿中稀土的研究张婷婷，张臻悦，徐志高，李琼，池汝安（武汉工程大学绿色化工过程教育部重点实验室，湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室，武汉430073）摘要：采用氯化铵和硝酸铵配成的混合铵盐作浸出剂，用柱浸模拟风化壳淋积型稀土矿的浸出过程，考察混合铵盐浸出剂的配比、浓度、液固比、pH和流速等对稀土浸出率的影响。结果表明，这种类型的浸出剂对该稀土矿有较高的稀土浸出率，且能较好地抑制黏土矿物的膨胀，最优工艺条件为：NH4Cl和NH4NO3的质量比8∶2、浸出剂质量浓度10g/L、浸出液p

2、H=4.0、液固比2∶1、流速0.5mL/min，在此条件下稀土浸出率为96.29%，黏土矿物的线膨胀率为2.738%。关键词：风化壳淋积型稀土矿；浸出；混合铵盐；膨胀率中图分类号：TF845文献标志码：A文章编号：1007-7545（2014）08-0000-00StudyofLeachingofRareEarthfromWeatheredCrustElutionDepositedRareEarthOreswithMixedAmmoniumSaltZHANGTing-ting,ZHANGZhen-yue,XUZhi-gao,LIQiong,CHIRu-an（KeyLaboratoryfor

3、GreenChemicalProcessofMinistryofEducation,SchoolofChemicalEngineering&Pharmacy,WuhanInstituteofTechnology,Wuhan430073,China)Abstract:Theeffectsofratioandconcentrationofmixedammoniumsalts(ammoniumchlorideandammoniumnitrate),ratioofliquidtosolid(L/S),pH,andflowrateonleachingrateofrareearth(RE)fromwea

4、theredcrustelutiondepositedrareearthoreswereinvestigatedbycolumnleachingmethod.TheresultsshowthatREcanbeleachedbymixedammoniumsaltswithhigherREleachingrateandpreferablyanti-swellingofclayminerals.LeachingrateofREis96.29%andlinearexpansivityofclaymineralsis2.738%undertheoptimumconditionsincludingmas

5、sratioofleachingagentofNH4Cl∶NH4NO3of8∶2,concentrationofleachingagentof10g/L,pHvalueof4.0,L/S=2∶1,andflowrateof0.5mL/min.Keywords:weatheredcrustelutiondepositedrareearthores;leaching;mixedammoniumsalts;expansivity风化壳淋积型稀土矿(亦称离子吸附型稀土矿)广泛分布于我国的江西、福建、两广、两湖等地，其稀土和重稀土含量相对较高，具有巨大的商业价值[1-3]。风化壳淋积型稀土矿是黏土类矿

6、物，85％左右的稀土以水合或羟基水合离子吸附在黏土矿物上，组成了一个大小不均和结构复杂的离子交换“树脂”，不能用常规的选矿工艺来富集稀土，通常采用浸出工艺来回收稀土，而原地浸出工艺[4-6]是目前最新的第三代工艺。原地浸出是将浸出剂溶液从注液浅井不间断地注入采场矿体，使电解质中的阳离子与矿石中的稀土离子进行交换，从而使稀土离子进入浸出液并得到回收。原地浸出采矿因其不破坏地形、地貌，不剥离植被、表土，无尾矿外排，减少劳动强度，对环境影响小，其经济社会效益显著，已经得到了广泛应用[7]。但是风化壳淋积型稀土矿中的黏土矿物吸水后发生膨胀，常常导致原地浸出易发生山体滑坡，不仅破坏农田，污染环境，还损

7、失了稀土浸出量及浸出剂，造成原地浸出技术经济指标下降。因此，很有必要筛选出一种新型的稀土浸出剂，既能浸出稀土，又不造成黏土矿物过于膨胀[8-9]。采用NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2SO4组成的复合铵盐为浸出剂[10]对风化壳淋积型稀土矿中的稀土进行浸出，取得了一定的效果。本文选择NH4Cl和NH4NO3组成的混合浸出剂浸出该矿石，探讨混合浸出剂的配比、液固比、pH、流速和浸出剂用量等对稀土浸出率的影响