风化壳淋积型稀土矿浸取过程强化基础研究

针对我国特有的风化壳淋积型稀土矿日益贫杂化趋势，稀土矿渗透性越来越差，浸取稀土效率及浸取选择性越来越差所引起的浸取液稀土浓度越来越低，浸矿剂- - 铵盐消耗高，废水氨氮超标严重，浸矿区土壤修复难等生产实际问题，选择龙南风化壳淋积型稀土矿为代表，从浸取溶液化学、表面化学及浸出传质角度，以非平衡塔板理论为依据，通过添加天然促渗剂- - 田青胶，系统地研究其对稀土矿浸取过程中浸矿剂铵盐利用率，稀土元素浸出效果，浸取选择性等的影响，从理论上和本质上探索强化和调控稀土浸出过程途径，以达到降低浸矿剂消耗，提高浸出液稀土浓度，降低非稀土杂质含量，提高稀土浸出率的目的，为实现风化壳淋积型稀土矿高效浸取乃至无沉淀法提取该浸出液中稀土奠定技术基础，为优化该矿原地浸出工艺和进行数学模拟提供参数和理论依据，以提高风化壳淋积型稀土矿这一宝贵资源利用率，丰富和发展风化壳淋积型稀土矿提取冶金学。

风化壳淋积型稀土矿物中的稀土元素主要以离子相形态存在。根据离子吸附型特点，我国学者提出用电解质进行离子交换浸取稀土方法，但随着我国特有的风化壳淋积型稀土矿三十多年的开采和利用，造成该矿物资源日趋势贫化，已成为越来越难浸的难浸矿物。另一方面，浸取工艺采用(NH4)2SO4等铵盐作浸取剂浸取稀土，浸取母液排放造成矿区水系氨氮超标，形成氨氮污染，污染地下水源，特别对下游鄱阳湖水质带来不利影响，环境问题日益加剧。在目前还没有理想的取代(NH4)2SO4等铵盐作浸取剂的情况下，提高浸取效率，减少铵盐消耗是行之有效方法。.目前风化壳淋积型稀土矿的提取关键科学问题是浸取液中稀土峰值浓度很低，稀土浸取过程拖尾严重；非稀土杂质含量相对越来越高；浸出的稀土向外扩散的推动力降低，稀土离子的反吸附问题严重；浸取剂—(NH4)2SO4等铵盐等消耗量大。.解决这些问题的关键在于认识渗流规律，强化浸取过程，从浸取工艺本质上提高浸取效率，提高浸取选择性，降低浸矿剂(NH4)2SO4等铵盐等消耗。本课题聚焦风化壳淋积型稀土矿浸取过程强化。在先前的国家自然科学基金项目——“风化壳淋积型稀土矿贫矿浸取动力学与传质研究”基础上，以江西有代表性的龙南风化壳淋积型稀土矿为对象，从浸取溶液化学、表面化学及浸出传质角度，以非平衡塔板理论为依据，通过添加天然促渗剂-田青胶及其改性产物，系统地研究其对稀土矿浸取过程中浸矿剂铵盐利用率，稀土元素浸出效果，浸取选择性等的影响，从理论上和本质上探索强化和调控稀土浸出过程途径，达到了降低浸取剂用量25%，提高浸出液稀土浓度，提高稀土浸出率10%的高效浸出效果，为工业上高效开采风化壳淋积型稀土矿工艺模拟与设计提供更优化合理的工艺基本参数，为实现风化壳淋积型稀土矿高效浸取乃至无沉淀法提取该浸出液中稀土工艺奠定技术基础和创造条件，在国际权威杂志发表了3篇SCI研究论文，获得省级自然科学奖，在理论上丰富和发展风化壳淋积型稀土矿提取冶金学。