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离子型稀土矿的提取

发布时间:2025-04-10    |  【  大    中    小  】  |  【 打印 】 【 关闭 】

离子吸附型稀土矿(简称离子型稀土矿)是我国特有的稀土矿种,目前已经在我国南方的江西、福建、广东、湖南、浙江、广西和云南七省近一百多个县市发现了有离子型稀土矿的存在。上述地方共计探明的离子型稀土矿稀土资源的储量近1000万吨,只比我国稀土储量最大的内蒙古白云鄂博地区的稀土资源储量少,是中国第二大稀土资源基地。


离子型稀土矿与上述稀土矿不同,它有两个明显的特点:一是此类矿物主要含高岭土、钾长石、石英及云母,而稀土含量一般为0.05%~0.3%,可直接人工采掘,但用通常的方法难以选出稀土精矿,生产上常采用电解质溶液浸出法直接从原矿中提取离子吸附型稀土;二是原矿中的60%~95%的稀土离子呈离子吸附状态吸附于高岭土及云母(稀土在两者中的分配比约为20:1)中,用一定浓度的电解质溶液即可将稀土离子交换下来,其余少量的稀土则以矿物(氟碳铈矿、独居石等)或类质同相(云母、长石、萤石等)及固体分散相(石英)等存在。


离子型稀土矿中那些吸附在黏土矿物上的稀土离子可以用一定浓度的离子型化合物作为浸出剂进行淋洗。因离子吸附型稀土矿具有轻、中、重稀土配分齐全,尤其富含与高科技、高尖端、新材料产业密切相关的中、重稀土元素等特点,故其开发利用水平在我国经济发展中占有重要的战略地位。


目前,从离子型稀土矿浸取液中提取稀土的方法主要有沉淀法、沉淀浮选法、溶剂萃取法、离子交换法、液膜分离法等。


沉淀法是目前从离子型稀土矿浸取液中提取稀土的较主要的提取方法之一,依据所采用沉淀剂的不同可分为草酸沉淀法和碳酸沉淀法。其原理是利用稀土阳离子和沉淀剂阴离子生成难溶化合物的溶度积远小于杂质的溶度积,因而采用过滤可以达到使稀土与杂质离子分离的目的。


无论是采用草酸还是碳酸氢铵作沉淀剂的稀土沉淀工艺,都面临无法实现连续生产作业,生产周期冗长的缺点。因此具有浮渣量小、稀土产品纯度高、处理周期短的沉淀浮选法成为人们关注的热点。沉淀浮选法是利用表面活性剂在气-液界面产生吸附现象,使稀土离子与表面活性剂形成不溶的固体沉淀物,然后使沉淀物牢固地附着于气泡上形成泡沫被刮出,实现稀土与其他物质的浮选分离。


离子交换法可以直接从离子型稀土矿浸取液中制备稀土分组产品。其原理是阳离子交换剂与稀土离子发生可逆性的化学反应,稀土离子有目的地转入阳离子交换剂中,再经特定的淋洗剂使稀土重新进入水相,达到提纯稀土元素的目的。


液膜分离法是20世纪60年代中期发展起来的一种新型分离技术,是萃取和反萃取同时进行的双向过程。其原理是模拟生物膜的输送过程,即使物质从低浓度向高浓度扩散,达到提纯稀土的目的。液膜法可分为乳状液膜法、支撑液膜萃取法、静电式准液膜法、内耦合萃反交替法等。


为了合理利用离子吸附型稀土矿资源并减少运输和设备费用,我国科技工作者研究成功了“矿点附近建池渗取法提取离子型稀土矿”的方法,该法简单方便,适应性强,已普遍采用。1993年以来,南方稀土采用“稀土原地浸矿新工艺”及提取工艺改进技术,收到了稀土资源利用率、浸取率、综合回收率、产品质量均有提高以及成本降低的明显效果。

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