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风化壳淋积型稀土尾矿中残留浸矿剂及主要共存离子分布规律研究

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矿冶工程 2023年第4期43卷 103-109页

作者：李小菊余军霞汪荣欧阳泽刘洋胡庆梓陈施宇周芳池汝安武汉工程大学化学与环境工程学院湖北武汉430200 武汉工程大学兴发矿业学院湖北武汉430000

以风化壳淋积型稀土矿采用硫酸铵原地浸出后的闭矿场尾矿为研究对象,研究了尾矿样品的含水率、pH值、Zeta电位随采样深度的变化趋势,分析了总氮、硝态氮、铵态氮和主要共存离子在矿体中的含量及分布。结果表明,稀土尾矿样品均呈酸性,其... 详细信息

以风化壳淋积型稀土矿采用硫酸铵原地浸出后的闭矿场尾矿为研究对象,研究了尾矿样品的含水率、pH值、Zeta电位随采样深度的变化趋势,分析了总氮、硝态氮、铵态氮和主要共存离子在矿体中的含量及分布。结果表明,稀土尾矿样品均呈酸性,其含水率和Zeta电位均随采样深度增加而逐渐降低。残留铵盐主要以铵态氮中的水溶态铵(11%~33%)和离子交换态铵(59%~87%)赋存在矿体中,并且其在中层矿体中的含量最高、表层矿体中的含量最低。XRD分析结果表明,尾矿中黏土矿物含量与残留铵含量呈正相关。因表层矿体中有机质含量高,共存阳离子Al^(3+)和RE^(3+)在表层含量最高;随着矿体深度增加,阳离子Al^(3+)和RE^(3+)含量明显降低,共存阴离子SO_(4)^(2-)、Cl^(-)含量则呈相反变化趋势。

关键词：浸矿剂氨氮去除硫酸铵原地浸出稀土稀土尾矿残留铵盐离子分布规律环境污染

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不同浸矿剂对离子型稀土矿物的润湿作用研究

矿业研究与开发 2023年第12期43卷 70-78页

作者：冯秀娟刘帅军王小青张书荣董成亮中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州市221116

以某离子型稀土矿为研究对象,分别考察了浸矿过程中硫酸铵、硫酸镁、氯化钙和去离子水在不同浓度、pH条件下对矿物颗粒润湿性的影响及矿物颗粒的微观形貌变化。在分析浸矿剂润湿离子型稀土矿机制的基础上,建立了润湿动力学方程。研究结... 详细信息

以某离子型稀土矿为研究对象,分别考察了浸矿过程中硫酸铵、硫酸镁、氯化钙和去离子水在不同浓度、pH条件下对矿物颗粒润湿性的影响及矿物颗粒的微观形貌变化。在分析浸矿剂润湿离子型稀土矿机制的基础上,建立了润湿动力学方程。研究结果表明:在0~1 min内矿物产生积液并逐渐润湿,1~10 min内矿物发生膨胀分散,并产生孔隙裂隙,10 min后矿物结构基本不发生变化。浸矿剂浓度为0.3 mol/L时,润湿性最佳,渗透效果最好,各浸矿剂按润湿性能从高到低排序依次是:去离子水、硫酸铵、硫酸镁、氯化钙;酸性条件下,矿物颗粒的润湿性更好。通过分析润湿动力学方程可知,去离子水的润湿性能最好,K值为1.251 82,其次是硫酸铵、硫酸镁,氯化钙最差,K值仅为0.355 68。

关键词：离子型稀土矿浸矿剂润湿性微观形貌动力学方程

基于二元平衡解吸模型的离子型稀土浸矿剂用量计算方法

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中国有色金属学报 2021年第1期31卷 132-140页

作者：李琪秦磊王观石罗嗣海龙平彭陈亮肖莜丰江西理工大学建筑与测绘工程学院赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院赣州341000

以硫酸铵作为浸矿剂浸取稀土时,其在矿土表面赋存形式分为可逆和不可逆两部分;根据铵在浸矿中的作用,铵消耗分为三个部分:离子交换消耗、专性吸附消耗和维持浸矿剂浓度的消耗。本文结合铵的赋存形式和浸矿作用,采用二元平衡解吸模型(DE... 详细信息

以硫酸铵作为浸矿剂浸取稀土时,其在矿土表面赋存形式分为可逆和不可逆两部分;根据铵在浸矿中的作用,铵消耗分为三个部分:离子交换消耗、专性吸附消耗和维持浸矿剂浓度的消耗。本文结合铵的赋存形式和浸矿作用,采用二元平衡解吸模型(DED模型)刻画浸矿,通过数值拟合确定相应参数,提出一种针对离子型稀土的浸矿剂用量计算方法。结果表明:以福建屏南和江西信丰某离子型稀土矿为研究对象,设定稀土目标浸取率85.00%、90.00%和95.00%时,计算出相应浸矿剂用量;通过柱浸试验评价方法可行性,发现两种矿样实际浸取率分别达到85.93%、89.05%、94.22%和85.97%、90.55%、95.14%,与目标浸取率误差在1.5%以内。本方法在实验室具有良好效果,可以用于指导实际生产中的浸矿剂用量确定。

关键词：离子型稀土浸矿剂二元平衡解吸模型离子交换吸附专性吸附

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浸矿剂浓度对稀土浸取效果的影响

科学技术与工程 2015年第28期35卷 133-135页

作者：刘剑付玉华郭晓斌黄永刚江西理工大学资源与环境工程学院赣州341000 江西理工大学赣州有色冶金研究所赣州341000

混合岩离子型稀土矿床在赣南分布广泛,其结构构造及稀土配分与花岗岩存在差异性。就浸取效果对赣南某混合岩型离子型稀土矿的浸取浓度做了柱浸试验,并且对不同浓度浸矿剂所需的浸矿时间及所浸出的母液浓度等浸取效果进行对比分析,以期... 详细信息

混合岩离子型稀土矿床在赣南分布广泛,其结构构造及稀土配分与花岗岩存在差异性。就浸取效果对赣南某混合岩型离子型稀土矿的浸取浓度做了柱浸试验,并且对不同浓度浸矿剂所需的浸矿时间及所浸出的母液浓度等浸取效果进行对比分析,以期给该矿山的稀土回收提供技术参考。

关键词：混合岩浸矿剂母液浸取效果

风化壳淋积型稀土矿浸矿剂注液优化及铵残留分布研究

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风化壳淋积型稀土矿浸矿剂注液优化及铵残留分布研究

作者：齐晋江西理工大学

学位级别：硕士

矿山环境岩土问题是当今社会关注的重点,浸矿源头控制和尾矿治理问题是稀土矿山环境岩土治理的关键。故研究硫酸铵浸矿剂用量、注液方式以及硫酸铵在尾矿中的残留情况对解决稀土矿山环境岩土问题具有重要意义。本文首先进行浸矿剂用量... 详细信息

矿山环境岩土问题是当今社会关注的重点,浸矿源头控制和尾矿治理问题是稀土矿山环境岩土治理的关键。故研究硫酸铵浸矿剂用量、注液方式以及硫酸铵在尾矿中的残留情况对解决稀土矿山环境岩土问题具有重要意义。本文首先进行浸矿剂用量理论计算,基于化学反应平衡理论,建立稀土离子浸取率与硫酸铵浸矿剂用量之间的关系。针对福建屏南某风化壳淋积型稀土矿山,通过3组室内柱浸实验,在设定浸取率条件下,按照计算单耗进行实验,比较实际浸取率与假定浸取率;之后的注液方式优化实验是通过室内柱浸实验确定硫酸铵的优选注液方式;最后进行铵残留分布实验,根据硫酸铵浸矿剂渗流过程和离子交换过程,结合3组室内柱浸浸泡洗矿实验和3组柱浸淋洗洗矿实验,确定浸矿结束后铵在矿土中的赋存位置、赋存量以及洗矿所需水量和洗矿时长。研究结果表明:（1）推导出适合屏南某稀土矿山矿石类型的浸取率与浸矿剂用量的关系,针对上述矿土,按照浸矿剂用量计算结果进行柱浸实验,对比稀土离子实际浸取率与假设浸取率,其相对误差最大值为4.33%,小于5%,说明浸矿剂用量理论计算模型较为准确。因此,通过此数学模型可准确控制浸矿剂用量,减少开采源头产生的氨氮污染。（2）通过室内柱浸实验,确定在稀土离子浸取率相近的前提下,硫酸铵浸矿剂浓度从30 g/L至10 g/L的阶梯浓度注液方式是优选注液方式,其稀土离子浸取率达到92.94%,硫酸铵固体用量相比单一浓度注液方式少6.72%,且残留在矿土中的铵量占总注入铵量的41.42%,明显低于单一浓度注液方式。（3）铵残留分布实验发现,在浸矿过程中,铵的残留位置包括不可动溶液残留的铵、交换稀土离子残留的铵、不饱和位吸附残留的铵三种。铵根离子残留总量为0.173 mg/g.388 mg/g（平均值0.305 mg/g）,其中不动液残留铵占总残留量12.4%3%（平均值20.4%）,交换稀土离子残留铵占总残留量的19.4%1.2%（平均值22.2%）,不饱和位吸附残留铵占总残留量的46.9%6.3%（平均值57.4%）;根据柱浸淋洗洗矿实验结果计算,当母液中稀土离子浓度低至0.1 g/L后,再加入2.7倍矿土孔隙体积顶水（75 h）可使矿土浸出液中的铵残留浓度低于15 mg/L的国家标准。

关键词：风化壳淋积型稀土矿浸矿剂浸取率铵残留分布注液方式

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稀土浸矿剂硫铵对土壤生物有效性研究进展

能源研究与管理 2015年第4期 59-61,99页

作者：孙卉桂双林赣州市环保局江西赣州341000 江西省科学院能源研究所南昌330096

针对稀土矿采用原地浸矿工艺开采稀土矿过程中大量含硫铵浸矿剂残留液进入周边农田土壤环境的现状,通过总结国内外不同污染物对土壤生物有效性的研究进展及评价方法,旨在探讨浸矿剂硫铵对稀土矿山周边农田土壤生物产生的影响,为原地浸... 详细信息

针对稀土矿采用原地浸矿工艺开采稀土矿过程中大量含硫铵浸矿剂残留液进入周边农田土壤环境的现状,通过总结国内外不同污染物对土壤生物有效性的研究进展及评价方法,旨在探讨浸矿剂硫铵对稀土矿山周边农田土壤生物产生的影响,为原地浸矿工艺开采稀土矿对周边农田土壤的生态有效性评价提供参考信息。

关键词：浸矿剂硫铵原地浸矿农田土壤生物有效性

不同品位离子吸附型稀土矿（NH4）2SO4/MgSO4 浸矿实验

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稀土 2018年第1期39卷 67-74页

作者：王超王莉李柳魏庭民黄金杨幼明江西理工大学冶金与化学工程学院国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心

为高效、绿色地提取离子吸附型稀土矿,从矿山实际浸矿角度出发,探讨了稀土矿的品位以及黏土层的存在对（NH4）2SO4和MgSO4浸出过程的影响,并对其耗量进行了优化。研究表明,不同品位稀土矿稀土浸出率达到最大时所需浸矿剂体积随稀土矿品... 详细信息

为高效、绿色地提取离子吸附型稀土矿,从矿山实际浸矿角度出发,探讨了稀土矿的品位以及黏土层的存在对（NH4）2SO4和MgSO4浸出过程的影响,并对其耗量进行了优化。研究表明,不同品位稀土矿稀土浸出率达到最大时所需浸矿剂体积随稀土矿品位的提高而降低。通过控制（NH4）2SO4和MgSO4的消耗量可以在保证稀土浸出率最大的同时使其用量最低。在模拟实际浸矿过程中,黏土层的厚度越大,稀土的浸出率越低,与（NH4）2SO4体系相比,黏土层存在对MgSO4体系的抑制作用更加突出。

关键词：离子吸附型稀土矿浸矿剂浸出优化

赣南某原地浸析稀土尾矿复垦前后土壤质量变化

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农业资源与环境学报 2019年第1期36卷 89-95页

作者：周彩云张嵚赵小敏万广越程晓迪郭熙江西农业大学农学院/教育部作物生理生态与遗传育种重点实验室南昌330045 江西农业大学国土资源与环境学院/江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室南昌330045

为探究土地复垦对原地浸析稀土尾矿0～20 cm土层土壤质量的影响,以赣州市龙南县某原地浸析离子型稀土尾矿为研究对象,从浸矿剂残留、土壤酸碱性、土壤养分和重金属污染等4个方面对比复垦前后土壤质量变化,探讨稀土尾矿土地复垦的效果与... 详细信息

为探究土地复垦对原地浸析稀土尾矿0～20 cm土层土壤质量的影响,以赣州市龙南县某原地浸析离子型稀土尾矿为研究对象,从浸矿剂残留、土壤酸碱性、土壤养分和重金属污染等4个方面对比复垦前后土壤质量变化,探讨稀土尾矿土地复垦的效果与潜在问题。结果表明:复垦后土壤的浸矿剂NH_4^+含量从89.00 mg·kg^(-1)降低至8.70 mg·kg^(-1),土壤pH由4.15增加至5.16,而土壤肥力综合指数则由0.44降低至0.31。内梅罗综合指数评价结果显示,复垦前后土壤5种非稀土重金属的污染水平均为清洁水平;而地累积指数评价结果显示,复垦前后土壤稀土元素总量的污染水平分别为无污染-中度污染水平和无污染水平。研究表明,土地复垦可显著改善该矿区土壤的浸矿剂残留、土壤酸化和重金属污染问题,但土壤肥力衰退问题没有明显改善。

关键词：复垦离子型稀土浸矿剂酸化重金属土壤养分

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细菌浸出天台山锰矿半工业性试验

无机盐工业 1989年第5期3卷 1-5页

作者：钟慧芳蔡文六李雅芹中国科学院微生物研究所

本文介绍以细菌氧化黄铁矿提供的硫酸和铁浸矿剂,用于含碱性脉石较高,高磷低锰难选锰矿的浸出研究,已获得半工业性试验成功,达到锰磷分离,锰的总回收率83.77%,并获得合格电解r-MnO_2产品。

关键词：细菌氧化浸矿剂锰矿浸锰黄铁矿