離子吸附型稀土礦床是一類獨特且非常寶貴的礦產資源。但在現行離子吸附型稀土原地浸礦工藝中,由于礦床地質勘探數據不充分,稀土儲量不準確,導致浸礦劑用量過大、資源回收率低以及環境污染及滑坡等問題。為此,本文將那些可反映礦床形成歷史和稀土浸取性能的基本特征指標定義為離子吸附型稀土礦床的―基因‖信息,確定了它們的測定方法。通過這些基因信息,可以討論和擬定科學合理的離子吸附型稀土的開發方案,提高稀土提取效率和降低環境影響。以江西省贛州市龍南縣關西鎮某風化殼淋積型稀土礦為研究對象,通過采樣和化學和儀器分析方法,測定了礦中不同空間位置所取礦樣的各類信息,包礦樣磨蝕pH、交換pH、浸出pH、粒級分布、含水量、zeta電位、滲透率、各稀土元素元素含量和稀土總量。結果表明該礦床所含礦物的磨蝕pH較高,稀土含量和配分在垂直方向上的分布并不均勻,結合礦樣的磨蝕pH、交換pH、浸出pH、稀土含量以及稀土元素配分的空間分布,討論了上述指標的基因信息屬性及其在成礦機理、浸取劑選擇和方法優化、浸礦方式和條件優化等方面的應用價值,完善了相應的測定方法。該離子型稀土礦床中的稀土浸出液的ICP-MS測定結果表明,其浸出液中的鋁離子含量高,交換pH和浸出pH較低。稀土含量和配分隨深度的變化規律與其他已經報道的離子吸附型稀土的變化特征不同。稀土主要富集在上部,重稀土配分并不是隨深度增加而增加。這種特殊變化規律與其鋁含量高和交換浸出pH低有直接關系。與普通黏土礦物表面稀土離子遷移富集規律不同,大量鋁的存在和高的磨蝕pH導致了稀土遷移能力的降低,尤其是水解能力更大的重稀土元素的遷移受阻,被羥基鋁膠體粒子結合而滯留在礦層的上部。對于這類鋁含量高,磨蝕pH高而交換浸出pH低的稀土礦樣,浸出液中有大量鋁離子存在,稀土浸出率也高。用傳統硫酸銨浸礦和碳酸氫銨沉淀法難以滿足生產要求,但可以通過在硫酸銨浸取劑中添加少量的檸檬酸銨或六次甲基四胺來抑制鋁的浸出,也可以通過提高浸出液的pH值來降低浸出液中的鋁離子含量,但會降低稀土的收率。要保證稀土收率,可以采用弱酸性浸取加上萃取分離的方法來生產低鋁稀土產品。
【學位單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：O657.63;TF845
【部分圖文】：

風化殼分層示意圖

離子型稀土礦床中稀土元素總量隨著深度的變化圖(a)、(b)

取礦樣區所在的位置（紅色標注）
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本文編號：2882441