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离子吸附型稀土矿

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-03-02 09:10
tags:

-

2021年3月2日发(作者:莞香)


离子吸附型稀土矿







离子吸附型稀土矿



ion


adsorption


type


rare


earth


ore



1


121


xifuxing


xitukuang


离子吸附型稀土矿


(ion


adsorption


type


rare


earth


ore)


稀土元素以离子状态吸附于


矿石中



的粘土类矿物表面的矿床。中国于


1991


年 将其命名为



风化壳淋积型稀土矿床。此种矿床分布在中


国南部的



花岗岩及其他岩类的风化壳矿床中,具有重要的工业



价值。


20


世纪


70< /p>


年代首先于中国赣南地区


发现,


80




代在广东、福建、广西等省又相继发现,至今未见其他



国家有这类矿床的报道。



此类矿床是


含稀土的花岗岩类、火山岩类在湿热



气候和低山丘陵的地貌条件下,经强烈的风化淋滤作



用而形成的。按


稀土配分特征可分为富忆重稀土型、中

< br>


忆重稀土型、富馆低忆轻稀土型、富斓富馆轻稀土型、



中忆低铺轻


稀土型等。离子吸附型稀土矿含

REZ




.05%~0.3%


,一般约为。


.1

写,稀土总量中离子吸



附相占有率一

般为


75%~96%


,其余为单矿物相及类



质同象。



这类矿床常呈面型分布,具有明显的分带性。自上


< p>
而下依


次为残坡积层、全风化层、半风化层和基岩。其


中全风化层厚度大、稀土品位高,是主要工业矿层。全




化层中原岩矿物已基本解离,主要由石英、高岭石、



埃洛石、云母及水云母等矿物组成。稀土元素主要呈

< br>离



子相吸附在粘土类矿物晶粒表面及晶层间。在此类矿



床的水平方向上稀土配分值较稳定,而垂直方向上



存在明显的差异。如斓和钱在全风化层中最高,往上或



向下均变贫,



饰则与此相反


;


忆自上而下变富。


在全风


化层中饰含量低于翎是其特点之一。



离子吸附型稀土矿规模大、易开采、放射性低、提


< p>
取工艺简


单,是中国目前生产忆族稀土及馆的主要原



料。在开发利用这类矿床时要加强环境保护。用此类稀


< /p>


土矿经


富集后的混合稀土氧化物中的主要稀土组分列举于表。



从离子吸附型稀土矿提取混合稀土氧化物的主要组



(


质量分数。


/%)





【中文名】离子吸附型稀土矿



【英文名】


ion-absorbing type rare earths ore



CAS


号】



【分子式】



【分子量】



【密度】


2.0



2.5


【熔点】



【沸点】



【闪点】



【粘度】



【蒸气压】



【折射率】



【毒性

< br>LD50




【性状】为白色、灰色、红色、黄色的松散沙粘土。



【溶解情况】



【用途】用于提取稀土。



【制备或来 源】采矿是露天人工开采,不需粉碎,直接用小推车送进浸取池。化学处理提取稀土。



【备注】离子吸附型稀土矿又称风化壳淋积型稀土矿,是仅我国才工业利用的新稀土矿物 。由于含中度稀


土高,冶炼方便,具有很强的国际市场竞争力。它是由富含稀土矿物和烯 土副矿物的花岗岩和火山岩风化


后,形成粘土矿物,解离出的稀土离子以水合离子或羟基 水合离子吸附在粘土矿物上。吸附在粘土矿物上


的稀土离子在水中不溶解也不水解,但遵 循离子交换规律,可用化学法提取稀土。矿石为松散的沙粘土。



【包装及贮运】



【生产单位】



【类别】



一种从离子吸附型稀土矿中 同步回收高岭土和稀土


的方法







一种从 离子吸附型稀土矿中同步回收高岭土和稀


土的方法。


将离子吸附 型稀土原矿和水加入捣浆池


中进行捣浆,捣浆的同时加入稀土浸出药剂,在捣

< p>


浆过程中使离子吸附型稀土原矿中存在的稀土离


子与稀土浸出药剂发生离子交换反应后进入矿浆


中。


对捣浆形成 的矿浆进行高岭土湿法选矿工艺操


作,得到的中矿和精矿经过过滤,得到的滤饼干燥


后即得高岭土,


滤液加入稀土沉淀剂产生的沉淀经

< br>过滤干燥后即得稀土。本发明对原矿进行捣浆处


理,


使稀 土浸出药剂能够充分与原矿中的离子型稀


土发生离子交换反应,


使得稀土回收率比现有的方


法高。









一种从离子吸附型稀土矿中同步回收高岭土和稀土的方法




一种从离子吸附型稀土矿中同步回收高岭土和稀土的方法,其 特征在于:由下列步骤依次组


成:






(1)捣浆






将离子吸附型稀土原矿和水混合进 行捣浆,形成40%~


50%质量百分浓度的矿浆,捣浆同时或者捣浆之前加入硫酸、硫 酸氢氨或者硫铵作为稀土


浸出药剂,捣浆过程使离子吸附型稀土原矿中存在的稀土离子与 稀土浸出药剂充分发生离子


交换反应生成稀土盐,该稀土盐溶于水中,其中,稀土浸出药 剂与离子吸附型稀土原矿的质


量比例为1∶30~40;






(2)湿法选矿






对捣浆形成的矿浆进行湿法选


矿,具体工艺为:矿浆经过螺旋分级机分级处理,处理后的溢流经过


Φ


150第一水力旋流


器进行第一次粗选,第一次粗选后的溢流 再经过


Φ


150第二水力旋流器进行第二次粗选;


第一次粗选和第二次粗选的底流经过


Φ


150第三水 力旋流器进行扫选,


扫选的溢流返回到


捣浆;

< br>第二次粗选的溢流经过


Φ


75水力旋流器、


Φ


25水力旋流器和


Φ


10 水力旋流器进


行第一次精选、第二次精选和第三次精选;其中,第一次精选的底流返回到 第二次粗选,第


三次精选的底流返回到第一次精选,第二次精选的底流作为中矿备用,第 三次精选的溢流作


为精矿备用;






(3)过滤及后处理






将湿法选矿得到的中矿和精矿分别 经过


过滤得到含高岭土的滤饼和含稀土的滤液;对含高岭土的滤饼进行干燥后得到高岭土 ;对含


稀土的滤液进行稀土分离,具体为:将含稀土的滤液加入草酸、氨水或者碳酸氢氨 作为稀土


沉淀剂,其中,稀土与稀土沉淀剂的质量比例为1∶3.5~4.5,稀土与稀 土沉淀剂反



应产生沉淀,该沉淀经脱水处理后得到稀土。



我国离子型稀土发现、命名与提取工艺发明大解密





2007-8-3 9:46




[


关键词


]


稀土



离子稀土



发现



命名



提取





中华商务网讯


:





































饶振华





来源:江西省

有色金属


行业


管理


办公室









导语:


稀土


是稀土族元素的简称,人们往往将


17


种元素划归于稀土大家族。我



国 是稀土资源最丰富的国家,储量和产量均居世界首位。离子型稀土是我国特有的



一种新型的稀土


矿产资源


。以其配分齐全、高 附加值元素含量高、放射性比度低、



高科技应用元素多、综合 利用价值大



五大


< br>突出优点,异军崛起,独占鳌头,并



从某种意义上改变 、促进和加速了世界高科技的进程。离子型稀土第二代提取工艺



——“


原地浸矿工艺



,于


1996


年荣获



八五



国家科技攻关重大成果奖,是国家




八五



科技 攻关中



十大世界领先技术成果



之一,


1997


年荣获国家发明奖。该




研究


成果


1996


年被中央


电视

台在新闻联播节目中予以报道,这是我国特有的离子



型稀 土自


1970


年发现、命名和二代提取工艺发明以来,在经历< /p>


25


年保密管理之后,



首次向国内外的正式公开



亮相










赣州有 色冶金研究所是我国离子吸附型


稀土矿


的发现、命名和二代稀土 提取工



艺科技成果的主要享有单位。时任赣州有色冶金研究所 分管科研副所长、后任所长



的丁嘉榆同志,作为离子型稀土矿 第二代提取工艺的发明及应用的主要参与者、领



导者,对这一 事件的历史发展进程有着刻骨铭心的记忆。应本报记者之约,丁嘉榆


< br>同志对这一历史事件进行了全面地、系统地回顾和总结,多次接受本报记者的采访










这篇文 章涉及到的离子型稀土的技术是我国完全拥有的自主


知识产权









让我们沿着赣州有色冶金研究所等 单位的科技工作者的足迹,去领略这些我国



在离子型稀土资源 开发利用、洗提工艺发明等方面具有里程碑式的重大事件吧!

















一、离子型稀土矿的发现








时至



1970


年,在过去长达



175


年的稀土矿产资源开发利用史中,人们发现


< br>自然界中含


稀土元素


及其化合物的矿物多达



200


种。但真正实际有


工业


利用价值



< br>稀土矿物


原料却为数不多,数量约十种左右。主要有独居石、

铈硅石




碳铈矿





铍钇矿、



钇矿、褐帘石、



钇矿、 黑稀金矿。但这些矿物中却大部份含有一



定数量的铀或钍,而 且稀土矿物均以固态、矿物相矿物性态存在,它们往往是与放



射性元素共生或伴生










20< /p>


世纪后期,随着世界范围内高科技及其工业化进程突飞猛进的发展,尤其是




20


世纪


80


年代以来,全球范围内对中、重稀土元素的使用量激增,其中又特别是





、钐、铕、 钆、





、 钬、铒、钇等稀土元素的需求量剧烈地增长。鉴于下



述原因: 一是在传统的稀土矿产资源中,上述大多数稀土元素的含量有限,获取稀



土精矿较为困难;二是由于生产工艺的繁锁,流程很长,成本较高,价格昂贵,若


得工业化应用,难度很大,产量也难以满足要求;三是根据传统稀土矿床资源赋存



的特点,若希望在某一矿山,同时获得上述目标的元素,难能 凑效,必然要开采多



个、多种不同配分的稀土矿山,才有可能 同时满足上述需求。显而易见,仅仅依靠



对传统稀土资源的开 发,势必难于满足现代高科技高速发展态势,对有关稀土元素



的需求。因此,这种局势必然导致人们对稀土新资源的追求和探索,期望着能够获



得高科技所需稀土资源的可靠保障。








其实早在


20


世纪


60


年代,我国就从战略的高度,认识到中、重稀土,尤其是重



稀土资源在国防建设和国民经济建设中的重要作用。


20


世纪


60


年代中叶,原冶金工



业部根据国家军工计划任务的安排,组织了南方重稀土资源科研大会战。旨在 针对



南方某矿围岩中,通过科技攻关,获得代号为

< p>
“6


号产品



的重稀土产 品。经参战



单位的协同攻关,已打通工艺流程,并拿出


“6


号产品



样品。 但成本很高,工业



化实施存在困难。然而接踵而至的



文革



,会战只好暂 时中断。








“70 1


矿区



特殊的稀土矿物,揭开南方< /p>



离子型



重稀 土的



露头









1969


年底、

1970


年初,原江西省地质局


908

队根据群众报矿的线索,在江西省



龙南县一个以后命名为


“701


矿区



的矿化区域内,发现了一种特殊的



不成矿

< br>”



的稀土矿物。于此,


908


队在


701


矿区开始做普查工作时,尽 管发现此区域含有一定



品位的稀土,但因矿物相稀土矿物仅有


8.4



/


吨 ,导致评价工作无法深入下去,几



乎将其判为没有工业利用价值




。于是,


1970



10


月,


908


队将此矿样委托给赣 州



有色冶金研究所(原江西有色冶金研究所)进行研究。








始于


1970



10


月的新类型稀土资源的科技攻关,开始逐步揭开



离子吸附型稀



土 矿



的序幕。








该所以杨悦、雷捷、陈启仁等同志为代




908


队以胡淙声同志为代表的 多学



科、多专业科技人员,以严谨的科学态度,在几经周折, 使用传统试验研究方法均



遭失败的情况下,依然不惧艰难,百 折不挠,坚持探索,努力攻关。经过艰苦的工



作,抛弃了以往 研究花岗岩风化壳稀土矿床的传统做法,创造性地采用稀土可溶性


分析和矿浆


树脂


吸附等多种综合技术手段,精诚所至,金石 为开,终于逐步地揭开



了这种



不成矿





离子吸附型稀土矿



的奥秘。









八大研 究发现



,揭示其内在奥秘








首先,在利用多种传统的选矿方法,不能有效地富集稀土矿物 的过程中,存在



着一种奇怪的现象,即入选物料与选出物料< /p>


金属


不平衡,选矿过程中出现金属流失



的现象。那么,它流往何处?怎么流的?第二,继之,跟踪追击,发现这种奇怪的



稀土矿物,它不是以传统的



矿物相



矿物而存在的


“< /p>


矿物



,而是以一种


不成





的、非常特殊的性态存在,即以一种新型的



离子相



矿物性态存在。亦即稀


土矿物中的稀土,绝大部份以阳离子状态存在,而被吸附在某些矿物载体上,例如



,主



要被 吸附在高岭石、白


云母



< p>
硅酸盐矿物或氟


碳酸盐


矿物上。第三,进而



,科技人员依据这些特征,将这种新型的



不成矿



的稀土矿物,命名为



离子吸



附型稀土矿 物



。亦即,



离子吸附型稀土矿物



是以



离子相



矿物性态存在,


被吸附于



载体



矿物表面上的稀土矿物;而由这种



离子吸附型稀土矿物



构成



的矿体,则命名为



离子吸附型稀土矿



。第四,深入的试验工作发现,只要以某




解质溶液作为



洗提剂





浸矿剂



,对含离子相< /p>




稀土矿物进行



渗滤洗







淋洗



,则溶液中的


化学


性质更为活泼的离 子,将同被吸附在高岭石等载



体矿物表面的

< br>“


离子相



稀土发生交换,形成 新状态的稀土,而进入到溶液之中,



由此获得



含稀土母液



。第五,若对 含稀土母液,或直接施加



沉淀剂


”< /p>


,沉淀



后可获得混合稀土,经灼烧后, 又可获得纯度较高的混合


氧化


稀土(一般


TREO≥9



2%


);或经萃取粗 分组,得分组富集稀土,经沉淀、灼烧后,得分组氧化稀土。第



六,科技人员依据以上科学发现,深入研究后,发明出这种新型稀土矿的稀土提取


< /p>


工艺,即为



江西稀土洗提工艺



。第七,随着



离子 相



稀土矿物的发现,新类





离子吸附型稀土矿



的命名,和这种稀土矿物中稀土的提取工艺的发明,而将


< /p>


这种新类型的稀土矿床相应命名为



离子 吸附型稀土矿床



;之后经进一步的地质



工作,又将其称之为



风化壳淋积 型稀土矿床



。从而,在世界上首次确定,以

< br>“



离子相


< br>矿物性态赋存的新类型



离子吸附型稀土矿



矿床类型,具备工业利用价


值,它不仅可供工业开发,而且比传统稀土矿床类型,具有更高的工业利用价值。



第八,上述研究成果,为这种新类型的稀土资源的勘探和评价,提供了可靠的依据










根据上述一系列的科研成果,


908


队的后 续工作,使


701


矿区很快地被确定为世



界上最大型的高钇型离子型重稀土矿床,矿化面积达几十平方公里,稀土配分中


Y


2O3


含量高达


64.97%


,实属世界罕见。至此,


20


世纪

< p>
60


年代稀土军工科技会战的目



标得以全面实现。随着时间的流逝,至今,世界上还未发现比它更好的重稀土矿床










之后, 又陆续在江西寻乌、广东平远发现大型低钇富铕型



离子型



轻稀土矿



床, 在江西信丰发现中钇富铕型



离子型



稀土矿床。然后又在赣、粤、闽、湘、



桂、滇、淅等南方诸省(区)先后发现大量的



离子型



稀土矿。











列为国家保护性开采矿种








鉴于我国特有的离子吸附型稀土矿,在工业与高科技发展中的特殊地位和作用




1991


年国家将其列为 实行保护性开采特定矿种矿产资源之一,国家对其实施保护



性 开采。规定禁止与外商合作、合资及外商独资开采离子型稀土矿产;禁止个体(



含联户)开采离子型稀土矿产;矿山产品开采总量实行指标控制。







第一代提取工艺


——“


池浸工艺

< p>


荣获国家发明奖奖励








1984



4


月, 有关单位在系统综合十多年来围绕新类型离子型稀土的发现、命



名和第一代提取工艺(池浸工艺)发明等有关科技成果后,向国家呈报发明申报书





。随后,根据上级要求,又将发明 申报材料改为



离子吸附型稀土矿的发现及其

< br>


洗提工艺




1985



6


月,国家向赣州 有色冶金研究所、江西地质局


908


队、江西大



学正式授予



江西稀土洗提 工艺



国家发明奖。



至此,由于我国对



离子吸附型稀土矿



一系列的科技攻关和地质勘探、评价工作



的结果,使我国拥有了至今世界上仍然独有的新型稀土资源矿种,尤其是拥有了大



量的中、重稀土资源,足以与世界上任何国家相抗衡。因此,中国的新类型离 子型



稀土彻底地改写了世界稀土矿产资源的历史。








二、解开第一代提取工艺(池浸工艺)密码








离子型稀土第一代提取工艺,可简述为



异地提取工艺



,或归结为



池浸工





。其主要工艺过程为:表土剥离



开挖含矿山体、搬运矿石



浸矿池



将按一



定比例(浓度要 求)配置的电解质溶液作为



洗提剂





浸矿剂



,加入浸矿池



,溶液对池中含



离子相



稀土矿石 进行



渗滤洗提




淋洗


” →


溶液中活泼



离子与稀土离子交换,



离子相



稀 土从含矿载体矿物中交换出来,成为新状态稀



土;加入





< p>
,获含稀土母液;母液经管道或输液沟流入集液池或母液池,然



后进入沉淀池;浸矿后废渣从浸矿池中清出,异地排放



在沉淀池中加入沉淀剂、



除杂剂,使稀土母液中稀土 除杂、沉淀,获混合稀土;池中上清液经处理后,返回



浸矿池 ,作



洗提剂



循环使用



混合稀土经灼烧,获纯度


≥92%


的混合稀土氧化



物。由上可 见,本工艺过程中的技术关键词是:



表土剥离





开挖含矿山体






矿石搬运




< p>
浸矿池




< p>
洗提剂




< p>
异地渗滤洗提





离子交换




< /p>



含稀土母液





尾砂异地排放


< br>、



母液池


< br>、



沉淀池


< br>、



沉淀剂、除杂


< p>





沉淀、除杂




< p>
混合稀土





上清液返回





灼烧




“REO ≥92



%


混合稀土氧化物

< p>










池浸工艺



与传 统的生产工艺相比较,其第一、二、三道工序过程相似于矿



产 资源开采中传统的采矿专业的各作业工序;第三、四、五道工序过程相似于传统


-


-


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