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探討離子型稀土礦的開發技術和發展方向
時間 : 2019-04-23 10:27 瀏覽量 : 59
一、促進離子型稀土礦綠色高效開發技術的可持續發展。
介紹了離子型稀土礦的資源特點,從浸出、浸出液凈化和沉淀工藝的變革及技術經濟指標、環境效益的提高等方面綜述了離子型稀土礦開發技術的研究和實踐進展,總結了離子型稀土礦開發過程中存在的問題,建議今后應加強原地浸礦過程基礎理論及邊坡穩定性控制方面的研究、開發可替代硫酸銨、碳酸氫銨的高效低污染浸取劑和沉淀劑、掌握尾礦中稀土及重金屬離子的二次遷移規律、重視低品位難浸離子型稀土礦的回收工作、解決碳酸氫銨沉淀法所存在的沉淀速度慢且難以制備晶型碳酸稀土問題,以促進離子型稀土礦綠色高效開發技術的可持續發展。
二、離子型稀土礦在稀土工業發展中所起的重要作用。
離子型稀土礦是上世紀60年代末首先在我國贛南地區發現的一種新型外生稀土礦床,因其配分齊全,尤其富含全球稀缺的中、重稀土元素,且同時具有資源儲量豐富、放射性比度低、綜合利用價值大等突出特點,在國內外得到了廣泛的重視。離子型稀土礦的發現不僅解決了世界上中重稀土資源匱乏的問題,為全球稀土產業及高科技新材料的發展創造了資源條件,而且豐富了稀土元素化學地球化學和濕法冶金學等理論,具有極高的學術價值。鑒于離子型稀土礦在稀土工業發展中所起的重要作用,我國對其極為重視,自其被發現以來投入了大量的人力和物力進行開發利用研究和實踐,國內稀土科學工作者為此做出了重大貢獻。近年來,許多國外學者也在離子型稀土礦方面取得了一些重要的成果。
本文對這些科學研究和開發實踐進行評述,并在此基礎上結合目前開發利用過程中存在的問題及不足,提出今后的研究方向。
三、離子型稀土礦開發技術的發展方向。
多年來,離子稀土礦的開發技術取得了很大進展,并逐步向綠色化方向邁進,但仍存在許多不足,有待進一步完善。
(1)原地浸礦工藝在實際生產過程中往往會出現浸出周期長、藥劑耗量大、母液濃度和稀土浸出率低等問題。應針對這些問題進一步開展原地浸礦過程的浸出動力學、水動力學、傳質機制等基礎理論研究,以尋求解決問題的有效途徑。
(2) 采用原地浸礦工藝開采離子型稀土礦過程中需消耗大量含氨氮藥劑(硫酸銨、碳酸氫銨),造成稀土礦區土壤酸化、水體富氧化及氨氮超標。因此開發替代硫酸銨、碳酸氫銨的高效低污染浸取劑和沉淀劑,實現稀土的短流程高效低污染提取,是未來離子型稀土礦開發技術的重要研究方向。同時,應重視尾礦中稀土及重金屬離子二次遷移規律的研究,為有效防止離子型稀土礦在開采后對周邊環境造成污染提供理論支撐。
(3) 離子型稀土礦原地浸出工藝對保護礦山植被有很大優勢,但常常因注液不當導致山體滑坡。因此,需要在浸出劑的擴散、滲流規律及邊坡穩定性控制方面進行深入研究,同時還需要研發能抑制黏土礦物膨脹的助浸劑,從多角度防止山體滑坡等地質災害的發生。
(4) 隨著離子型稀土礦開發的深入和延續,礦石日趨貧雜化,出現了越來越多的低品位難浸離子型稀土礦,而現有工藝難以實現對這些資源的有效利用。因此,加強對低品位難浸離子型稀土礦回收工藝的開發與研究,實現離子型稀土礦資源的可持續利用是今后的一個重要方向。
(5) 碳酸氫銨沉淀法是從離子型稀土礦浸取液中分離稀土的主要方法,然而沉淀速度慢以及難以在沉淀過程中形成晶形碳酸稀土還是在一定程度上阻礙了該工藝的發展。因此今后應加強碳酸稀土結晶機理方面的研究,從本質上探尋解決碳酸氫銨沉淀法所存在問題的有效途徑。
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