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风化壳淋积型稀土矿富含中重稀土,是分布较为广泛的一种稀土矿产资源,也是一类具有可观商业价值和较强市场竞争力的稀土矿。目前工业上主要以硫酸铵作为浸取剂,并以原地浸出工艺浸出稀土,但该浸取剂在浸取风化壳淋积型稀土矿过程中存在渗透效果较差,浸取周期过长的缺点,导致大量液体残留在矿体中,从而引起资源回收率低、生态环境污染严重等突出问题。羧基化合物是近年新兴的一类具有良好应用前景的浸取剂,它们不仅能提高稀土浸出率,减少浸取剂用量,而且能在一定程度上加快渗透过程,缩短浸取周期。虽然羧基化合物提高稀土浸出率的研究已有较多成果,但仍缺乏对其浸出稀土矿过程的渗透规律与渗透机理进行合理系统的探讨。因此,本文以乙酸铵、酒石酸铵、柠檬酸铵作为浸取剂,通过柱浸实验模拟原地浸出工艺,探讨了浸取剂浓度、浸取剂p H、浸取温度、矿样粒径及孔隙度对羧基化合物浸取风化壳淋积型稀土矿渗透过程的影响,并从Zeta电势与润湿性两个方面探讨了羧基化合物浸取风化壳淋积型稀土矿过程的渗透机理。主要研究内容和结果如下:（1）探讨了不同水力梯度下,浸取剂浓度、浸取剂p H、浸取温度、矿样粒径及孔隙度对羧基化合物在风化壳淋积型稀土矿中渗透速度的影响。发现浸取剂在矿体中的渗透速度随着水力梯度的增大呈线性增大（R2>0.98）,表明渗流过程符合达西定律。流体性质与矿体性质均会对矿体的渗透性产生影响。液体黏度越小,水膜厚度越薄、吸附作用越强、沉淀物越少,渗透效果越好。矿石颗粒粒径和孔隙度越大,则单位渗流量就越多,渗透性越好。综合考虑渗透效果与稀土的浸出率,当乙酸铵、酒石酸铵、柠檬酸铵的浓度分别取1.00 wt.%、2.50 wt.%、0.70 wt.%时,渗透系数分别为2.64×10-4cm/s、1.86×10-4cm/s、2.62×10-4cm/s。乙酸铵、酒石酸铵、柠檬酸铵的渗透系数分别在p H=5.00,p H=6.00,p H=7.00出现最大值,分别为2.99×10-4cm/s、1.90×10-4cm/s、2.69×10-4cm/s。三种羧基化合物的渗透系数大小关系为:κ乙酸铵>κ柠檬酸铵>κ酒石酸铵。（2）探讨了在不同浸取剂种类与浓度、浸取剂p H、浸取温度、稀土矿样粒径下,稀土矿样表面Zeta电势的变化规律。结果表明,液体性质与矿体性质均会对稀土矿样表面Zeta电势值产生影响,Zeta电势值越大,稀土矿样表面双电层厚度越厚,渗透系数越小。溶液浓度越高,稀土矿样表面Zeta电势值越大。乙酸铵、酒石酸铵、柠檬酸铵分别在p H=5.00、p H=6.00、p H=7.00处,Zeta电势值出现最小值,分别为-22.8mv、-27.38mv、-45.46mv。在乙酸铵浓度为1.00 wt.%,酒石酸铵浓度为2.50wt.%,柠檬酸铵浓度为0.70 wt.%的条件下,温度对稀土矿样表面Zeta电势的影响并不明显。随着稀土矿样粒径的增大,稀土矿样表面的Zeta电势值减小,双电层厚度变薄,从而使渗透系数变大。（3）探讨了矿样粒径以及浸取剂种类和浓度、温度、p H对稀土矿样表面化学性质的影响。结果表明,当稀土矿样粒径小于0.106mm时,表面自由能为62.365m J/m2,极性分量占比为64.96%（40.512m J/m2）;当稀土矿样粒径范围在0.106～0.150mm时,表面自由能为53.576m J/m2,极性分量占比为59.28%（31.601m J/m2）;当稀土矿样粒径范围在0.150～0.250mm时,表面自由能为47.681m J/m2,极性分量占比为54.04%（25.767m J/m2）;当稀土矿样粒径范围在0.250～0.850mm时,表面自由能为42.814m J/m2,极性分量占比为50.10%（21.447m J/m2）,表明稀土矿样粒径越小,其表面自由能越大,则在浸取过程中,稀土矿样表面所形成的水膜厚度越厚,越不利于液体在矿体中渗流。溶液表面张力的减小,会使其在浸取稀土矿过程中,增强稀土矿样表面的润湿性,从而引起稀土矿样表面水膜厚度增大,进而使渗透系数变小。溶液浓度越大,其表面张力越小。乙酸铵、酒石酸铵、柠檬酸铵三种羧基化合物的表面张力最大值分别在p H=5.00、p H=6.00、p H=7.00处,分别为56.69m N/m、57.80m N/m、58.28m N/m,与Zeta电势最小值点和渗透系数最大值点相符。随着温度的升高,三种羧基化合物的表面张力值变化均不明显。羧基化合物在稀土矿样表面的接触角与表面张力的变化趋势一致,且符合浸取过程的渗透规律。上述结果表明,羧基化合物浸取风化壳淋积型稀土矿过程中,流体性质与矿体性质均会对渗透性产生影响。结合渗透系数、双电层厚度、水膜厚度三方面的考虑,对比三种羧基化合物,选取乙酸铵为最佳浸取剂,柱浸优化工艺条件为:乙酸铵浓度为1.00 wt.%,初始p H为7.00,浸取温度为25℃,且该条件下乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿的渗透系数为2.64×10-4cm/s。