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随着稀土资源的长期粗放式开发,离子型稀土矿贫化严重,稀土矿的渗透性变差,浸出过程中反吸附与拖尾现象严重,导致浸取剂消耗量大,浸取周期长,获得的稀土矿浸出液处理量大,稀土浓度低,杂质含量高,稀土回收率较低,严重影响了稀土的质量和资源利用率。本研究针对难处理离子型稀土矿石性质,遴选出选择性强,渗透性能好、高效环保的新型浸取剂,在提高稀土浸出率和浸出效率的基础上,减少杂质含量,提高稀土浓度,降低硫酸铵耗量,优化浸出工艺,有效提高稀土的资源利用率。本研究在难处理离子型稀土矿性质研究的基础上,首先通过探索试验确定浸出过程最优的工艺参数,其次通过浸取剂种类条件试验选择出最佳的浸取剂,再通过新型浸取剂浸出试验确定其最佳的浸出条件,最后对新型浸取剂浸出稀土矿的机理进行了探讨和研究。硫酸铵浸取难处理离子型稀土矿单因素条件试验,确定了最佳的工艺参数:柱淋浸取方式,浸取剂浓度为2%,浸取剂流速为0.6mL/min,矿石含水率为7%,液固比为1:1,装矿密度为1.27kg/L(即自然装矿)。此时稀土浸出率为88.62%,浸出液中稀土离子含量为0.73g/L,铝离子含量为0.085g/L。浸取剂种类试验结果表明:与硫酸铵相比,QZX-01、QZX-02和复合浸取剂(氯化铵:硫酸铵=7:3)作为浸取剂时,稀土浸出率分别提高7.53%、9.72%和4.17%,浸出液中铝离子浓度分别为降低0.025g/L、降低0.074g/L和升高0.028g/L。硫酸镁作为浸取剂时,虽然铝离子浓度有所降低,但稀土浸出率减少约28%,不利于稀土的综合回收;其它浸取剂浸出稀土矿时稀土浸出率都明显降低。所以可以考虑QZX-01和QZX-02替代硫酸铵浸出稀土矿,但QZX-01对环境影响较大,而QZX-02是一种有机酸复盐,无毒,在工业中应用广泛。因此,选择QZX-02作为难处理离子型稀土矿的浸取剂。通过试验确定其浸出的最佳工艺条件为:浸取剂浓度为2%,QZX-02与硫酸铵比例为7:3,浸取剂流速为0.4mL/min,浸出液固比为0.8:1,此时稀土浸出率为98.29%,浸出液中稀土浓度为1.07g/L,铝离子浓度为0.017g/L,与硫酸铵浸取稀土矿相比,浸出液固比降低了20%,稀土浸出率提高了9.67%,铝离子浓度降低了80%,浸出效果良好。新型浸取剂浸出难处理离子型稀土矿的动力学研究表明:新型浸取剂浸出难处理离子型稀土过程受内扩散控制,其反应活化能为8.59kJ/mol,与硫酸铵体系浸取稀土反应活化能7.34kJ/mol相比,新型浸取剂浸出稀土过程中浸出效率更高。