离子型稀土矿床的“基因”信息及其测定方法

发布时间：2020-11-13 17:30

　　 离子吸附型稀土矿床是一类独特且非常宝贵的矿产资源。但在现行离子吸附型稀土原地浸矿工艺中,由于矿床地质勘探数据不充分,稀土储量不准确,导致浸矿剂用量过大、资源回收率低以及环境污染及滑坡等问题。为此,本文将那些可反映矿床形成历史和稀土浸取性能的基本特征指标定义为离子吸附型稀土矿床的―基因‖信息,确定了它们的测定方法。通过这些基因信息,可以讨论和拟定科学合理的离子吸附型稀土的开发方案,提高稀土提取效率和降低环境影响。以江西省赣州市龙南县关西镇某风化壳淋积型稀土矿为研究对象,通过采样和化学和仪器分析方法,测定了矿中不同空间位置所取矿样的各类信息,包矿样磨蚀pH、交换pH、浸出pH、粒级分布、含水量、zeta电位、渗透率、各稀土元素元素含量和稀土总量。结果表明该矿床所含矿物的磨蚀pH较高,稀土含量和配分在垂直方向上的分布并不均匀,结合矿样的磨蚀pH、交换pH、浸出pH、稀土含量以及稀土元素配分的空间分布,讨论了上述指标的基因信息属性及其在成矿机理、浸取剂选择和方法优化、浸矿方式和条件优化等方面的应用价值,完善了相应的测定方法。该离子型稀土矿床中的稀土浸出液的ICP-MS测定结果表明,其浸出液中的铝离子含量高,交换pH和浸出pH较低。稀土含量和配分随深度的变化规律与其他已经报道的离子吸附型稀土的变化特征不同。稀土主要富集在上部,重稀土配分并不是随深度增加而增加。这种特殊变化规律与其铝含量高和交换浸出pH低有直接关系。与普通黏土矿物表面稀土离子迁移富集规律不同,大量铝的存在和高的磨蚀pH导致了稀土迁移能力的降低,尤其是水解能力更大的重稀土元素的迁移受阻,被羟基铝胶体粒子结合而滞留在矿层的上部。对于这类铝含量高,磨蚀pH高而交换浸出pH低的稀土矿样,浸出液中有大量铝离子存在,稀土浸出率也高。用传统硫酸铵浸矿和碳酸氢铵沉淀法难以满足生产要求,但可以通过在硫酸铵浸取剂中添加少量的柠檬酸铵或六次甲基四胺来抑制铝的浸出,也可以通过提高浸出液的pH值来降低浸出液中的铝离子含量,但会降低稀土的收率。要保证稀土收率,可以采用弱酸性浸取加上萃取分离的方法来生产低铝稀土产品。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：O657.63;TF845
【部分图文】：

风化壳分层示意图

离子型稀土矿床中稀土元素总量随着深度的变化图(a)、(b)

取矿样区所在的位置（红色标注）
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本文编号：2882441