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离子型稀土矿氯化钙浸矿模拟与参数优化研究

2021-05-27朱和玲张新光

有色金属(矿山部分) 2021年3期

朱和玲,张新光

(中铝广西有色稀土开发有限公司,南宁 530012)

目前,南方离子型稀土矿普遍采用原地浸出方法开采[1-4],即采用硫酸铵作为浸矿剂、碳酸氢铵作为除杂沉淀剂,经过原山施工、注液、收液、除杂、沉淀等工序,最终生成碳酸稀土。采用硫酸铵作浸矿剂、碳酸氢铵作为除杂沉淀剂的工艺实现了离子型稀土矿的高效开采,但其带来的氨氮残留问题越来越引起社会的广泛关注,特别是由此导致的矿区及周边地下水、地表水氨氮超标[5-9],已经成为制约离子型稀土绿色开采的关键因素。对此,钟志刚等[10-14]先后开展了离子型稀土矿新型无氨氮浸取剂的遴选研究,主要试验了硫酸镁、柠檬酸盐、硫酸铝、硫酸铁、硫酸钠等作为稀土浸取剂,基本思路是通过研发新型的非铵类浸取剂来替代硫酸铵,从源头上解决氨氮污染问题。但试验发现,部分浸矿剂浸取率偏低,容易导致稀土资源损失;有些浸矿剂制备工艺复杂、成本高,难以在生产中大面积推广;还有的浸矿剂消除了氨氮,却带来了诸如COD、重金属超标等问题,不是理想的浸矿剂。

广西贺州、崇左、梧州等地拥有丰富的高品质的碳酸钙资源,盐酸作为工业副产品产量大、价格低,且在稀土分离过程中Cl-和Ca2+均不是杂质,如果氯化钙能够替代硫酸铵浸取稀土,不仅能解决氨氮污染问题,还能大大降低矿山生产成本,提高稀土分离产品的纯度,实现一举多得。

1 模拟方案

试验所用矿样全部取自广西某风化程度高、品位高的矿层,南方离子型稀土矿的主要特征是稀土以离子的形式吸附在黏土矿物上,经检测试验矿样离子相稀土比例约占73%,原矿的化学成分及稀土矿配分分别如表1、表2所示。……

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