季铵盐从氰化液中萃取金的宏观动力学

本文采用恒界面池(Lewis池)研究了氢氧化三烷基甲胺在碱性氰化液中苹取金的宏观动力学特征。通过对实验结果及理论分析的比较判定了苹取反应的动力学过程为扩散控制,且扩散阻力集中在水相。实验条件下萃取反应的宏观动力学速率方程可由下式表示:     

硫酸型季铵盐从石煤苏打浸出液中萃取钒的研究

采用自制硫酸型季铵盐作萃取剂,直接从石煤苏打浸出液中萃取钒,主要考察了有机相组成、浸出液p H值、相比O/A、萃取温度、振荡混合时间对钒萃取率的影响,并考察了不同反萃剂对钒反萃的影响。实验结果表明,当有机相组成为8%硫酸型季铵盐+5%仲辛醇+87%磺化煤油,料液p H=9.5,相比O/A=1/1,萃取温度为25℃,振荡混合时间为3 min时,钒单级萃取率可达98%以上;用0.5 mol/L Na OH+1.5 mol/L Na2CO3作反萃剂,钒反萃率为94.14%,用6 mol/L NH3·H2O+3 mol/L(NH4)2SO4作反萃剂,钒反萃率为57.58%。     

新型稀土萃取剂研究现状与进展

介绍了国内外新型有机磷/膦类萃取剂、胺类萃取剂的结构特性与萃取性能,其中重点叙述了二烷基次膦酸的结构特性与萃取性能,并结合我国稀土资源湿法提取的实际情况指出了新型萃取剂的研究方向。     

季铵盐类离子液体在金属萃取分离中的研究进展

离子液体在金属萃取分离方面的应用是目前研究的热点之一。与传统萃取剂相比,离子液体有许多优异的性能,如不易燃、低挥发性、蒸气压低和水溶性低等。季铵盐类离子液体还具有合成简单、成本低和毒性低等优点,是离子液体萃取分离金属离子的重要类型。概述了季铵盐类离子液体的种类,详细阐述了其在萃取分离稀土元素、放射性元素、稀散元素、重金属和过渡金属等的研究进展,并对未来研究方向进行了展望。     

用5208萃取剂从硝酸溶液中萃取铀

本文研究了一种新型烷基膦酸酯萃取剂(5208)从人工配制的模拟溶液中萃取硝酸铀酰及分离杂质的性能,并与现在广泛使用的TBP萃取剂作了对比。证明该种萃取剂萃取铀的能力强,若用它代替TBP,将能取得明显的效果。     

用季铵盐从碳酸铵,硫酸铵碱性溶液中萃取钼

本文研究了用季铵盐从碳酸铵、硫酸铵碱性溶液中萃取钼的机理。用紫外吸收光谱、紫外吸收光谱—等摩尔系列法和喇曼光谱测定研究了钼与过氧化氢的络合作用及其摩尔比。指出该络合物的稳定性与溶液pH值之间的关系。采用等摩尔系列法和饱和萃取法初步确定了萃合物的组成,对影响萃取的因素也进行了研究。     

高铝稀土料液萃取除铝工艺的研究

以环烷酸为萃取剂,分别采用先皂化和不皂化的方式对高铝稀土料液进行萃取除铝.结果表明,环烷酸对铝有较好的选择性,经过一级萃取,稀土料液中的铝含量低于20mg/L,而稀土萃取率低于10%,采用盐酸反萃进入环烷酸的稀土,再用草酸沉淀,稀土的收率大于99%.     

植物浸取剂浸取离子型稀土矿试验探索

采用植物浸取剂浸取离子型稀土矿中稀土,探索了植物浸取剂的浸取机理、适应性、环保性及浸取性能。结果表明,植物浸取剂浸取稀土的机理为离子交换;在液固质量比1∶2,浸取剂滴加速度20mL/min条件下,用浓度为2.0%植物浸取剂水溶液浸取5种离子型稀土矿中稀土,浸取率最高为98.97%,最低为95.65%,浸取剂、浸取液及上清液的pH值等14项环保指标值均低于GB 26451-2011限值;浸取渣的pH值等9项环保指标均低于GB 15618-2018限值,pH值、有机质含量高于原矿;在液固比为1∶2,浸取剂滴加速度20mL/min条件下,分别以2%植物浸取剂水溶液和2%硫酸铵水溶液浸取离子型稀土矿中稀土,植物浸取剂水溶液的,浸取率高于硫酸铵水溶液的出峰时间30min,峰值浓度8g/L以上,无拖尾现象。     

乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿渗透性研究

探讨了乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿过程溶液的渗透规律,研究了浸取剂浓度、溶液pH值、浸取温度、矿样粒径及孔隙度对渗透速度的影响。结果表明,浸出液的渗透速度随着水力梯度增大呈线性增大,说明乙酸铵溶液在渗流过程中符合达西定律,且为层流状态。溶液浓度、pH值以及实验温度对浸矿过程渗透性的影响主要取决于溶液粘度与矿体表面吸附水水膜厚度。矿样粒径与孔隙度增大,有利于加大浸取剂溶液在矿体中的渗流量,缩短渗流路径,提高渗透速度。乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿的优化工艺条件为:乙酸铵溶液浓度1.0%,浸取温度25 ℃,溶液pH值7.00,此时稀土浸出率93.88%。     

羧酸铵盐浸取剂对风化壳淋积型稀土矿助浸过程研究

目前,稀土矿浸出研究仅针对稀土浸出过程中抑杂浸出或抑制黏土矿物膨胀的某一方面。为综合考虑稀土浸出过程中高效抑铝和抑制黏土矿物膨胀的协同作用,采用氯化铵分别与不同浓度的乙酸铵、酒石 酸铵、柠檬酸铵3种羧酸铵盐助浸剂组成复配溶液,通过柱浸方法回收风化壳淋积型稀土矿,从而实现在保证稀土浸出率的情况下,达到有效降低浸出液中杂质铝含量的目的,同时得到黏土矿物的最佳抑膨条件。选用 0.2 mol/L氯化铵分别与3种羧酸铵盐助浸剂复配,探讨了助浸剂浓度、浸出温度及浸出液pH对风化壳淋积型稀土矿浸出过程以及对黏土矿物膨胀性能的影响。结果表明,3种羧酸铵盐助浸剂的最佳添加浓度为：0.04 mol/L乙酸铵、0.07 mol/L酒石酸铵、0.005 mol/L柠檬酸铵,在最佳添加剂浓度下抑铝能力为：乙酸铵＞柠檬酸铵＞酒石酸铵,黏土矿物的膨胀率大小为：δ乙酸铵＜δ酒石酸铵＜δ柠檬酸铵。在常温下,0.2 mol/L 氯化铵与0.04 mol/L乙酸铵复配溶液作为浸取剂时抑铝和防膨效果最佳,在pH=4时,稀土浸出率为90.08%,铝浸出率为26.37%,黏土矿物膨胀率为2.705%。     

2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸用于稀土酸浸液络合沉淀除铝研究

采用2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)从离子吸附型稀土矿石浸出液中络合沉淀除铝,考察了PBTCA用量、溶液pH值、反应时间以及反应温度对铝离子分离效果的影响。结果表明,在PBTCA与Al3+物质的量比为1∶5、溶液pH=4.5、反应温度30 ℃、反应时间10 min条件下,Al³⁺沉淀率达98.39%,而稀土损失率仅5.39%,除铝效果较好。     

溶浸液对离子型稀土饱和-非饱和渗透特性的影响

在离子型稀土原地浸矿过程中,矿体的渗透特性对于资源浸取速率具有重要影响。利用变水头法研究不同溶浸液作用下离子型稀土的饱和渗透系数,分析溶浸液种类和浓度对饱和渗透系数的影响。通过Geo-Experts压力板仪系统研究溶浸液分别为纯水、3%(NH₄)₂SO₄、3%MgSO₄时,离子型稀土的含水率与基质吸力的关系。基于Van Genuchten模型和Fredlund&Xing模型,探讨溶浸液种类和浓度对离子型稀土矿体的非饱和渗透系数的影响。结果表明：离子型稀土的饱和/非饱和渗透系数从大到小依次为纯水、3%(NH₄)₂SO₄、3%MgSO₄;当溶浸液的浓度不同时,离子型稀土饱和渗透系数先增大后减小;当矿体为非饱和状态时,基质吸力是影响非饱和渗透系数的重要因素,在相同基质吸力下,非饱和渗透系数随着溶浸液的浓度增加而减小。研究结果可以为注液参数设计提供理论指导,有助于完善离子型稀土原地浸矿理论。     

添加元素对铝基牺牲阳极的影响

用电化学测试系统和XJP-6A金相显微镜、扫描电镜和能谱分析，研究添加元素RE．Cd，Sn，Mg等在Al-Zn-In系铝基牺牲阳极溶解过程中的作用以及合金微观组织结构对牺牲阳极性能的影响。研究结果表明，Al-Zn-In系牺牲阳极在人造海水中电化学性能良好。镁对舍RE铝基牺牲阳极性能有较大改善。随RE含最增加，铝台金晶粒变小，偏析相数量先增加后减少。偏析相主要为晶界析出物和弥散相。RE含量不同时，晶界析出物量不同，细化阳极晶粒最佳RE含量为0．5％．0．3％RE时阳极偏析相数量最多。     

植物浸取剂原地浸出离子型稀土矿中试模拟

分别以“散样重装”和保持矿体原样的离子型稀土矿为原料,开展植物浸取剂浸出稀土的小试和“原地浸出”中试模拟试验。探讨了试验动力学,探索了植物浸取剂浓度和用量对浸出的影响,并它的渗透性和浸取性能与硫酸铵为浸出剂时的进行了对比。结果表明,植物浸取剂浸出稀土过程的动力学符合“收缩未反应核模型”;128.2 kg浓度为2%植物浸取剂浸出451 kg稀土矿是合适的;保持矿体原样的稀土矿渗透性较差,植物浸取剂的水平平均渗透速度、垂直平均渗透速度、浸出率分别为0.141 cm/min、0.213 cm/min、94.40%,均好于硫酸铵的。     

离子型稀土矿增浸促渗技术研究

基于我国离子型稀土资源浸渗回收率偏低的工程实际, 在原地浸矿工艺流程和浸渗机理研究的基础上, 从浸矿盲区、反吸附与母液渗漏3个方面分析了导致稀土浸渗损失的主要原因和形式, 并提出了加强生产勘探、加强原地浸矿适用性分析、优化采场划分和开采顺序、优化工程布置和技术参数、加强地下水和边坡监控及替代浸矿剂与参数优化共6项技术措施。以上措施在指导离子型稀土矿企精细化生产, 实现生产可控、可设计方面具有重要意义。     

稀土原地浸矿残留氨氮淋洗去除研究

江西省赣南地区离子型稀土资源丰富,素有“稀土王国”之称,其经原地浸矿的模式开采后,导致矿体中残留大量氨氮,易造成地表水和地下水氨氮超标。本研究以实验室柱淋洗模拟原位淋洗,探究去除赣南地区离子型稀土矿山原地浸矿后残留氨氮的可行性：以木质素磺酸钙(C20H24CaO10S2)、硫酸镁(MgSO4)和清水为淋洗剂,考察氨氮淋洗效果;通过设置不同淋洗剂浓度和淋洗速度优化淋洗条件;筛选淋洗方式并分析其对土壤不同结合态氨氮、pH、有机质等性质的影响。结果表明：C20H24CaO10S2和MgSO4最佳淋洗浓度均为 8 g/L;在1 mL/min的淋洗速度下,其对实际土壤中氨氮的淋出率分别为78.33%和92.16%,分别在第10个孔隙体积和第8个孔隙体积时低于15mg/L的稀土尾水直接排放标准（DB36 1016-2018）;相较于清水淋洗,C20H24CaO10S2和MgSO4主要淋洗脱除土壤中占比重较高的交换态氨氮;而C20H24CaO10S2淋洗后土壤pH和有机质含量提升;经不同淋洗方式筛选,C20H24CaO10S2和MgSO4浓度比为 1:1的复合淋洗剂既能高效处理土壤氨氮、有效调节土壤pH和土壤有机质,有利于离子型稀土矿原地浸矿土壤的氨氮治理以及矿山生态修复。     

风化壳淋积型稀土矿闭矿场铵盐淋出液脱氮研究进展

风化壳淋积型稀土矿是我国重要战略性矿产资源,以铵盐为浸取剂的稀土浸出工艺导致大量氨氮残留于闭矿场,易随水体迁移造成氨氮污染,对闭矿场铵盐淋洗液进行脱氮是修复稀土矿山氨氮污染的有效方法。 综述了物理化学脱氮方法及其原理,其中吹脱法、膜处理法、湿式氧化法和化学沉淀法适用于较高浓度氨氮废水的预处理,离子交换法和折点氯化法适用于较低浓度氨氮废水的处理,可采用不同物理化学脱氮工艺组合的方法实现稀土闭矿场淋出废水的脱氮处理,但物理化学方法普遍成本偏高,易造成二次污染。 介绍了传统生物脱氮工艺,主要包括三段活性污泥、A / O 与 A² / O、SBR 工艺及生物膜法,传统生物脱氮具有成本低廉、环境友好等显著优点,但脱氮工艺流程较复杂、脱氮效率偏低。 论述了短程硝化反硝化、厌氧氨氧化和同步硝化反硝化等新型生物脱氮技术及其脱氮原理,相较于传统生物脱氮,采用新型生物脱氮技术可缩短脱氮流程、节省药剂消耗、提高脱氮效率,在风化壳淋积型稀土闭矿场铵盐淋出液的脱氮处理上具有较为广阔的应用前景。 采用多种脱氮方法联合并开发新型工艺是风化壳淋积型稀土矿闭矿场脱氮的发展趋势。 总结了稀土闭矿场淋出液脱氮的方法及基本原理,以期为风化壳淋积型稀土矿闭矿场氨氮的绿色高效脱除提供一定技术指导和理论支撑。