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现 其开采始于 ;- 世纪 1- 年 代 已 有 :- 余 年 的 历 史 由于稀土元素绝大部分以离子相存在 稀土含量 低 采用传统的物理选矿法不能使稀土原矿富集 无 法 得 到 相 应 的 稀 土 精 矿 < 只能采用化学浸出的选矿 法 其提取工艺流 程 包 括 原 矿 浸 出 浸 出 液 除 杂 从 浸出液中提取稀土等步骤 最终获得的产品为混合 稀土碳酸盐 氧化物或氯化物 . 南方离子型稀土矿提 取工艺经历了池浸工艺 堆浸工艺和原地浸矿工艺 的发展阶段. 远景储量为 *#+,- 万 &. 中国稀土资源储量位居世界 首位 稀土工业储量占世界稀土工业储量的 /, 0远 景储量占世界的 12 0. 世界主要稀土矿中绝大部分 只含有轻稀土元素 重稀土元素含量高而且品位好的 只有中国的南方离子吸附型稀土矿 主要分布在江 西 广东 福建 广西 湖南等南方省区 见表 3!据地勘 部门的资料统计 上述几省区的离子吸附型稀土矿已 探明稀土工业储量为 4$% 万 &远景储量$ %%% 万 & 占 世界中重稀土储量的 ,% 0
表
省 区 所占比例
56728

池浸工艺 该工艺一般采用面积约 3; 9; 容积 =%;% 96 的
.
中国各省 区 离子型稀土资源所占比例
江西 广东 福建 广西 湖南 云南 合计
水泥池作浸取槽浸取稀土 池内稀土原矿的装矿高 度约 3.$ 9 用工业级硫酸铵配成 3 0: 0 溶液作浸 取剂 注入浸出池中的稀土原矿上淋泡 浸出液在池 底被收集 . 采用池浸工艺稀土浸取离子型稀土 浸出 液中杂质含量一般较低 浸出液经草酸沉淀获得的 草酸稀土 一次灼烧的产品质量就能达到 '(;)6 含量 大于 "; 0 的用户要求 5363:8. 池浸工艺使离子型稀土矿 提取工艺流程大大简化 提高了矿山的生产效率和 能力 降低了生产成本. 但池浸工艺也存在一些明显缺点 浸池中硫酸 铵靠重力以较大的流速沿疏松多孔的矿粒孔隙向下 运移 流速太快时无法向矿粒内扩散 难以与矿石中 的 '(6>离子接触反应 造成稀土离子富集浓度低 浸 出液固比大 特别是当溶液快速流动时 会严重冲刷 矿层中的细粒物料 造成沟流或浸出 死区 致使硫 酸铵耗量大 稀土 损 失 大 浸 出 率 低 稀 土 资 源 利 用 率低.
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有色金属科学与工程
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稀土被称为 工业味精 工业维生素 新材 料之母 广泛应用于航天 航 空 电 子 交 通 医 疗 卫 生和传统产业等 R% 个领域的 &N 多个行业 特别是 中重稀土 更是与高新技术材料和尖端科技产品密 切相关 是发光材料 高性能磁性材料 激光材料 光 导纤维 陶瓷材料等的重要成分
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南方离子型稀土矿是我国特有的 世界上罕见的 中重稀土矿 含有各种高新技术新材料应用中急需的 中 重稀土元素 含量均高出国外类似工业矿物含量 的 &SN 倍 * 对于该类资源的开发与利用研究 可解决 世界上主要稀土矿 如氟碳铈 独居石矿等均以轻稀 土为主要产品 而中重稀土矿资源严重缺乏的问题
%.6 0'()之间5,7338.
离子型稀土矿矿石主要由黏土类矿物 石英和 长石等组成 矿物组成与构造 简 单 含 重 砂 较 少 其 中黏土类矿物含量可达到 :- 01- 0 主要包括埃 洛石 伊利石 高岭石等 1$ 0"$ 0的稀土元素以离 子形态吸附富集于粒度小的黏土类矿物上 如高岭 土 云母等黏土矿物 而其余约 3- 0的稀土元素则以 矿物相 类质同相 微固体分散相等形式存在于其他 矿物中53;8.
)!*+,-.,//0.,- 1/2/!0$3 4,25.565/7#*+,-.,//0.,- 1/2/!0$3 8/,5/0 9: ;.-3</::.$./,$= >/?/@9AB/,5 !,C DAA@.$!5.9, E/$3,9@9-= 9: E6,-25/, 1/2960$/2 F.,.250= 9: +C6$!5.9,7$" G$399@ 9: 1/2960$/ !,C +,?.09,B/,5!@ +,-.,//0.,-H I.!,-J. K,.?/02.5= 9: G$./,$/ !,C E/$3,9@9-=H L!,M396 %&'NNNH83.,!O

堆浸工艺 该工艺利用地形筑堆 集中收液 集中处理来进
行生产 可根据离子型稀土矿的成矿特征 矿床特 点 矿体形状 设计不同的采矿方法 实现多水平 多 中段作业 在采矿点就近建堆浸取稀土 根据矿体储 量设计堆场大小 浸取完成后可立即迁移 在最大限 度地利用资源的同时 大幅降低了运输成本 . 堆浸工 艺可根据具体矿物特性调整矿堆高度 可有效控制
第+ 卷 第% 期
周晓文 等 南方离子型稀土矿提取技术研究现状及展望
-+
浸取过程的液固比 ! 使浸取剂单耗得到有效降低 ! 采 用该工艺得到的浸出液中稀土浓度相对较高 ! 堆浸工 艺对低 品 位 离 子 型 稀 土 矿 资 源 具 有 良 好 适 用 性 ! 可 获得较好的浸取效果 ! 既可使宝贵的稀土资源得到 充分利用 ! 提高稀土回收率和降低成本 ! 又能在减少 投资的情况下扩大处理能力 ! 其资源利用率和产量 均高于池浸工艺"#$#%&! 堆浸工艺是池浸工艺的改革与延续 ! 虽然资源 利用效率有所提高 ! 但在生产过程中仍遇到很多难 题 ! 主要有 " 进 行 # 搬 山 运 动 $! 据 统 计 每 生 产 一 吨 稀土产品 ! 产生 ' ()) ' $)) *+ 尾 砂 及 削 离 物 ! 破 坏 矿区植被 ! 造 成 水 土 流 失 ! 严 重 威 胁 矿 区 生 态 环 境 %
研究 !建立了离子型稀土矿原地浸矿数学模型"'/'-&! 目前离子型稀土矿山主要采用原地浸矿工艺 ! 原 地浸矿工艺与池浸和堆浸工艺相比 ! 不存在 # 搬山运 动 (! 对 稀 土 矿 区 生 态 环 境 破 坏 小 ! 但 由 于 南 方 离 子 型稀土矿矿床复杂 ! 原地浸矿工艺仍存在很多问题 ! 主要有 " 原岩 * 母岩 + 所含稀土元素的丰度 , 稀土矿物 和含稀土矿物的种类及其抗风化能力等的特性还未 完全揭示 % 不同工业类型离子型稀土矿的矿物组成 与含量 & 矿石 结 构 与 构 造 & 稀 土 赋 存 状 态 & 风 化 程 度 与有害组分 * 钙 & 硅 & 铝 + 的 种 类 和 含 量 & 岩 石 渗 透 性 能等对可浸取性的影响规律还不清楚 % 吸附相层状 黏土矿物的风化可溶 ! 导致浸出液杂质含量高的问 题 % 对稀土在 不 同 原 岩 * 母 岩 + 层 位 及 不 同 矿 石 工 业 类型中吸附相层状黏土矿物中的膨胀性 & 黏结性 & 胶 化性 & 阳离子交换性缺乏系统的研究 ! 特别是对稀土 在黏土矿物中的脱附和吸附的交换机理及迁移富集 规律的认识不深 ! 存在浸出时间长 ! 稀土母液浓度 低 & 稀土浸出率与实收率低及稀土浸出母液流失等 问题 !致使该工艺的推广程度不高 "'01(+&, 今后应在南方 离子型稀土矿成矿规律 & 原地浸矿机理等方面加强 研究 !尽快使原地浸矿工艺全面推广,
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稀土元素以水合或羟基水合阳离子的状态赋存 在风化的黏土矿物上 是南方离子型稀土矿床重要 特征. 矿床的形成及特征与南方高温多雨的气候 独 特的地貌特征 矿体中水分的含氧量以及大量微生 物的活动有密切的联系 518. 大量研究表明 我国南方离 子型稀土矿矿床是花岗岩或火山岩裸露地面经长期 强烈风化而形成的 矿床一般呈面形分布 以凸透镜 状覆盖在未风化的花岗岩或火山岩岩体上 根据矿床 的风化程度可分为表土层 全风化层 半风化层和基 岩 离子型稀土矿矿床厚度一般在 ,3% 9 之间 有的 也可达到 $6% 9呈黄色 浅红色或白色松散的砂土 混合物状 可露天采掘. 其稀土品位一般在 %.%$ 0
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有色金属科学与工程

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有着十分重要的影响 将为世界新材料 新能源技术 的发展带来革命性变化!
南方离子型稀土矿提取工艺现状
南 方 离 子 型 稀 土 于 3"2" 年 首 次 在 我 国 江 西 发

南方离子型稀土矿资源概述
世界已探明稀土资源工业储量为 "#$% 万 &'()
稀土资源的利用效率仍不高 ! 主要表现在稀土提
取效率低 !浸出液中稀土含量低 !杂质含量高 %资源 浪费严重 !堆浸工艺提取稀土产生大量的剥离物及尾 砂 !就地堆弃在半山腰以下 !由于尾砂掩埋 !造成山腰 以下的矿石无法利用 ! 另外由于半风化矿矿石较坚 硬 &品位略低 !露采时往往会丢弃不采 !再加上经济利 益驱使 ! 采用池浸或堆浸工艺存在明显的采富弃贫 & 采易弃难的现象 ! 大量的低品位 & 复杂难利用稀土资 源被尾砂及剥离物掩埋 !资源浪费严重,