离子吸附型稀土矿
离子吸附型稀土矿绿色提取技术研究进展

100绿色矿山G reen mines离子吸附型稀土矿绿色提取技术研究进展钟云辉江西省地质局有色地质大队,江西 赣州 341000摘 要:近年来,随着科技的不断发展和环保意识的不断提高,绿色提取技术逐渐成为了离子吸附型稀土矿提取过程中的热点和难点。
其中,吸附剂的选择和优化、萃取工艺的优化以及回收技术的开发等方面都取得了一定的进展。
本文将对离子吸附型稀土矿绿色提取技术的研究进展进行总结和分析,以期为离子吸附型稀土矿绿色提取技术的开发提供参考。
关键词:赣南地区;离子吸附型稀土;提取技术中图分类号:TD955 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2024)01-0100-3Research progress on green extraction technology of ion adsorption rare earth mineralsZHONG Yun-huiJiangxi Bureau of Geology Non-ferrous Geological Brigade, Ganzhou, 341000, ChinaAbstract: In recent years, with the continuous development of technology and the continuous improvement of environmental awareness, green extraction technology has gradually become a hot and difficult point in the extraction process of ion adsorption rare earth minerals. Among them, progress has been made in the selection and optimization of adsorbents, optimization of extraction processes, and development of recovery technologies. This article will summarize and analyze the research progress of green extraction technology for ion adsorption rare earth minerals, in order to provide reference for the development of green extraction technology for ion adsorption rare earth minerals.Keywords: gannan region; ion adsorption rare earth; extraction technology收稿日期:2023-11作者简介:钟云辉,男,生于1993年,汉族,江西赣州人,本科,助理工程师,研究方向:地质实验测试。
离子吸附型稀土矿

离子吸附型稀土矿近年来,由于全球矿产开采的日益增加,矿物的供应量显著减少,稀土的价格也因此大幅上涨,甚至出现新的矿物供应方式离子吸附型稀土矿,在采矿工业上开辟了一条新的道路。
离子吸附型稀土矿是一种可持续采矿技术,通过在海洋中或陆地上植入特殊的离子吸附剂,来从水溶液中吸附稀土元素。
这种采矿技术不仅可以从普通矿床中开采,还可以从水溶液中进行开采。
该技术可有效提高稀土元素的回收率,从而提高开采效率和稳定采矿质量,并且不会对环境造成太多污染。
离子吸附型稀土矿的制备是由一种特殊的离子吸附剂完成的,其特是具有高度疏水性、高度活性的吸附性能,并具有良好的稳定性。
目前应用的离子吸附剂主要是含有有机酸或醇的复合剂,其中以结晶体颗粒状的树液凝胶酶体(Cryogel)最为常用。
离子吸附剂是以湿法法制备的,包括离子溶液、水溶液、离子凝胶以及浸渍剂,这些都可以通过一系列化学反应而生成,然后经过滤,干燥,烘干等步骤,最终形成固体离子吸附剂。
由于离子吸附型稀土矿技术的出现,矿山开采的金属资源可以更有效的利用,更多的资源可以从最原始的地方被采集到,这样就可以节省大量矿产资源,同时减少环境污染。
相比于传统的采矿技术,离子吸附型稀土矿技术有着诸多优点,首先是它可以有效节约行业资源,同时减少环境污染;其次是它可以有效提高稀土元素的回收率;第三是它可以更高效地提取和净化金属资源。
因此,离子吸附型稀土矿技术将会是采矿行业的新兴技术,目前也已经有一些矿山开始采用这项技术。
由于离子吸附型稀土矿技术的出现,平衡矿物供应和消费的能力显著增加,将会有助于稳定能源价格,也有助于改善低收入地区的经济状况。
总之,离子吸附型稀土矿是一种可持续采矿技术,它不仅可以有效提高采矿效率,节约行业资源,减少环境污染,而且可以有效稳定矿产资源的供应,平衡矿物供应和消费的能力,有助于改善低收入地区的经济状况。
它必将成为未来采矿行业发展的一个新趋势,可以为矿业工业带来更多可能性,更多收入,也将为世界提供更多可持续的采矿技术。
不同储量估算方法在离子型稀土资源储量估算中的应用探索

- 143 -技 术 经 济 与 管 理0 引言离子吸附型稀土矿是1970年江西地质局第七地质大队(前身江西908大队)在龙南足洞矿区首次发现,在我国华南地区不断取得找矿突破,目前已成为我国优势战略矿产资源,是世界中重稀土元素主要来源,具有短期内其他国家无可替代的地位[1-3]。
离子吸附型稀土矿体多呈似层状沿全风化层分布,平面形态受风化壳形态的控制,呈阔叶状随地形而变化,边界一般受沟谷展布的控制,矿体倾角由山顶至山坡不断变陡。
矿体的厚度、品位受地貌位置影响较大,从山顶、山腰到山脚厚度、品位一般逐渐变小。
任何一个矿块的资源量都有唯一的实际值,在计算范围和参数相同的条件下,使用不同的计算方法,得出的结果均可接近实际值。
目前,国内地勘单位一般采用平面投影地质块段法,该方法适用范围广泛,但是受取样工程密度、地形起伏和人为选择矿块边界工程点影响,多数学者认为该方法存在较大的误差。
该文对多个不同情况的矿块使用多种方法估算稀土资源量进行对比,分析各种估算方法之间的差异,以便选择更加适合的资源量估算方法,为今后进行资源储量估算工作提供新的选择。
1 估算方法原理对比平面投影地质块段法是将矿块的单工程平均厚度、平均品位计算出来后,按矿块块段分别计算单块段平均厚度、平均品位,再根据投影的平面面积与平均厚度计算块段体积,体积与矿石密度计算矿石量,最后以矿石量和平均品位得到估算资源量。
这种方法是目前普遍采用的估算方式,然而,离子型稀土矿的矿体赋存形态与其他金属矿床存在较大的差异。
离子型稀土矿是稀土母岩在长期风化和化学腐蚀等作用下不断解离,在随水流向下迁移的过程中被黏土矿物吸附而形成的一种淋积型矿床,其矿体形态常受风化壳形态的控制[4-5],当使用平面投影地质块段法时存在如下问题:1)受地形影响较大,基于其计算原理,地形变化越大,平面投影后的误差值越大。
2)矿体分块段后,相邻块段会不可避免地反复使用相同钻孔样品进行计算,受这种人工选择块段分界线的影响,误差值可达10%以上。
稀土元素富集分异机制研究现状与离子吸附型稀土矿床

稀土元素富集分异机制研究现状与离子吸附型稀土矿床标题:稀土元素富集分异机制研究现状与离子吸附型稀土矿床摘要:稀土元素(REEs)是一类具有特殊化学性质和广泛应用价值的元素,其分布在地壳中是不均匀的。
研究稀土元素富集分异机制对于理解地质过程、矿床成因以及稀土资源的开发具有重要意义。
本文对稀土元素富集分异机制的研究现状进行了综述,并重点讨论了离子吸附型稀土矿床的形成机制和特点。
同时,笔者还提供了个人观点和理解,以期对读者深入理解稀土元素的地质过程和矿床形成机制提供有价值的信息。
1. 引言1.1 研究背景1.2 目的和意义2. 稀土元素的地球分布与富集机制2.1 地壳中的稀土元素分布2.2 稀土元素富集的地质过程2.2.1 岩浆作用2.2.2 热液作用2.2.3 沉积作用3. 稀土元素的分析方法3.1 原位元素分析技术3.2 传统稀土元素分析方法3.3 其他进展的分析方法4. 离子吸附型稀土矿床的形成机制4.1 离子吸附型稀土矿床的定义与特点4.2 离子吸附型稀土矿床的形成过程4.2.1 地球表面化学过程4.2.2 地球内部地球化学过程4.3 影响离子吸附型稀土矿床形成的因素5. 离子吸附型稀土矿床的资源潜力与开发现状5.1 典型离子吸附型稀土矿床的资源潜力评价5.2 离子吸附型稀土矿床的开发与利用现状5.2.1 主要产地和开采情况5.2.2 离子吸附型稀土矿床的可持续利用6. 个人观点和理解6.1 稀土元素富集分异机制的未来发展趋势6.2 离子吸附型稀土矿床的研究重点与挑战结论:本文综述了稀土元素富集分异机制的研究现状,并详细探讨了离子吸附型稀土矿床的形成机制和特点。
通过对资源潜力与开发现状的评估,我们认识到离子吸附型稀土矿床的重要价值和潜在挑战。
在个人观点和理解部分,本文还讨论了稀土元素富集分异机制的未来发展趋势以及离子吸附型稀土矿床研究的重点和挑战。
这些内容将对读者进一步理解稀土元素在地质过程中的分布规律和矿床形成机制提供参考和启示。
浅谈风化壳离子吸附型稀土矿圈矿方法评价

浅谈风化壳离子吸附型稀土矿圈矿方法评价离子吸附型稀土矿是我国特有的珍贵资源。
稀土总量(TREO)与稀土浸取量(SREO)是评价这类矿产资源规模与可利用价值的重要指标,但是四十多年来勘查评价方法一直以总量圈矿、以配分定性,与其采矿工艺和当前稀土价值不符。
本文主要介绍了离子吸附型稀土矿床地质特征和矿体赋存部位及风化壳特征,同时对稀土总量和稀土浸取量两种圈矿做出方法评价。
标签:离子吸附型稀土矿稀土总量稀土浸取量0引言离子吸附型稀土矿是我国特有的优势资源,该类矿床以黏土矿物吸附稀土离子为特征,稀土元素含量在原岩风化壳中发生次生富集,通常高出原岩2倍至数倍,与稀土元素呈独立矿物的风化壳砂矿床有显著区别。
该类型矿床自20世纪60年代在赣南被发现以来,便以稀土配分类型齐全、稀土回收工艺简便而明显优于碱性岩、碳酸岩型等内生稀土矿,成为我国极具优势的宝贵资源,具有十分重要的战略意义和巨大的经济价值,是近几十年来我国稀土资源开采的主要对象之一,也是我国重点保护的限制性开采矿种。
1离子吸附型稀土矿床地质特征离子吸附型稀土矿主要分布在中酸性花岗岩的风化壳中,少数分布在火山岩和变质岩风化壳中,矿体形态及产状严格受风化壳的控制,随地形起伏而起伏。
风化壳平面形态受含矿地质体的地形、地貌条件和母岩风化程度的制约。
一般是沟谷愈复杂,风化壳平面形态愈复杂,相反则较简单、规整,而沟谷的复杂程度与含矿地质体较大不连续结构面及地形的相对切割深度直接相关,当含矿地质体相对切割较浅时,其风化壳形态较规整分散;随着相对切割深度的增大,其平面形态愈加复杂。
发育完整的风化壳自上而下一般分为腐植层、黏土化层、全风化层、半风化层及微风化层,其中以全风化层厚度最大矿体主要分布在全风化层中上部,常随含矿地质体的不同地貌要素而变化。
矿体厚度一般是山头(顶、梁、脊)> 山腰> 山脚,在同一地貌类型和地貌单元中,地形平缓处的矿体大多厚于地形变陡的部位,山腰处的矿体厚度常更接近矿床的平均矿体厚度,山头与山脚则往往相应偏厚与偏薄。
浅析离子吸附型稀土矿资源的利用

的 连续 性较 差 , 对 稀 土 矿 藏 风 化壳 的形 成 不 利 。 1 . 2气 候 条 件
2 . 3稀 土矿 的品 位 特 征
在稀 土矿藏 中矿 石稀土 的品位平均 为 0 .0 8 %一 O.2 0 %, 作为稀土矿床 的重要条件之一 , 气候条件在某种程度上可 以 部分矿藏品位会高于 0 . 2 0 %,例如福建省万安矿区最 高值 为 O. 决定矿藏的形成 。福建省龙岩市处 在典 型的亚热 带湿润气候区 , 4 7 8 % 。在风化作用下 , 稀土元素密集在风化壳 中, 稀土矿石的品 该地区的气温较高 , 降水 充足 , 对含原矿岩 的风化作用 十分 有利 , 位 与所在 的矿体 的位置息息相关 , 处在矿体的山顶或者中心位 置 降水和气温可以促进矿物 的分解和稀土元素的淋滤。 这种特殊 的 的稀 土矿 石的品位较高 , 在矿体的 山坡或者 山麓地带 中的稀土矿
1 5 m的 , 土层 的 p h值在 4 . 8 — 5 . 5 9的土层 。该 土层 多为灰黄 、 黄褐 . 1稀土的含量特征 或略带砖红色 。主要是在化学风化作用 下由粘土 、 花 岗岩和石英 3 在龙岩市 的矿藏 的样本分析 中可得 , 在稀土中氧化物的含 量 砂等组成 , 土层 的结构疏松多孔 , 基本没有保留原岩的结 构。土层 主要在 1 2 9 m g / k g 到 2 9 4 m g / k g 之 间。 背景平均值 2 9 1 . 3 m g / k g , 标准 中的稀 土含量较低 。 2 ) 全风化层 , 全风化层的厚度在 5 - 2 0 m之间 ,
离子吸附型稀土矿床风化壳渗透性分析

管理及其他M anagement and other离子吸附型稀土矿床风化壳渗透性分析杨云玮,刘国锋摘要:本研究对位于广东省仁化县省稀土开采规划范围内的24.18km2进行了稀土矿勘查工作。
根据稀土矿主要赋存于包气带的特征,重点分析了矿床风化壳渗透性,并进行了野外渗水试验,以测定包气带非饱和岩(土)层的渗透系数。
试验结果表明,砂质黏土层的渗透性优于粉质黏土层。
根据矿区花岗岩的风化程度,将其分为两个具有渗透性差异的分区。
关键词:渗透性;稀土矿;风化壳;包气带;渗水试验在前期矿勘成果的基础上,我们对位于广东省仁化县广东省稀土开采规划范围内的24.18km2进行了稀土矿勘查工作。
采用了各种勘查手段和有效方法,主要以取样钻为主进行采样工程,并进行系统的取样分析,以探寻该区稀土矿资源的储量。
根据稀土矿主要赋存于地下水位以上全—强风化花岗岩土层(包气带)的特征,我们进行了矿床开采技术条件的研究,并基本查明了矿床的水文、工程和环境地质条件。
重点分析了矿床风化壳的渗透性,为浸矿液的注入和回收量提供了参考依据,也为矿山建设设计提供了依据。
1 地质环境背景1.1 矿区地层与岩浆岩勘查区位于诸广岩体西南缘及燕山期岩浆岩与寒武系地层接触部位,整体以花岗岩岩体为主,为该矿区的稀土矿提供了成矿母岩。
主要出露地层有第四系(Q),主要分布在上寨、峃村、土洞以及东罗乡等河谷及山沟低洼地段。
该地层由黏土、砂质黏土、粗砂、砾石组成,主要形成于冲洪积过程中。
第四系洪积层(Q4al)主要分布于一级阶地上,厚度约为0.30m~7.80m,平均厚度为4.28m。
该层为黄色或褐黄色的粉砂质、砂质亚黏土和黏土组成。
浅层表土已经发展为耕作土壤,主要用于水田和旱地。
在九龙江下游,二元结构逐渐出现,上部为细颗粒的灰色或灰黄色粉质粘土。
局部低丘陵山间洼地则被开发成柑桔经济果林地。
勘查区内岩浆岩主要有燕山期花岗岩和辉绿岩。
从老到新依次为:①燕山早期花岗岩(γ52),主要岩性为粗中粒黑云母花岗岩,呈岩基状产出,主要分布于矿区中东部和西南部,出露面积约为10km2;②燕山晚期花岗岩(γ53),主要为细粒二云母花岗岩,呈小岩株或枝状产出,主要分布于矿区中部、东北角和西部,出露面积约为12km2;③辉绿岩(βμ),多以脉状产出,规模一般较小。
离子吸附型稀土原地浸矿母液回收工艺

离子吸附型稀土原地浸矿母液回收工艺一、工艺概述我国稀土资源非常丰富,稀土元素总共包含有十五种元素,因为在自然界中含量稀少,但是应用又非常广泛,多称我工业上的味精,稀土资源资源有矿石类,存在于独居石中,另外近二十多年发现并开采的离子吸附型稀土矿。
本文研究的是离子吸附型稀土原地浸矿母液回收工艺,其特点是,该工艺包括以下步骤:确定稀土母液回收导流孔工程控制面的导流孔施工的位置,并且在该位置形成陡坎;形成沿山体走向的一系列并列的导流孔,并且使得由所有导流孔组成的收液工程控制面与矿体底部构成的空间曲面处于同一位置或略低位置;在各导流孔的下部形成用于收集稀土母液的集液明沟;在各导流孔的上部形成用于预防非母液水汇入至集液明沟的避水沟;以及避水沟与避水沟排出管路连通;集液明沟与集液明沟收集管路连通;而在集液明沟的最低端,将收集的稀土原地浸矿母液引流至母液中转池。
可减少施工排土量,缩短施工时间,增加施工的安全性,有效降低生产成本,保护生态环境。
二、工艺技术原理三、工艺技术内容离子吸附型稀土原地浸矿母液回收工艺,是提供一种离子吸附型稀土原地浸取母液回收工艺,其施工简单、施工周期短、本钱较低,并可省去现有工艺所需的支护材料和防渗材料,可缩短施工时间、进步安全性、减少废土的排放、保护生态环境。
提供了一种离子吸附型稀土原地浸矿母液回收工艺,其特征在于:该工艺包括以下步骤:确定稀土母液回收导流孔工程控制面的导流孔施工的位置,并且在该位置实施人工陡坎;构成沿山体走向的一系列并列的导流孔,并且使得由所有导流孔组成的收液工程控制面与矿体底部构成的空间曲面处于同一位置或略低位置;在各导流孔的下部构成用于搜集稀土母液的集液明沟;在各导流孔的上部构成用于预防非母液水汇入集液明沟的避水沟;以及避水沟与避水沟排出管路连通;集液明沟与集液明沟搜集管路连通;而在集液明沟的最低端,将搜集的稀土原地浸矿母液引流至母液直达池。
优选地,确定稀土母液回收工程控制面的因素包括矿土渗透性、本地潜水位、矿体底部与基岩之间间隔以及矿块生产过程中各部位含水率的静态变革。
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离子吸附型稀土矿离子吸附型稀土矿ion adsorption type rare earth ore1 121 xifuxing xitukuang 离子吸附型稀土矿(ion adsorption type rare earth ore)稀土元素以离子状态吸附于矿石中的粘土类矿物表面的矿床。
中国于1991年将其命名为风化壳淋积型稀土矿床。
此种矿床分布在中国南部的花岗岩及其他岩类的风化壳矿床中,具有重要的工业价值。
20世纪70年代首先于中国赣南地区发现,80年代在广东、福建、广西等省又相继发现,至今未见其他国家有这类矿床的报道。
此类矿床是含稀土的花岗岩类、火山岩类在湿热气候和低山丘陵的地貌条件下,经强烈的风化淋滤作用而形成的。
按稀土配分特征可分为富忆重稀土型、中忆重稀土型、富馆低忆轻稀土型、富斓富馆轻稀土型、中忆低铺轻稀土型等。
离子吸附型稀土矿含REZ认。
.05%~0.3%,一般约为。
.1写,稀土总量中离子吸附相占有率一般为75%~96%,其余为单矿物相及类质同象。
这类矿床常呈面型分布,具有明显的分带性。
自上而下依次为残坡积层、全风化层、半风化层和基岩。
其中全风化层厚度大、稀土品位高,是主要工业矿层。
全风化层中原岩矿物已基本解离,主要由石英、高岭石、埃洛石、云母及水云母等矿物组成。
稀土元素主要呈离子相吸附在粘土类矿物晶粒表面及晶层间。
在此类矿床的水平方向上稀土配分值较稳定,而垂直方向上则存在明显的差异。
如斓和钱在全风化层中最高,往上或向下均变贫,’饰则与此相反;忆自上而下变富。
在全风化层中饰含量低于翎是其特点之一。
离子吸附型稀土矿规模大、易开采、放射性低、提取工艺简单,是中国目前生产忆族稀土及馆的主要原料。
在开发利用这类矿床时要加强环境保护。
用此类稀土矿经富集后的混合稀土氧化物中的主要稀土组分列举于表。
从离子吸附型稀土矿提取混合稀土氧化物的主要组分(质量分数。
/%)【中文名】离子吸附型稀土矿【英文名】ion-absorbing type rare earths ore【CAS号】【分子式】【分子量】【密度】2.0~2.5【熔点】【沸点】【闪点】【粘度】【蒸气压】【折射率】【毒性LD50】【性状】为白色、灰色、红色、黄色的松散沙粘土。
【溶解情况】【用途】用于提取稀土。
【制备或来源】采矿是露天人工开采,不需粉碎,直接用小推车送进浸取池。
化学处理提取稀土。
【备注】离子吸附型稀土矿又称风化壳淋积型稀土矿,是仅我国才工业利用的新稀土矿物。
由于含中度稀土高,冶炼方便,具有很强的国际市场竞争力。
它是由富含稀土矿物和烯土副矿物的花岗岩和火山岩风化后,形成粘土矿物,解离出的稀土离子以水合离子或羟基水合离子吸附在粘土矿物上。
吸附在粘土矿物上的稀土离子在水中不溶解也不水解,但遵循离子交换规律,可用化学法提取稀土。
矿石为松散的沙粘土。
【包装及贮运】【生产单位】【类别】一种从离子吸附型稀土矿中同步回收高岭土和稀土的方法一种从离子吸附型稀土矿中同步回收高岭土和稀土的方法。
将离子吸附型稀土原矿和水加入捣浆池中进行捣浆,捣浆的同时加入稀土浸出药剂,在捣浆过程中使离子吸附型稀土原矿中存在的稀土离子与稀土浸出药剂发生离子交换反应后进入矿浆中。
对捣浆形成的矿浆进行高岭土湿法选矿工艺操作,得到的中矿和精矿经过过滤,得到的滤饼干燥后即得高岭土,滤液加入稀土沉淀剂产生的沉淀经过滤干燥后即得稀土。
本发明对原矿进行捣浆处理,使稀土浸出药剂能够充分与原矿中的离子型稀土发生离子交换反应,使得稀土回收率比现有的方法高。
一种从离子吸附型稀土矿中同步回收高岭土和稀土的方法一种从离子吸附型稀土矿中同步回收高岭土和稀土的方法,其特征在于:由下列步骤依次组成:(1)捣浆将离子吸附型稀土原矿和水混合进行捣浆,形成40%~50%质量百分浓度的矿浆,捣浆同时或者捣浆之前加入硫酸、硫酸氢氨或者硫铵作为稀土浸出药剂,捣浆过程使离子吸附型稀土原矿中存在的稀土离子与稀土浸出药剂充分发生离子交换反应生成稀土盐,该稀土盐溶于水中,其中,稀土浸出药剂与离子吸附型稀土原矿的质量比例为1∶30~40;(2)湿法选矿对捣浆形成的矿浆进行湿法选矿,具体工艺为:矿浆经过螺旋分级机分级处理,处理后的溢流经过Φ150第一水力旋流器进行第一次粗选,第一次粗选后的溢流再经过Φ150第二水力旋流器进行第二次粗选;第一次粗选和第二次粗选的底流经过Φ150第三水力旋流器进行扫选,扫选的溢流返回到捣浆;第二次粗选的溢流经过Φ75水力旋流器、Φ25水力旋流器和Φ10水力旋流器进行第一次精选、第二次精选和第三次精选;其中,第一次精选的底流返回到第二次粗选,第三次精选的底流返回到第一次精选,第二次精选的底流作为中矿备用,第三次精选的溢流作为精矿备用;(3)过滤及后处理将湿法选矿得到的中矿和精矿分别经过过滤得到含高岭土的滤饼和含稀土的滤液;对含高岭土的滤饼进行干燥后得到高岭土;对含稀土的滤液进行稀土分离,具体为:将含稀土的滤液加入草酸、氨水或者碳酸氢氨作为稀土沉淀剂,其中,稀土与稀土沉淀剂的质量比例为1∶3.5~4.5,稀土与稀土沉淀剂反应产生沉淀,该沉淀经脱水处理后得到稀土。
我国离子型稀土发现、命名与提取工艺发明大解密 2007-8-3 9:46[关键词] 稀土离子稀土发现命名提取中华商务网讯:饶振华来源:江西省有色金属行业管理办公室导语:稀土是稀土族元素的简称,人们往往将17种元素划归于稀土大家族。
我国是稀土资源最丰富的国家,储量和产量均居世界首位。
离子型稀土是我国特有的一种新型的稀土矿产资源。
以其配分齐全、高附加值元素含量高、放射性比度低、高科技应用元素多、综合利用价值大“五大”突出优点,异军崛起,独占鳌头,并从某种意义上改变、促进和加速了世界高科技的进程。
离子型稀土第二代提取工艺——“原地浸矿工艺”,于1996年荣获“八五”国家科技攻关重大成果奖,是国家“八五”科技攻关中“十大世界领先技术成果”之一,1997年荣获国家发明奖。
该项研究成果1996年被中央电视台在新闻联播节目中予以报道,这是我国特有的离子型稀土自1970年发现、命名和二代提取工艺发明以来,在经历25年保密管理之后,首次向国内外的正式公开“亮相”。
赣州有色冶金研究所是我国离子吸附型稀土矿的发现、命名和二代稀土提取工艺科技成果的主要享有单位。
时任赣州有色冶金研究所分管科研副所长、后任所长的丁嘉榆同志,作为离子型稀土矿第二代提取工艺的发明及应用的主要参与者、领导者,对这一事件的历史发展进程有着刻骨铭心的记忆。
应本报记者之约,丁嘉榆同志对这一历史事件进行了全面地、系统地回顾和总结,多次接受本报记者的采访。
这篇文章涉及到的离子型稀土的技术是我国完全拥有的自主知识产权。
让我们沿着赣州有色冶金研究所等单位的科技工作者的足迹,去领略这些我国在离子型稀土资源开发利用、洗提工艺发明等方面具有里程碑式的重大事件吧!一、离子型稀土矿的发现时至1970 年,在过去长达175 年的稀土矿产资源开发利用史中,人们发现自然界中含稀土元素及其化合物的矿物多达200 种。
但真正实际有工业利用价值的稀土矿物原料却为数不多,数量约十种左右。
主要有独居石、铈硅石、氟碳铈矿、硅铍钇矿、磷钇矿、褐帘石、铌钇矿、黑稀金矿。
但这些矿物中却大部份含有一定数量的铀或钍,而且稀土矿物均以固态、矿物相矿物性态存在,它们往往是与放射性元素共生或伴生。
20世纪后期,随着世界范围内高科技及其工业化进程突飞猛进的发展,尤其是自20世纪80年代以来,全球范围内对中、重稀土元素的使用量激增,其中又特别是对钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、钇等稀土元素的需求量剧烈地增长。
鉴于下述原因:一是在传统的稀土矿产资源中,上述大多数稀土元素的含量有限,获取稀土精矿较为困难;二是由于生产工艺的繁锁,流程很长,成本较高,价格昂贵,若得工业化应用,难度很大,产量也难以满足要求;三是根据传统稀土矿床资源赋存的特点,若希望在某一矿山,同时获得上述目标的元素,难能凑效,必然要开采多个、多种不同配分的稀土矿山,才有可能同时满足上述需求。
显而易见,仅仅依靠对传统稀土资源的开发,势必难于满足现代高科技高速发展态势,对有关稀土元素的需求。
因此,这种局势必然导致人们对稀土新资源的追求和探索,期望着能够获得高科技所需稀土资源的可靠保障。
其实早在20世纪60年代,我国就从战略的高度,认识到中、重稀土,尤其是重稀土资源在国防建设和国民经济建设中的重要作用。
20世纪60年代中叶,原冶金工业部根据国家军工计划任务的安排,组织了南方重稀土资源科研大会战。
旨在针对南方某矿围岩中,通过科技攻关,获得代号为“6号产品”的重稀土产品。
经参战单位的协同攻关,已打通工艺流程,并拿出“6号产品”样品。
但成本很高,工业化实施存在困难。
然而接踵而至的“文革”,会战只好暂时中断。
“701矿区”特殊的稀土矿物,揭开南方“离子型”重稀土的“露头”1969年底、1970年初,原江西省地质局908队根据群众报矿的线索,在江西省龙南县一个以后命名为“701矿区”的矿化区域内,发现了一种特殊的“不成矿”的稀土矿物。
于此,908队在701矿区开始做普查工作时,尽管发现此区域含有一定品位的稀土,但因矿物相稀土矿物仅有8.4克/吨,导致评价工作无法深入下去,几乎将其判为没有工业利用价值。
于是,1970年10月,908队将此矿样委托给赣州有色冶金研究所(原江西有色冶金研究所)进行研究。
始于1970年10月的新类型稀土资源的科技攻关,开始逐步揭开“离子吸附型稀土矿”的序幕。
该所以杨悦、雷捷、陈启仁等同志为代表、908队以胡淙声同志为代表的多学科、多专业科技人员,以严谨的科学态度,在几经周折,使用传统试验研究方法均遭失败的情况下,依然不惧艰难,百折不挠,坚持探索,努力攻关。
经过艰苦的工作,抛弃了以往研究花岗岩风化壳稀土矿床的传统做法,创造性地采用稀土可溶性分析和矿浆树脂吸附等多种综合技术手段,精诚所至,金石为开,终于逐步地揭开了这种“不成矿”的“离子吸附型稀土矿”的奥秘。
“八大研究发现”,揭示其内在奥秘首先,在利用多种传统的选矿方法,不能有效地富集稀土矿物的过程中,存在着一种奇怪的现象,即入选物料与选出物料金属不平衡,选矿过程中出现金属流失的现象。
那么,它流往何处?怎么流的?第二,继之,跟踪追击,发现这种奇怪的稀土矿物,它不是以传统的“矿物相”矿物而存在的“矿物”,而是以一种“不成矿”的、非常特殊的性态存在,即以一种新型的“离子相”矿物性态存在。
亦即稀土矿物中的稀土,绝大部份以阳离子状态存在,而被吸附在某些矿物载体上,例如,主要被吸附在高岭石、白云母等铝硅酸盐矿物或氟碳酸盐矿物上。
第三,进而,科技人员依据这些特征,将这种新型的“不成矿”的稀土矿物,命名为“离子吸附型稀土矿物”。