离子型稀土..
离子型稀土矿浸出时微细颗粒迁移情况与控制方法
管理及其他M anagement and other离子型稀土矿浸出时微细颗粒迁移情况与控制方法李 渊摘要：为揭示离子型稀土在现场浸出时微细颗粒迁移现象，并掌握适当的把控方式。
运用实验室柱式溶浸法，对微细颗粒迁移运动规律进行观察。
离子型稀土矿浸出时微细颗粒会受到涂料助剂水力梯度、流速、矿体高度、黏度、矿体含水量和质量浓度的影响。
其中影响浸出的主要原因之一是微细颗粒迁移现象，在外力的影响下，在进行浸出时微细颗粒极易跟随涂料助剂产生迁移现象，在涂料助剂质量浓度不超过4%、水力梯度不超过0.76、原矿含水量超过11%、黏度大于1.6mPa·s、涂料助剂流速不超过3ml/min的情况下，矿体渗透依旧良好，微细颗粒迁移现象不明显，对涂料助剂渗透和稀土离子浸取有一定提升。
关键词：离子型稀土矿；微细颗粒；迁移情况离子型稀土矿就是稀土离子以离子形式附着在矿物上，综合利用价值高、放射性对比度低，拥有行业稀缺的重型稀土元素。
南方江西、广东离子型多数是重稀土，相比于北方轻稀土储存量更少，价值更高也更加珍贵，是国内外研究人员关注的焦点，我国如今已将其列为限制开采和保护性战略关键金属资源。
1 稀土资源概述稀土所指是稀有土，但“稀有”实际并不是真实储存量特别稀少，其实，稀土储存量十分丰富，真实储存量比日常生活中锌、锡、铜等常见元素储存量还要多。
由于受当时科技水平有限等问题，在对稀土提炼过程中，提纯难度较高，当时科技水平无法做到纯净提纯，只可以提纯出不纯净、像土一样的氧化物，所以，就导致人们认为稀土元素十分稀有，并因此才有了稀土这个名字。
稀土元素，是镧系元素的一种，与钪、钇化学性质相似，镧系元素中有十七种金属元素，它们在元素周期表中属于第IIIB族，基本为正三价。
此外，由于钪是这十七个稀土元素中与其他元素共生关系最弱，并且钪元素与其他十六个稀土元素性质不同，因此，稀土元素中也不将钪元素包括在内。
2 试验2.1 原料试样原料采用江西赣州龙南足洞还未进行开采的典型离子型稀土矿山，采取半风化层、表土层、全风化层稀土矿石，整个矿体可以通过试样进行代表。
离子型稀土矿地球化学特征与物性研究
离子型稀土矿地球化学特征与物性研究导读：离子型稀土矿是中国重要的战略关键金属资源，江西省是中国离子型稀土矿产资源最重要产区。
随着国家对稀土资源的需求增大，中国南方很多省份都积极开展离子型稀土矿床勘查，并在安徽、四川高纬度地区和云南高海拔地区等地取得了找矿成果。
分析典型地区稀土矿床成矿地质条件和气候条件，总结稀土矿床地球化学特征、矿石理化性质及元素分布规律对指导全国稀土矿床勘查开发具有重要意义。
本文在国家自然科学基金和江西省青年井冈学者奖励计划等项目资助下，以江西赣州离子型稀土矿为研究对象，开展了矿床地球化学特征与物性特征等研究，结果表明江西赣州地处亚热带丘陵地带，气候特征与地质板块运动使得稀土元素能以离子形态在风化壳花岗岩中富集，并迁移吸附于高岭石、伊利石、埃洛石等黏土矿物表面，形成轻、重稀土元素分异规律明显且富钇特征显著的中重型稀土矿床。
沿矿体垂直方向，稀土元素含量呈上贫中富下贫的分布规律，以全风化层含量最高，矿床类型为浅伏式。
针对原地浸矿提取开采方式，研究指出：稀土矿石比重大、含水率高，采用原地浸矿浸取稀土时注液井深度应尽量控制在全风化层，并适当添加防膨剂以缓解矿物膨胀现象，避免堵塞渗流孔隙；因矿体渗透性差，矿石粒径分布以粗、细粒为主，溶浸过程极易发生微细粒迁移现象，原地浸矿时应调控浸出剂的流速、浓度、粘度及水力梯度等参数，并添加促渗剂对矿物表面进行润湿，以改善矿物表面的亲水性，从而提高离子型稀土的浸出效率。
研究成果不仅为离子型稀土矿的绿色高效提取提供理论基础和依据，也为其它地区稀土矿产资源勘查评价提供了重要参考。
------内容提纲------1 成矿条件及地质背景1.1 离子型稀土矿成矿条件1.1.1 岩石构造条件1.1.2 酸碱性条件1.2 区域地理概况2 研究试样的采取及测试分析2.1 试样的采取2.2 测试方案2.2.1 试样的比重2.2.2 试样的含水率2.2.3 试样的粒度组成2.2.4 试样的粒度组成3 结果与讨论3.1 离子型稀土矿地球化学特征3.2 矿体垂向上稀土含量分布特征3.3 矿体垂向上比重变化特征3.4 矿体垂向上含水率变化特征3.5 矿石粒度组成及与稀土含量变化的关系3.6 表土层、全风化层、半风化层的渗透系数的测定4 结论0 引言离子型稀土矿是中国重要的战略关键金属矿产资源，主要分布在江西、广东、湖南等南方7省，以江西赣州最为典型，储量最为丰富，稀土元素配分也最为齐全，矿石中富含全球紧缺的中重稀土元素，且放射性比度低、综合利用价值高，现已成为国内外广泛关注的焦点，目前已被中国列为限制开采和保护的稀有战略资源。
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。
离子型稀土
离子型稀土
稀土元素原本是太阳系内共有的一类稀有金属元素，又称稀有碱土金属，在常温下都是固体，它们之中大部分是二价元素，其它几种是三价元素，他们都有着比较高的原子量。
稀土元素主要以两种形式存在，一种是金属元素，另外一种则是离子形式存在的，这种离子形式的稀土元素耐酸麻耐热，稳定性比较好，易溶于水中，有着比较高的密度，有重要的应用价值。
离子型稀土元素的特性由两部分构成：内部结构和外部性质。
其内部结构决定了其性质稳定性，外部性质主要有表面活性、耐热性、耐湿性、耐化学侵蚀性、拉曼分光位移度、耐酸碱的程度，它们也影响着离子型稀土元素的性能所对应的分辨率和效果。
离子型稀土元素已被广泛用于工业制造中:
1.用作催化剂，广泛应用于石油、化学、分子注射仪器等行业。
2.用作添加剂，可以抑制多种金属的腐蚀，从而提高金属表面的坚韧性。
3.用作抗锈剂，可以有效延长装置使用寿命，减少维修成本。
4.用作助熔剂，可以提高焊接方法的多样性，减少焊接成本，维持圆滑的焊缝，改善焊缝结构。
5.用作烘焙剂，可以有效地提高面包、蛋糕等食品的口感，使其具有更香甜的风味。
6.用作润滑剂，可以延长机械零件的使用寿命，减少摩擦力和机械损伤。
7.用作稀土激光晶体，可以用于抗癌治疗，减少接受患者的负担。
由此可见，离子型稀土元素具有独特的特性和优越的性能，它们被广泛应用于世界各地的工业制造中。
离子型稀土元素的研究正在深入开展，其实验制备方法、应用工艺和历史应用现状正在不断完善。
相信未来，离子型稀土元素将会更多地应用到我们周围的实际工程中，从而为世界技术发展做出重大贡献。
离子型稀土资源开采技术现状和生态环境影响问题评述
稀土信息Rare Earth Information 2020.No.12一、前言 赣州离子型稀土自1969年发现以来，已有五十年的开发利用历史，江西稀土科技工作者与国内有关科研院校合作，对离子型稀土矿物的地质成因、赋存状态、矿体结构、提取工艺和工程技术、分离冶炼工艺技术以及开采冶炼过程的生态环境影响等开展了大量研究工作，并持续得到国家和省市科技部门的大力支持。
江西离子型稀土矿山开采及其分离冶炼工艺技术研究持续列入国家“六五”至“十五”重点科技攻关计划，形成了池浸—堆浸—原地浸矿和环烷酸萃取提钇—P507萃取全分离稀土元素为主线条的工艺发展路线，充分体现了“提高资源回收利用率，尽力减少对矿区生态和环境影响”的科研攻关目标和理念。
但是，由于诸多因素的影响，离子型稀土开发利用过程中的生态环境问题日趋严峻，直接影响了这一宝贵资源的高效利用。
值得我们认真分析研究。
二、离子型稀土矿开采工艺技术评述1.资源特点A、赋存状态特殊：稀土以离子状态吸附于粘土矿物上；B、品位低： 0.05%～0.1%；C、矿层埋藏浅，矿层厚度不均匀：矿层在地表土壤下2～5米，矿层厚度2～7米；D、稀土配分有规律的变化：呈轻—中—重三大类型，即以寻乌矿为代表的轻稀土型，以定南矿为代表的富铕中钇型和以龙南矿为代表的高钇型稀土矿。
还有一个有趣的现象是，三种不同类型的矿物镧+钇的配份大致相当。
2.主要工艺路线及工艺特点 针对离子型稀土矿山稀土品位低、赋存状态特殊等特点，其开采工艺技术的研究和发展，经历了池浸—堆浸—原地浸矿三个工艺发展历程。
目前推荐和常用的是原地浸矿工艺，其主要工艺技术路线和特点是： 原地浸矿的开采过程可视为离子交换柱的生产工艺过程。
整个矿体可视为一个负载稀土的离子交换柱，其主要工艺路线是：A、首先对稀土离子的载体（相当于阳离子交换树脂），即矿体的地质条件、矿体厚度和稀土分布状态、稀土品位等进行勘查；B、选择浸矿剂（相当于淋洗剂）；C、稀土离子解析（淋洗）：浸矿剂溶液浓度、布液孔方式、注液速度等工艺条件的精准控制；D、浸矿剂溶液的收集；（是技术难度最大、决定开采效率和环境影响的关键工序）E、浸矿溶液后处理；包括除杂、沉淀、过滤、灼烧，获得混合稀土氧化物精矿（REO含量92-95%）；新进展：浸出液直接离心萃取富集稀土（稀土浓度从3—5克/升富集到大于220克/升）送冶炼分离厂直研究Research离子型稀土资源开采技术现状和生态环境影响问题评述稀土信息·24·2020年第12期·25·Rare Earth Information稀土信息Rare Earth Information 2020.No.12接萃取分离；F、沉淀母液的后处理及循环利用。
离子型稀土矿开采工艺对环境的影响及综合治理
离子型稀土矿开采工艺对环境的影响及综合治理摘要：稀土资源是不可再生的宝贵资源和战略资源。
我国离子型稀土资源相比其他类型的稀土资源具有无法比拟的优势，主要体现在稀土元素配分齐全，放射性元素含量低，且重稀土成分含量高。
自20世纪70年代中期开始，稀土开采进入极为迅猛的发展阶段，经过几十年池浸、堆浸工艺开采，离子型稀土矿区及周边环境显著恶化，随着人们对环境质量的越来越重视，离子型稀土开采造成的环境问题变得越来越突出。
关键词：离子型稀土；环境问题1、我国稀土资源现状与开采工艺发展我国稀土资源极丰富，储量、产量均为世界第一，主要稀土资源类型为氟碳铈矿、独居石矿及其混合型、磷钇矿和离子吸附型。
白云鄂博地区是稀土与铁、铌、钍等元素共生的综合矿床，其中稀土矿主要是氟镧铈矿-独居石轻稀土混合型矿，其储量相当于世界稀土资源总储量的一半；四川牦牛坪和山东微山地区是氟碳铈镧型轻稀土矿；广东和台湾沿海等地区是独居石型稀土矿；赣南地区是离子型稀土矿，因离子型稀土矿中重稀土元素含量高，储量有限，同时是国家“高、精、尖”材料领域不可或缺的元素，国家已将离子型稀土资源纳入保护性开采矿种之列。
离子型稀土矿经过几十年的开采，其工艺历经了池浸、堆浸、原地浸矿等3种工艺的革新。
池浸工艺需清除地表植被，开挖山体，剥离表土和矿石，采掘出的矿石移入浸矿池内，通过淋入浸矿剂，与矿石中稀土进行离子交换，最后导出母液，经沉淀产出混合稀土精矿。
随着机械化程度的提高，堆浸工艺逐渐取代池浸工艺，但脱不开池浸工艺“搬山运动”的基本事实，严格地说是机械化的池浸工艺，因不受固定池体的限制，稀土的产量远高于池浸工艺。
原地浸矿工艺摒弃了堆浸工艺的缺点，只是在山体上利用“洛阳铲”建立注液孔网，将浸矿药剂注入山体，通过离子交换将稀土带入母液，经沉淀产生混合稀土精矿，该工艺被认为是最环保的工艺。
2、离子型稀土矿开采对生态环境的影响环境影响一般从水体环境、生态环境、大气环境和噪声环境等方面来进行考虑。
强制性国家标准离子型稀土矿原地浸出开采技术规范.doc
强制性国家标准《离子型稀土矿原地浸出开采技术规范》（报批稿）编制说明一、工作简况1.1立项的目的和意义我国是世界上稀土资源最丰富的国家，储量和产量占世界第一位，尤其离子吸附型稀土是我国宝贵的、有限而不可再生的战略资源，它具有中重稀土元素含量高、提取工艺简单和放射性低等特点，是高新技术领域的重要支撑材料。
鉴于其储量十分有限和对高新技术产业发展的重要支撑作用，国务院已将离子型稀土资源列为保护性开采的特殊矿种。
与此同时，以离子型稀土资源开发为基础，已经快速发展形成了我国离子型稀土分离、稀土金属冶炼和稀土发光材料、稀土永磁材料等深加工与应用产品的新兴生产工业体系，取得了举世瞩目的成就，填补了稀土元素和稀土产品的多项空白，在国际稀土产业界占有了不可替代的重要地位。
离子型稀土于1969年在赣州龙南首次被发现，并由赣州有色冶金研究所命名为离子吸附型稀土矿，其后在我国南方诸省探出了较为丰富的离子型稀土资源。
通过赣州有色冶金研究所为首的科研团队的不懈努力，先后发明了离子型稀土矿池浸、堆浸及原地浸矿工艺。
离子型稀土原地浸矿工艺为上世纪90年代发明的稀土矿浸采工艺，但原地浸矿工艺技术含量较高，初期投入相对较大，部分小型开采企业在采用原地浸矿工艺开采稀土资源过程中往往还是单凭经验进行开采，缺乏专业技术人员指导，矿山开采过程中，不根据矿区本身的地质特征、水文、工程地质、环境等特征进行有针对性的开采工程布设，只知照抄照搬，使矿山注、收液工程布设不合理，矿山工程质量不到位，生产过程中各生产环节操作失误等，导致矿山资源综合回收率低下，原材料极大的浪费，矿区安全得不到保障，矿区环境也受到较大破坏，从而在一定程度上阻碍了离子型稀土原地浸矿工艺技术的推广。
由于离子型稀土资源储量有限，且对高新技术产业发展起着重要支撑作用，国务院已将其列为保护性开采的特殊矿种。
但现有离子型稀土矿山的开采因缺少相应规范的约束和指导，稀土矿山缺乏相关工程技术人员，各矿山管理者都是凭自己的经验在进行开采，矿山的资源收率、安全、环保、水保、土地复垦等存在着较多问题，矿山开采过程及相关操作极不规范。
离子吸附型稀土矿
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。
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离子型稀土矿在幵采初期是采用齒水作为浸取剂进行地浸，浸出液用草酸进 行沉淀，将草酸稀土沉淀物进行灼烧从而得到稀土氧化物的稀土回收工艺。但此 工艺存在着三个缺点： ①由于卤水的引用带入了钠离子，在草酸沉淀稀土的过程中易发生草酸钠与稀 土离子生成难溶复盐与草酸稀土共沉淀，影响灼烧产物中稀土的品位； ②在浸出过程中的浓度一般比较高，致使废水中含量较高。它的外流对环保和 农作物生长造成不良影响，易使土壤盐化和板结、农作物减产甚至枯死； ③此方法需要将稀土矿体表面土剥离后再开采稀土矿石，会产生大量的尾砂和 剥离物，严重破坏生态环境而且资源利用率低，达不到综合利用的目的。
的含量也较低（分布比例约为 3%~10%），用一般的物理选矿方法及离子 交换法均不能将其提取，回收困难，故目前的生产工艺也未考虑对其加以回
收。
3）矿物相稀土。是指稀土以离子化合物形式参与矿物晶格，构成矿物晶体不
可缺少的部分。这种赋存状态的稀土结合能较高，提取难度较大，且在矿石
中的含量较少（分布比例约为 3%~15%），故目前也无相应的选矿工艺对其 加以回收。
离子型稀土矿中稀土元素的赋存状态
1）水溶相稀土。是指由于风化作用等原因形成的水合或羟基水合稀土离子但
却未被吸附的游离态稀土，这些稀土离子在矿石中随淋滤水而迁移，在矿石 中的含量极低（分布比例低于 0.01%），基本没有回收价值。
2）胶态沉积相稀土。是指稀土元素以水不溶性的氧化物或氢氧化物胶体沉
积在矿物上或与某种氧化物成键的稀土矿物。这种赋存状态的稀土在矿石中
以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc） 和钇（Y）共17
种元素的氧化物。
稀土的主要应用
稀土因其独特的理化性质，在各个领域中得到广泛应用，赢得 了广泛“工业维生素”的称号。 1）在石油化工方面。用稀土制成的催化剂
离子型稀土矿概述
离子型稀土，又称风化壳淋积型稀土矿，它 是指含有稀土的花岗岩或火山岩经过多年风化 析出黏土矿物，稀土元素经化学作用和生物作 用解离为稀土离子后又以羟基水合阳离子吸附 于黏土矿物上。
4）离子相稀土。是指稀土以水合阳离子或羟基水合阳离子的形式吸附在矿石
中的黏土矿物（如蒙脱石、埃洛石、伊利石、高岭石等）上。这种相态的稀 土离子化学性质较稳定，不溶于水，在离子型稀土矿物中的含量相对较高（
约占稀土总量的 60%~90% ），是目前离子型稀土矿中唯一有回收价值的
稀土元素。
离子型稀土矿浸出工艺
离子型稀土浸出液的除杂工艺
不管采用哪种浸出工艺，浸出过程中都有相当数量的杂质被浸出，特别是大量铝离子
离子型稀土浸出液的沉淀工艺
Байду номын сангаас
离子型稀土矿的生态修复
离子型稀土矿多在丘陵地带，为松散的沙黏土 ，颜色有白色、灰色、红色、黄色。
我国离子型稀土矿的特点
（1）稀土储量丰富，分布广但储量低。离子型稀土广泛分布于我国南岭地区，现已
探明储量1000万吨，远景储量为5000万吨。但其稀土品位普遍偏低，原矿中稀土含 量（REO）通常在0.03%-0.3%左右
（2）稀土配分齐全。我国离子型稀土矿配分十分齐全，主要以中、重稀土元素为主。
离子型稀土矿高效提取 技术研究进展
目录
稀土概述 1
2 离子型稀土概况
3
离子型稀土提取工艺
4 稀土矿山生态修复
稀土矿概述
稀土：是稀土元素的简称，以前人们把不溶于土的固体氧
化物称为土，而稀土的量又特别少，因此取名稀土。
国际纯粹和应用化学联合会对稀土的定义是指：
元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素氧化物，
（3）矿床矿石渗透性差。离子型稀土矿一般富含大量粘土矿物，稀土元素主要分布
在细粒级矿物中，约50%离子相稀土吸附在-0.078mm粒级中。当粘土矿物含量 高时，其渗透性较差，浸取过程离子交换所需的时间就越长，浸取效果就越差。
注：
轻稀土包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。 重稀土包括：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。