微波技术在稀土领域中的应用研究进展

微波技术作为一种新兴的加热和物质处理技术,在稀土领域的应用研究日益受到重视。介绍了微波加热机制和特点,总结了微波加热技术在稀土湿法冶金领域和稀土材料制备领域的国内外研究与应用现状,并指出了当前面临的主要问题和未来研究发展方向。

白云鄂博主矿云母型矿石中钍矿物的赋存状态微观分析

白云鄂博矿床赋存有丰富地钍资源,为更好地开发利用钍资源,本文采用SEM-EDS-AMICS联合分析测试技术结合化学分析法对主矿云母型矿石的化学成分、矿物组成、钍矿物赋存状态等进行系统研究。结果表明,云母型矿石化学成分和矿物组成复杂,矿石中铁品位为8.19%,稀土(RE_(2)O_(3))品位为1.15%,钍(ThO_(2))品位达到0.21%,Th以独立矿物为主,少量呈类质同象形式赋存于独居石中。Th主要以独立矿物钍石的形式存在,矿物粒径分布在5~50μm之间不等,呈浑圆状、他形粒状结构,主要嵌布于云母、方解石等脉石矿物粒间,部分钍石与稀土矿物紧密共生,赋存于独居石颗粒边界,少量呈现包裹与被包裹的特征或以细脉状充填于独居石裂隙中。矿区钍石与稀土矿物独居石及晚期硫化物方铅矿、磁黄铁矿脉体的复杂共伴生关系表明,矿区经历了多期次的热液作用从而导致了现今复杂的钍矿化现象。

白云鄂博矿床钍富集过程及空间分布规律

白云鄂博矿床为一特大型Fe-REE多金属矿床,同时伴生有巨量的钍资源。然而,目前开发利用的矿种主要是铁和稀土资源,钍资源利用率几乎为零。查明矿床中钍资源的赋存状态和分布规律及揭示钍资源的富集过程及机制是今后钍资源开发利用的重要基础。本文依托近些年的系统采样及分析测试成果,对白云鄂博主、东、西矿区570个样品进行了详细的矿物学观察和全岩化学分析,在不同类型矿石中识别出以硅钍石为主的独立含钍矿物,硅钍石除少量呈现被稀土矿物包裹现象外,通常以细脉状穿插于稀土矿物内部,显示其明显滞后富集的特点。矿区ThO_(2)平均品位达0.0322%,高出地壳钍克拉克值(9.6×10^(-6))30多倍,各种矿石类型中ThO_(2)含量具有明显的差别,在云母型、闪石型、霓石型和萤石型矿石中具有高含量Th O_(2),而白云石型矿石中ThO_(2)含量较低,指示矿区钍矿化主要形成于碱性热液交代和萤石化阶段。此外矿区随深度增加钍矿化作用加强,显示出矿床具有良好的钍资源成矿潜力。

Al-Ce柱撑膨润土的制备研究

以内蒙某地的钙基膨润土为原料,对其进行特性分析、钠化改型,再以改型膨润土为基质,采用常规水相合成法制备了蒙脱石层间Al-Ce柱撑化合物。借助X射线衍射分析(XRD),氮气吸附及扫描电镜(SEM)等分析手段,考察了Al/Ce摩尔比、柱撑剂反应温度、柱撑反应时间和柱撑化合物洗涤次数对柱撑膨润土在层间距(d001)、比表面积(BET)等性能方面的影响行为。结果表明,当n(Al)∶n(Ce)=5∶1,柱撑剂反应温度40℃,柱撑反应时间5 h,柱撑膨润土洗涤5次时,500℃煅烧后Al-Ce柱撑膨润土的层间距稳定在1.847 nm,比表面积达307.2 m^2/g,具有较好的热稳定性,可作为高性能柱撑膨润土加以应用。

浸出条件对稀土和铁浸出率的影响试验

以稀土精矿浓硫酸焙烧工艺中焙烧矿水浸过程为对象,研究了焙烧矿浸出温度、浸出时间、焙烧矿粒度等条件对稀土、铁浸出率的影响,并对水浸渣中稀土赋存状态进行了研究。研究表明,浸出温度和焙烧矿粒度对稀土、铁的浸出速率有较大影响,但对其浸出率没有影响,延长浸出时间,焙烧矿中的可溶性稀土、铁均可被浸出。水浸渣中的稀土主要以磷酸盐和氟氧化稀土形式存在,铁主要以磷酸铁形式存在,并含有少量硫化铁。

稀土冶炼分离废水中稀土及萃取剂回收的研究

采用稀土冶炼过程不同性质废水相混合的方法回收废水中的稀土和萃取剂,考察了皂化废水与草沉母液废水的摩尔混合比（Rm）对稀土回收的影响,pH、超声辅助强度及时间等对萃取剂回收的影响.结果表明,当Rm=1∶1.2时稀土回收率达到最大值62％,pH=1～2时萃取剂的回收率在51％～52％,超声波辅助有助于萃取剂回收,超声频率对萃取剂回收无明显影响,当超声时间为30 min时萃取剂回收率达到59％.

白云鄂博铌资源特征及开发利用新进展

对白云鄂博铌资源特征、选矿技术进展及发展趋势做了详细评述,指出白云鄂博矿石性质复杂是铌资源难以有效利用的主要因素,单一选矿工艺处理白云鄂博铌资源研究较少,主要是重选、磁选和浮选等工艺联合选别以及化学选矿,针对铌资源开发利用存在的问题,提出了先采用传统选矿方法预选富集获得铌精矿,再进行氯化焙烧处理的思路,对该铌资源的开发利用有良好的应用前景。

白云鄂博霓石型低品位铁-稀土矿石矿选矿试验研究

针对白云鄂博混合型铁-稀土矿石生产的铁精矿和稀土精矿回收率低、杂质含量高的问题,按照矿石类型进行分类选别。以霓石型低品位铁-稀土矿石为对象,在系统研究其矿石性质的基础上进行回收铁、稀土的选矿试验。研究结果表明,原矿中TFe品位为17.50%,稀土REO品位为8.43%,主要的铁矿物为磁铁矿,氟碳铈矿和独居石是主要的稀土矿物;脉石矿物主要是霓石、重晶石和方解石等;通过磨矿-两段弱磁选-再磨-弱磁选回收铁,在一段磨矿细度-0.074 mm 90%、粗选磁场强度和精选磁场强度分别为112 kA/m和96 kA/m、再磨细度和再磨磁场强度为-0.0454 mm 90%和96 kA/m的条件下获得TFe品位65.83%、TFe回收率69.86%的铁精矿;选铁尾矿在浮选温度60℃、水玻璃用量2.1 kg/t、捕收剂H 205用量1.0 kg/t的条件下经一次粗选、两次扫选的闭路试验可获得REO品位为50.89%,回收率为63.17%的稀土精矿。研究结果为白云鄂博矿的分类选矿提供技术借鉴。

白云鄂博微细粒稀土矿工艺矿物学及浮选实验研究

以白云鄂博微细粒稀土矿为研究对象,采用全自动矿物分析系统、MLA和扫描电镜等分析手段对其进行了工艺矿物学研究,在此基础上进行了稀土的浮选实验研究。工艺矿物学研究结果表明:原矿中REO的含量为7.27%,稀土矿物主要为氟碳铈矿和独居石,粒度分布在-15μm分别占74.06%和80.18%;脉石矿物主要是云母、方解石、白云石、闪石和石英等。采用羟肟酸类新型捕收剂WG-1,在较佳粗选条件下经一次粗选、两次精选的闭路实验,可获得稀土精矿品位(REO)为51.04%,回收率为44.16%的技术指标,为该细粒度矿的利用提供技术借鉴。

白云鄂博云母型低品位稀土-铁矿石选矿试验研究

针对白云鄂博铁精矿回收率低、杂质含量高等问题,进行矿石分类选别。以云母型低品位铁-稀土矿石为对象,原矿TFe品位17.48%,主要以磁铁矿和赤铁矿形式存在,且细粒级中分布率较高。通过阶段磨矿-弱磁选回收磁性铁,弱磁尾矿强磁-磨矿-强磁-反浮选回收弱磁性氧化铁工艺,在最佳条件下获得TFe品位为65.49%,产率为20.85%,回收率为66.77%的铁精矿,对该矿石的开发利用具有借鉴意义。

白云鄂博霓石型稀土-铁矿石工艺矿物学研究

采用化学分析、物相分析、场发射电镜、矿物分析系统等分析手段对矿石中化学元素、矿物组成、粒度组成和嵌布特征等进行研究。结果表明:矿石中TFe品位为17.50%,稀土REO品位为8.43%,此外,Nb2O5含量为0.055%,Sc2O3含量为0.0034%,可综合回收;矿石中矿物组成复杂,含铁矿物主要是磁铁矿,含有少量赤铁矿、黄铁矿等,稀土矿物以氟碳铈矿和独居石为主,含有少量黄河矿、氟碳钙铈矿;磁铁矿多以半自形结构及集合体形式产出,磁铁矿集合体中可见霓石和稀土矿物呈细脉状沿磁铁矿颗粒间隙分布,有时可见磁铁矿被霓石沿着边缘及裂隙交代;氟碳铈矿呈细脉状充填于磁铁矿裂隙中或氟碳铈矿集合体中可见脉状霓石和磁铁矿;独居石以椭粒状集合体分散嵌布在霓石中;偶尔可见独居石中包裹黄铁矿;氟碳铈矿和独居石的嵌布粒度较细,0.02 mm以下粒级分别占55.87%、85.51%,需要极细的磨矿细度才能单体解离。研究结果对该矿石的高效综合利用具有一定理论指导意义。

白云鄂博云母型铁矿石中铁、稀土的赋存状态研究

白云鄂博云母型铁矿石中TFe品位为17.48%,稀土REO品位为2.46%。矿石中矿物组成复杂,含铁矿物主要是磁铁矿和赤铁矿,含有少量铌铁矿、黄铁矿等,稀土矿物以氟碳铈矿和独居石为主。矿石构造主要由黑云母定向排列而成的片状构造、斑杂状构造及浸染状构造;矿物主要为自形-半自形粒状结构、他形粒状结构、尖角状结构、交代残余结构、细脉状结构。磁铁矿多呈半自形至他形粒状变晶结构形式出现,部分呈角砾状集合体与云母共生;赤铁矿多呈半自形和他型粒状结构,也有部分赤铁矿呈微细粒粒状嵌布在脉石矿物中;氟碳铈矿和独居石呈粒状,与周边其它矿物紧密共生、镶嵌关系复杂。磁铁矿和赤铁矿的嵌布粒度不均,氟碳铈矿和独居石的嵌布粒度较细,部分细粒铁矿石和稀土矿物嵌布在脉石矿物中,部分铁矿石中也含有细粒稀土矿物。磨矿细度-0.074 mm占90%下磁铁矿、赤铁矿、氟碳铈矿和独居石的单体解离度仅为51.54%、58.36%、52.27%和63.64%。因此,强化矿石细磨和微细粒高效分选是解决精矿品位和回收率低的有效途径。

新型环保溶剂油IP80在稀土萃取分离中的应用研究

1.引言我国稀土资源丰富,单一及混合稀土产品的生产几乎全部采用溶剂萃取分离工艺。在稀土萃取分离过程中,普遍采用的萃取剂有磷酸酯类萃取剂(P507、P204)、有机羧酸(环烷酸)、胺类萃取剂(N235),溶剂一般有煤油及异辛醇,由于煤油闪点较低,在生产过程中易挥发,产生VOCs有机废气。

稀土氧化物电解过程氟化氢尾气干法吸附实验研究

本研究针对稀土氧化物熔盐电解过程氟化氢尾气处理回收问题,选取几种材料作为吸附剂进行HF气体干法吸附实验,考察和对比这些吸附剂在实验室条件下对氟化氢气体的吸附效果。采用XRD和BET等技术对材料进行表征。结果表明:碳酸镧、碳酸铈、氧化铝、氧化钙、氧化镧和氧化铈的单位饱和吸附量分别为0.69,0.68,2.25,1.15,0.78和0.52 mg/g,Al_(2)O_(3)的饱和吸附量是最高的,表明它的吸附性能是最好的。La_(2)O_(3)和Ce_(2)O_(3)吸附HF的含量均随着粒径的增加而增大。XRD和FT-IR结果表明:只有Al_(2)O_(3)发生部分化学吸附,其他材料吸附过程都是物理吸附。BET结果显示,Al_(2)O_(3)的比表面积和孔容分别是219.58 m^(2)/g和1.44 cm^(3)/g,远高于其他材料。

白云鄂博稀土矿物与羟肟酸捕收剂作用的光谱学研究

采用FTIR和XPS分析方法,研究了白云鄂博稀土矿物氟碳铈矿和独居石与苯羟肟酸LF-8作用的光谱学性质,揭示稀土矿物与捕收剂LF-8的作用机理。研究结果显示,捕收剂LF-8与氟碳铈矿作用后,红外光谱可见—CH2—反对称伸缩和对称伸缩峰及肟N—O键伸缩振动峰。XPS分析结果表明,分子态羟肟酸R—CO—NH—OH与氟碳铈矿物理吸附产生的峰位于406.63 eV,R—CO—NH—O—离子与氟碳铈矿化学吸附的峰位于399.43 eV。捕收剂LF-8与独居石作用后,红外光谱也出现—CH2—的反对称伸缩和对称伸缩峰,XPS分析结果显示,Ce3d结合能的化学位移为负值,说明Ce价电子壳层中的电子云密度增加,即铈的空价轨道获得电子或与其它原子共有某些电子。分析认为在羟肟集团的氧原子作为键合原子提供电子与RE螯合成稳定的五元环螯合物。上述研究结果表明捕收剂LF-8对氟碳铈矿、独居石的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。

从废荧光粉中回收稀土的工艺研究

研究了从废荧光粉(REO^12.00%)中回收稀土元素的工艺。采用碳酸钠焙烧-酸浸出工艺回收废荧光粉中的稀土,研究了碳酸钠加入量、焙烧温度、焙烧时间以及浸出条件对稀土回收率的影响。研究结果表明,碳酸钠焙烧试验的最佳条件为碳酸钠与荧光粉焙烧比例1∶2,焙烧温度700℃,焙烧时间1 h;焙烧产物用盐酸浸出,浸出试验最佳条件:盐酸浓度、液固比、浸出温度、浸出时间分别为3 mol/L、10∶1、70℃、2 h,在上述焙烧及浸出最优条件下,稀土总回收率(REO)达97%以上。

氟化亚铕研究现状

Eu^(2+)具有独特的电子结构,与F-结合形成的EuF_2具有萤石结构,在荧光材料、玻璃陶瓷、闪烁晶体及传感器领域具有重要应用。本文综述了氟化亚铕的基本性质、表征方法、应用领域及制备方法,提出高效、安全、可产业化的湿化学法制备EuF_2的建议,对解决高温条件下Eu^(2+)的氧化、生产过程能耗高等问题具有借鉴意义。

植物提取液沉淀CeCl3工艺试验

创造性地采用速生植物提取液沉淀CeCl3料液,分析研究了植物提取液沉淀CeCl3的反应机制,考察了CeCl3浓度、反应温度、反应时间、晶种加入量、陈化时间等因素对沉淀产品稀土总量的影响,并对制得的稀土沉淀物进行了化学成分分析以及X射线衍射、差热-热重、扫描电镜和粒度检测。结果表明:植物提取液主要成分为Na2CO3,NaHCO3等碳酸盐类物质,用植物提取液沉淀CeCl3,得到的沉淀产品为Ce2(CO3)3。沉淀反应的最佳CeCl3浓度为180 g·L^-1(以稀土氧化物计即以REO计),反应温度为30℃,晶种量为5%,反应时间为120 min,陈化时间为2 h,沉淀制得Ce2(CO3)3稀土总量达46.67%,且粒度较大,各项质量指标均优于Ce2(CO3)3产品国家质量标准。

白云鄂博东矿体深部不同类型矿石的地球化学特征研究

采用SPSS软件、偏反光显微镜等手段对白云鄂博东矿体深部不同类型矿石的化学成分、矿石特征、地球化学特征等方面进行了研究。结果显示,白云鄂博东矿体深部不同类型矿石中铁、稀土、铌的平均品位分别为28.95%、6.07%、0.11%,REE型式为右倾轻稀土富集型,轻重稀土发生强烈分馏,其中特定元素含量较高与所含矿物的富集相关,从宏观到微观表现出矿石条带分布与矿物定向排列。通过相关性与Q型聚类分析发现,铁的成矿可能是一个较为相对独立的过程,而稀土元素显示出良好的自相关性,矿区内广泛分布的碱性交代与稀土成矿作用密切相关。

某钠闪石型低品位稀土-铁矿石选矿工艺试验研究

针对内蒙古某稀土-铁矿石中矿物类型多,生产现场铁精矿中F、S含量高,稀土利用率低的问题,按照矿石类型进行分类选别,以钠闪石型低品位稀土-铁矿石为对象,采用"阶段磨矿阶段弱磁选回收铁-尾矿浮选回收稀土"的工艺流程对其进行选矿试验。结果表明:在一段磨矿细度-0.074 mm 91.03%、粗选磁场强度135.32 kA/m、精选磁场强度95.52 kA/m、二段磨矿细度-0.045 mm 90.56%、二段磁场强度95.52 kA/m的条件下,可获得TFe品位65.12%、铁回收率70.69%的铁精矿;在浮选矿浆浓度40%、浮选温度为40℃、Na2CO3用量1.8 kg/t、抑制剂水玻璃用量2.0 kg/t、2#油用量50 g/t、捕收剂C5用量0.8 kg/t的条件下进行1粗2精1扫的闭路试验,可获得REO品位为56.37%,回收率为72.54%的稀土精矿。