提取风化壳淋积型稀土矿中稀土元素的前处理方法探讨

传统观点认为,风化壳淋积型稀土矿床(即离子吸附型稀土矿床)中,稀土主要以吸附态赋存于风化壳黏土矿物表面,其他赋存形式占比较少。但近年来的同步辐射研究显示,稀土元素也同时以内层络合物形式存在,而内层络合物的存在可能会抑制稀土元素的离子交换。如何将风化壳淋积型稀土矿中各种形态的稀土元素有效地溶出,对于提高稀土资源利用率十分重要。本文选取南岭地区风化壳淋积型稀土矿石样品,选择混合酸(五酸)消解、盐酸消解、硝酸消解、硫酸铵浸提的前处理方式,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定,探讨样品中稀土元素的溶出情况。结果表明,采用混合酸(五酸)能够溶出样品中的全相稀土;盐酸或硝酸能够溶出以离子状态吸附于黏土矿物或铁锰氧化物中的稀土元素,以及以碳酸盐、磷酸盐等形式存在的稀土元素;硫酸铵浸提则只能将离子相的稀土元素置换出来。采用硝酸、盐酸溶出的稀土量,占混合酸(五酸)消解溶出稀土量(全相稀土)的71.7%~97.5%,硫酸铵浸提溶出的稀土量(离子相稀土)最低,仅是全相稀土量的9.1%~75.5%。Sc^(3+)的离子半径明显小于其他稀土元素,其提取率也明显低于其他稀土元素;铈(Ce)不同于其他稀土元素的分异-富集特性,使其在硫酸铵浸提中提取率与其他稀土元素不一致。