离子型稀土矿开采提取工艺的分析及研究

韩永顺，吴中丽，曾日参

（赣州市地质队，江西 赣州 341000）

早在20世纪70年代初我国就已发现了离子型稀土矿床，先后在江西省、广东省以及福建省等各省发现了离子型稀土矿，发现矿床后也进行了针对性的开采，此类矿床在发展过程中通常会赋存在花岗岩风化壳内，在某种环境下含稀土的花岗岩将会受到相对强烈的分化作用以及化学作用，从而吸附在粘土类的矿物表层，经过多年集聚逐步形成了离子型稀土矿床。正因为稀土元素是以离子的状态附着在粘土矿物的表层，所以，与之相关的提取工艺一定与粘土类矿物性质具有一定的关联。离子型稀土与离子交换反应的物理特征与化学特征较为相似，它们在无离子的中性水中将不会溶解，但是，它却可与电解质溶液中的阳离子产生反应，此反应通常被称作交换反应，反应过程为可逆状态。若发现离子型稀土矿床，需要结合离子型稀土矿床的主要特征，进行针对性的研究与探讨，从而选一个与矿床开采密切相关的提取工艺，现阶段较为常见的提取工艺的应用都会伴随着许多问题，接下来本文则主要针对离子型稀土提取工艺的应用相关问题进行分析，提出了相应的建议。

1 离子型稀土提取中浸矿剂以及浸矿设备

浸矿剂的应用。在离子型稀土提取的过程中，传统的提取方式主要采用硫酸铵以及食盐等作为浸矿剂，但是，随着时代的发展以及科技的进步，使得越来越多的技术人员意识到上述两种物质的提取方式存在总问题，无法保证提取效果。若想最大程度的保证提取质量，并减少浸矿剂应用过程中的成本，那么就要采用新的提取方式，可将农用氯化铵作为浸矿剂，它的应用体现了诸多优势，比如，污染程度弱、价格相对低廉，同时货源也较为充足，可保障提取效率。

浸矿设备的应用。浸矿设备的选择与应用范围较广，可选择性较多，应用较为普遍的当属螺旋分机及以及压滤机浸矿，螺旋分机及压滤机浸矿工艺的应用体现了一定的优势，此工艺手段的应用需要基于离子型稀土与浸矿剂交换洗提的基础上，尽可能实现离子快速扩散，使之融入到溶液中。后再借助粗沙的作用，不断的提升、降低螺旋叶片，通过这样的方式使得矿浆分离，在此之后，需要通过分段洗涤的方式将残留于粗尾沙中的稀土全面提取，以达到最佳的提取效果。压力过程主要是借助压力的作用，促使溶液与氯渣相分离，在此之后，需要相应的压入洗水，而后再穿过滤渣，最后，根据分离效果，将残留的稀土全面析出，通过这样的方式降低稀土在滤渣中的密度，并保证提取效果，此提取工艺的应用不仅可以减少提取时间，同时也可保证工艺手段应用的效果，大大提高开采质量[1-3]。

水平真空带式过滤器浸矿。浸矿的水平真空带式过滤机它的应用主要是结合现阶段先进带滤机的运行模式予以设计的。水平真空带式过滤机浸矿的应用主要由压紧装置、真空切换法、滤布张紧装置以及淋洗液分布器等共同构成。其在实际的运行过程中将会不断的切换阀门，通过此处理方式将大气切断，从而接通真空，滤盘内将会形成真空腔，受真空的作用滤布紧贴滤盘同时也会向前同速前进，如若滤盘与前进线形成开关接触，那么此时将会对阀门方向进行切换，瞬间真空也将被切断，使大气通入。不仅如此，此时的气缸也将迅速归于起始位置，而滤布则会以正常的运行状态稳步前进。如若滤盘与返回线未形成开关相触，此时阀门方向同样会被切换，并将大气及时阶段，迅速通入真空，进入到下一真空行程，整个过程极为高效，同时操作过程也体现了一定的连续性。

2 离子型稀土提取过程及工艺

除杂质主要是将铝元素以及钙元素等相应的去除，尤其是对于离子型稀土矿来讲，需要在加入浸矿剂的过程中将相关的杂质及时进出。用沉淀剂对稀土进行沉淀的过程中，其中将会有部分杂质被带入到稀土产品，此时将无法保证稀土产品的质量，甚至会致使产品不达标，无法满足质检要求。

这样所产生的影响将会越来越大，从而给开采企业带来一定的经济损失。基于这一情况，要求在离子型稀土提取过程中应当重视杂质的分离与过滤。不同的稀土矿所包含的铝元素以及钙元素含量也将存在着一定的差异，所以，有必要选择针对性的提取工艺，减少对于产品质量的影响，并保证提取效率。

其中的除钙无疑是重点工作，若产品提取的过程中发现钙含量相对较高，那么此时就可运用草酸进行沉淀，适当的加入硫酸铵，促使两者发生反应，在加草酸沉淀稀土的过程中钙与稀土两种物质将会有效分离，有助于提高提取效果。

而除铝同样是重要的工作，铝元素的去除原则为将其水解为氢氧化物，而后再对其进行沉淀，通过有效的析出方式，保证稀土提取效果。建议技术人员取样稀土产品，对稀土含量做进一步确定，而后再明确整个物质的pH值，在此之后，需要相应的加入除杂剂，通过这样的方式对整个物质的pH值进行控制，使之处于某个pH值范围内，而后将会产生胶体状的铝沉淀，经过澄清稀土矿将会被沉淀[4-6]。

碳酸氢铵沉淀稀土。稀土提取公益的选择与应用，需要结合稀土矿床的性质进行针对性的选用，从而保证提取效果。碳酸氢铵沉淀稀土法的应用同样较为广泛，此沉淀方式操作简便，同时所提取的稀土物质纯度较为稳定。需要注意的是，草酸的应用成本相对较高，其本身具有一定的毒性，若需要提取的稀土矿为重稀土，那么沉淀率将无法得到保障。最近几年来，物价不断上涨，草酸价格也持续上升，各开采企业对于草酸的应用需求不断提高，基于这一发展形势，越来越多的开采企业意识到开采工艺更新的重要性，而后有部分开采企业在系统沉淀的过程中选择要用碳酸氢铵这一物质，将其作为浸矿剂，在应用的过程中发现碳酸氢铵的稀土沉淀效果相对较好，值得大力推广。

3 结语

综上所述，本文主要针对离子型稀土提取工艺的应用相关问题进行分析，提出了相应的建议，以期为有关业内人士带来借鉴与参考。提高开采人员的开采意识，选择应用最为适宜的提取工艺，保证稀土矿开采质量，使之达到开采标准。文章主要针对现阶段应用较为广泛的稀土提取工艺进行分析，首先对浸矿剂与健康设备的选择与应用相关问题进行分析，提出了相应的建议，而后又针对稀土矿开采过程进行探索，其中包括除杂与沉淀等多项步骤，最后对应用效率较高的提取工艺予以总结，要求技术人员在稀土提取过程中，尽可能提高提取质量，发挥提取工艺的优势。