我国离子吸附型稀土矿开采提取技术综述
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。
离子吸附型稀土矿床稀土元素富集分异机制研究现状
离子吸附型稀土矿床稀土元素富集分异机制研究现状离子吸附型稀土矿床是一种特殊的稀土矿床类型，其稀土元素富集分异机制一直是稀土矿床研究的热点之一。
下面将对离子吸附型稀土矿床的稀土元素富集分异机制研究现状进行深入探讨。
1. 什么是离子吸附型稀土矿床离子吸附型稀土矿床是指稀土元素以离子态的形式吸附在粘土矿物表面或者土壤颗粒表面的矿床。
这种矿床通常属于浅层沉积型或风化后聚集型，其主要特点是稀土元素富集分异程度高、产量丰富、易提取等。
2. 离子吸附型稀土矿床的基本成矿条件离子吸附型稀土矿床的形成需要一定的成矿条件。
矿床所处的地质环境应当是富含稀土元素的岩石和矿物的风化剥蚀区域。
需要存在能够带来稀土元素的流体或者地下水。
需要有足够的沉积和聚集作用，使得稀土元素能够富集分异并被吸附在颗粒表面或者矿物表面。
3. 稀土元素在离子吸附型稀土矿床中的富集分异机制目前，关于稀土元素在离子吸附型稀土矿床中的富集分异机制，学术界存在一些争议。
一种观点认为，稀土元素在离子吸附型稀土矿床中的富集分异主要是由于地表和地下水中的稀土元素以离子态存在，在流体与粘土矿物或者土壤颗粒表面的相互作用下，发生了离子交换和吸附，最终形成高富集的稀土矿床。
另一种观点认为，稀土元素在离子吸附型稀土矿床中的富集分异是由于吸附剂和稀土元素离子之间的亲和力不同，导致稀土元素离子在吸附体系中的分异。
具体来说，不同价态和离子半径的稀土元素离子对吸附剂的亲和力存在差异，从而导致了稀土元素离子在吸附体系中的富集分异。
4. 稀土元素富集分异机制研究方法为了研究离子吸附型稀土矿床中稀土元素的富集分异机制，学术界采用了多种研究方法。
其中包括测定矿床中稀土元素的地球化学性质、矿物学特征和微观形态，通过实验模拟离子交换和吸附过程，以及利用同位素技术和地球化学计算等方法。
5. 稀土元素富集分异机制的意义和应用对离子吸附型稀土矿床中稀土元素富集分异机制的研究可以帮助我们深入了解稀土元素在地球化学循环中的行为规律，为矿床成因和矿床勘探提供重要的依据。
离子型稀土矿绿色高效提取技术与理论研究进展
离子型稀土矿绿色高效浸取技术与理论研究进展*罗仙平1,2,3，李运强1，唐学昆1，马沛龙1，周贺鹏1,3（1.江西理工大学，江西赣州，341000；2.西部矿业股份有限公司，青海西宁 810006；3.离子型稀土资源开发及应用省部共建重点实验室，江西赣州341000）摘要：介绍了离子型稀土矿资源的特点，从浸出剂、浸出工艺的高效化、绿色化发展及浸出过程基础理论研究体系的完善等方面综述了离子型稀土矿浸出技术研究进展，并在此基础上提出了离子型稀土矿浸出过程的适应性有待提高，污染及地质灾害控制效果不佳等问题，建议进一步完善渗流规律、传质过程等基础理论研究，掌握尾矿中稀土及金属离子的二次迁移规律，加强浸出过程中边坡稳定性控制研究，重视低品位难浸离子型稀土矿的回收工作，以促进离子型稀土矿绿色高效提取技术的可持续发展。
关键词：离子型稀土矿；绿色高效浸出技术；原地浸矿；边坡稳定；基础理论Research progressofgreen and high efficientextractiontechniqueand theory ofIon-adsorbedtyperareearthore*LuoXian-ping1,2,3,Liyun-qiang1,Tang Xue-kun1,Ma Pei-long1, Zhou He-peng1,3( 1.Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000，China。
2. Western mining Limited by Share Ltd ,Qinghai Xining 810006 China。
3. Key Laboratory ofIonic-typeＲare Earth Ｒesources Development and Application, Ministry of Education, Ganzhou 341000，China)Abstract:The characteristic of the Ion-adsorbed type rareearthore is introduced. The research progress ofextractiontechnique of Ion-adsorbed type rareearthore is summarizedfrom the aspect of the Greening and high efficiency development and consummate of the basic theory system of the leaching process. On this basis, some problem such as the adaptation of the in-situ leaching process need improve, poor effect on controlling pollution and geological disasters are raised. In orderto promote sustainable development of green and high efficientexploitation technique of ionic-type rare earth ore, it is recommended that researches on basictheory of permeability rule and mass transfer processshould be further strengthened in the future，master the rule of secondary migration rule of rare earth and heavy metal ions in tailings, and recovery of low-grade ion-absorbed rareearth be emphasized,Keywords:Ion-adsorbedtyperareearthore。
离子吸附型稀土矿提取工艺流程
离子吸附型稀土矿提取工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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中国稀土的提炼技术
中国稀土的提炼技术
中国是全球稀土资源储量最丰富的国家之一，但稀土的提炼技术一直是一个难题。
目前，中国的稀土提炼技术主要集中在离子型稀土矿的提炼上。
离子型稀土矿包括轻稀土和重稀土两种，其中轻稀土主要由氧化物法和碳酸盐法提炼，而重稀土则主要由氧化物-萃取分离法和离子交换法提炼。
氧化物法是一种传统的稀土提炼方法，它主要通过化学反应将稀土矿中的稀土元素转化为稀土氧化物，然后再通过稀土氧化物的物理和化学性质差异进行分离。
碳酸盐法则是在氧化物法的基础上发展而来的，它通过碳酸盐的还原性将稀土元素还原为氧化物，再进行分离提炼。
氧化物-萃取分离法是一种常用的重稀土提炼方法，它通过将稀土矿中的稀土元素转化为稀土氧化物，然后采用有机萃取剂进行分离提炼。
离子交换法也是一种重稀土提炼方法，它通过交换树脂上的离子实现分离提炼。
相较于氧化物-萃取分离法，离子交换法具有更高的分离效率和更低的萃取剂用量。
总的来说，中国的稀土提炼技术已经取得了一定的进展，但仍需要加强研究开发，提高提炼效率和产出质量，为中国稀土产业的发展提供更好的支持。
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离子型稀土矿的开采方法
离子型稀土矿的开采方法离子型稀土第一代提取工艺，可简述为“异地提取工艺”，或归结为“池浸工艺”。
其主要工艺过程为：表土剥离→开挖含矿山体、搬运矿石→浸矿池→将按一定比例（浓度要求）配置的电解质溶液作为“洗提剂”或“浸矿剂”，加入浸矿池，溶液对池中含“离子相”稀土矿石进行“渗滤洗提”或“淋洗” →溶液中活泼离子与稀土离子交换，“离子相”稀土从含矿载体矿物中交换出来，成为新状态稀土；加入“顶水”，获含稀土母液；母液经管道或输液沟流入集液池或母液池，然后进入沉淀池；浸矿后废渣从浸矿池中清出，异地排放→在沉淀池中加入沉淀剂、除杂剂，使稀土母液中稀土除杂、沉淀，获混合稀土；池中上清液经处理后，返回浸矿池，作“洗提剂”循环使用→混合稀土经灼烧，获纯度≥92%的混合稀土氧化物。
由上可见，本工艺过程中的技术关键词是：“表土剥离”、“开挖含矿山体”、“矿石搬运”、“浸矿池”、“洗提剂”、“异地渗滤洗提”、“离子交换”、“含稀土母液”、“尾砂异地排放”、“母液池”、“沉淀池”、“沉淀剂、除杂剂”、“沉淀、除杂”、“混合稀土”、“上清液返回”、“灼烧”、“REO≥92%混合稀土氧化物”。
“池浸工艺”与传统的生产工艺相比较，其第一、二、三道工序过程相似于矿产资源开采中传统的采矿专业的各作业工序；第三、四、五道工序过程相似于传统选矿专业和湿法冶金专业相结合的各作业工序；自第五道工序过程以后的各工序，属于传统湿法冶金专业的各作业工序。
其中，第三道工序中的“浸矿池”，起着联系传统采矿、选矿专业作业的作用，类似于矿山选厂的“原矿仑”；而第五道工序中的“沉淀池”，却起着联系传统选矿、湿法冶金专业作业的作用，类似于湿法冶金企业的“原料仑”。
由此，相似于传统选矿专业的主要选别过程，是在“浸矿池”中完成，而且作为本工艺的中间制品，在此获得含稀土的母液；而属于传统湿法冶金专业的典型湿法冶金过程，则主要在“沉淀池”中进行，并由此获得“稀土精矿”的初级产品--“混合稀土”；再经灼烧处理后即可获得“稀土精矿”终级产品--REO≥92%的混合稀土氧化物。
离子型稀土资源开采技术现状和生态环境影响问题评述
离子型稀土资源开采技术现状和生态环境影响问题评述作者：暂无来源：《稀土信息》 2020年第12期文|孟庆江一、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）送冶炼分离厂直接萃取分离；F、沉淀母液的后处理及循环利用。
离子吸附型稀土矿原地浸析采矿方法[发明专利]
![离子吸附型稀土矿原地浸析采矿方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b08faa12ae45b307e87101f69e3143323868f54a.png)
〔19〕中华人民共和国专利局〔12〕发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1043768A〔43〕公开日1990年7月11日[21]申请号89105818.4[22]申请日89.12.18[71]申请人湖南省零陵地区冶金矿山管理站地址湖南省永州市司马塘共同申请人湖南省江华瑶族自治县稀土矿[72]发明人汤洵忠 郑达兴 [74]专利代理机构湖南省零陵地区专利事务所代理人王培苓 彭扬民[51]Int.CI 5E21C 41/26权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 3 页[54]发明名称离子吸附型稀土矿原地浸析采矿方法[57]摘要本发明涉及一种采矿方法，特别是一种离子吸附型稀土矿床原地浸析采矿方法，它利用“以水制水，用水封闭”的新颖构思，即根据矿区地表、地下水统一迳流体系划分采场，进行采准，利用高位注水、注液系统和浸出母液收集系统，对离子吸附型稀土矿体进行周围和上下水封闭，用电解质溶液原地浸析，在浸出母液中加入草酸、得草酸稀土沉淀物，过滤甩干灼烧得混合稀土氧化物，此法能大大降低开采投资和生产成本，能很好地保护矿区生态环境。
89105818.4权 利 要 求 书第1/2页1、一种采矿方法，特别是离子吸附型稀土矿原地浸析采矿方法，它由划分采场、采场采准、高位注水、注液、水帘封闭、原地浸析、浸出母液、草酸沉淀、过滤甩干、灼烧等技术措施构成，其特征在于“以水制水，用水封闭”的采场体系即：a)依据地表、地下水统一迳流体系划分采场，进行采准；b)为提高浸出母液排泄高度减少母液损失而提高地下水位的预水措施；C)在采场上方和左边、右边按设计注液浅井(孔、沟、槽)(5)网度布置注水浅井(孔、沟、槽)(6)在注液同时注水形防止溶液向外扩散的周边水帘封闭；D)集液沟池(9、10)开挖在山脚地下潜水面以下，在集液池(10)下方筑有提高地下水位阻止母液流失的拦水坝(14)，在集液沟(9)另一测和集液沟的上下段设有天然水和封闭用水的排水沟(15)；e)注液井注液完毕后立即注水(顶水)挤出已饱和在采矿场中的母液。
离子吸附型稀土矿床稀土元素富集分异机制研究现状
离子吸附型稀土矿床稀土元素富集分异机制研究现状
离子吸附型稀土矿床是中国独有的重要稀土矿床类型之一，其主要富集了轻稀土元素。
这种矿床不同于传统的岩浆侵入矿床和沉积矿床，在地球化学条件下形成，具有独特的富集机制。
离子吸附型稀土矿床形成的主要原因是热泉水在通过氧化还原产生的硫酸反应中，将地壳中的稀土元素溶解，并随后通过吸附在粘土矿物（如膦钙石和糊土矿物）表面的方式被富集下来。
由于这种沉积作用主要发生在流域和冲积扇上，矿床常以深层土壤覆盖为主要标志。
在离子吸附型稀土矿床的富集分异机制研究中，目前的研究方法主要包括定量相分析、地球化学特征分析、形态特征分析、随机型矿床分析、实验模拟研究等。
其中，定量相分析方法可以发现不同类型矿物中稀土元素含量的分布规律，并进一步探究稀土元素在矿物间的富集分异规律。
地球化学分析方法则可以研究不同矿物中稀土元素的化学特征，揭示离子吸附作用的机制。
形态特征分析方法则可以研究离子吸附型稀土矿床的结构特征，以及不同岩矿对离子吸附的影响等。
随机型矿床分析法则是通过分析矿床的特定分布模式来揭示稀土元素的矿床成因机制。
实验模拟研究则可以通过实验室实验来验证矿物吸附稀土元素的机制。
值得注意的是，区分离子吸附型稀土矿床和其他稀土矿床十分重要，因为其富集机制和萃取方法全然不同。
在应用中，仍需继续深入研究富集分异机制，优化采矿技术和提高矿产资源利用率。
总之，离子吸附型稀土矿床稀土元素富集分异机制的研究还有很大的发展前景，有望在未来的稀土矿床开发中发挥重要作用。
一种离子吸附型稀土矿的浸提方法[发明专利]
![一种离子吸附型稀土矿的浸提方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f16cb9410a1c59eef8c75fbfc77da26925c59635.png)
专利名称：一种离子吸附型稀土矿的浸提方法专利类型：发明专利
发明人：袁铃雄,殷炜,赵天磊,姚奇志,周根陶申请号：CN202111491983.X
申请日：20211208
公开号：CN114150151A
公开日：
20220308
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于湿法冶金领域，尤其涉及一种离子吸附型稀土矿的浸提方法，包括以下步骤：将葡萄糖作为洋葱伯克氏菌代谢的唯一能源物质，通过利用洋葱伯克氏菌及其代谢产物，或者直接利用洋葱伯克氏菌的代谢液，对离子吸附型稀土矿中的稀土元素进行浸提，得到稀土浸出液。
本发明提供的方法将葡萄糖作为洋葱伯克氏菌的唯一能源物质，通过细菌代谢作用对离子吸附型稀土进行浸提，得到的浸出液的氨氮含量可以达到我国稀土工业污染物直接排放标准，NaCl含量可以达到我国地下水质标准的最优要求。
该方法解决了目前离子吸附型稀土浸出过程中存在的氨氮污染及NaCl含量超标的问题，实现了绿色浸出，且实施成本较低。
申请人：中国科学技术大学
地址：230026 安徽省合肥市包河区金寨路96号
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：张倩
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中国稀土分离技术 领先国外5到10年
中国稀土分离技术领先国外5到10年稀土元素是指化学元素周期表中镝至镥间的17种元素的总称，也是人类社会发展中不可或缺的重要资源。
它们在冶金、电子、化工、军工等诸多领域都有着广泛的应用。
稀土元素是中国的战略资源，中国拥有丰富的稀土矿资源储备，是世界稀土出产和出口大国。
而稀土的提炼分离技术一直是一个备受关注的话题，因为稀土元素在矿石中含量很低，同时十七种稀土元素之间化学性质相似，难以进行有效的分离提纯。
近年来，中国在稀土分离技术领域取得了长足的进步，已经领先国外5到10年。
一、中国稀土分离技术的发展历程在过去的几十年中，中国一直致力于稀土分离技术的研究与开发。
20世纪50年代末，中国科学家就开始对稀土分离技术进行研究，1959年成功建成了我国第一个稀土分离工厂——福建宁德稀土厂。
1980年代，随着国家对稀土资源的战略重视，中国科学家加大对稀土分离技术的研究力度。
1997年，中国科学院成都有机化学研究所研究人员自主研发出了新型稀土分离萃取剂，为稀土分离技术的发展做出了重要贡献。
目前，中国已经建立了完善的稀土分离技术体系，包括化学方法、物理方法和生物法等多种分离技术。
1. 新型稀土分离萃取剂中国科学院成都有机化学研究所研究人员自主研发的新型稀土分离萃取剂，具有高效、低成本、环保等优点，可以有效地分离提纯稀土元素，填补了国内该领域的空白。
2. 离子交换吸附技术中国科学家利用离子交换树脂等材料进行稀土分离吸附，取得了显著的成果。
与传统的有机试剂相比，离子交换吸附技术有着更高的分离效率和更低的成本，对环境友好。
3. 同位素分离技术中国科学家还针对稀土元素同位素的不同特性进行了研究，开发出了新的同位素分离技术。
该技术不仅可以分离出稀土元素的不同同位素，还可以提高稀土元素的纯度和产量。
中国稀土分离技术已经具备了领先国外的优势，主要表现在以下几个方面：1. 技术水平领先中国在稀土分离技术领域的研究水平已经遥遥领先国外，具备了自主研发的核心技术，不仅可以满足国内市场需求，还可以向世界输出技术及产品。
离子吸附型稀土资源研究进展、存在问题及今后研究方向
收稿日期 !"#$ B"> B#A" 接受日期 !"#$ B"> B!" 基金项目 中国地质大调查项目***我国离子吸附型稀土战略调查及研究项目##!#!"##!!">"@$ 作者简介 王登红!研究员!博士生导师!从事矿产资源研究% 5DEFG:& IFLO\*LON(LOJKGLF;&(E%
对于矿业权设置和开采总量控制指标等方面的管理工作今后只能加强不能放松
关键词 离子吸附型稀土矿 成矿机制 勘查技术 开采方式 矿政管理
中图分类号 PA#>;= PA#!
文献标识码 0
稀土元素#-55K$ 指包括镧系元素及钇'钪在内 的 #= 种元素% 稀土元素因其特殊而广泛的用途被誉 为+ 万能之土, '+ 工业维生素, '+ 农业激素, '+ 战争金 属,% 稀土矿产资源所发挥的经济'社会效益日益显 著!需求量持续增加!已成为国内外公认的关乎新兴 产业发展的战略性资源(#) % 离子吸附型稀土矿床富 含铕'铽'镝等其他途径难以获得的'附加值又极高的 中稀土和重稀土元素!且开采成本低'矿山生产周期 短!在各种稀土矿床类型中独占鳌头% 该类型稀土矿 床作为中国独具特色的珍贵资源!一直是按照涉密矿 种来对待的% 国外千方百计想了解中国离子吸附型 稀土矿产资源的基本特征!也试图寻找类似矿床!但 目前为止尚未找到可匹敌者%
第< 期
王登红!等&离子吸附型稀土资源研究进展'存在问题及今后研究方向
第 $! 卷
生活化迁移!在风化壳内重新分布!直至随地表'地 下水彻底流失% #;%"地形地貌
稀土矿的开采技术和稀土矿开采方法介绍
立志当早，存高远
稀土矿的开采技术和稀土矿开采方法介绍
稀土矿的开采技术和稀土矿开采方法介绍
稀土矿在地壳中主要以矿物形式存在，其赋存状态主要有三种：作为矿物的基本组成元素，稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中，构成矿物的必不可少的成分。
这类矿物通常称为稀土矿物，如独居石、氟碳铈矿等。
作为矿物的杂质元素，以类质同象置换的形式，分散于造岩矿物和稀有金属矿物中，这类矿物可称为含有稀土元素的矿物，如磷灰石、萤石等。
呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。
这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。
这类状态的稀土元素很容易提取。
常用的稀土矿开采技术
离子型稀土的技术是我国完全拥有的自主知识产权。
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。
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。
稀土矿开采方法介绍。
离子吸附型稀土资源研究进展、存在问题及今后研究方向
离子吸附型稀土资源研究进展、存在问题及今后研究方向王登红;赵芝;于扬;赵汀;李建康;代晶晶;刘新星;何晗晗【摘要】稀土是中国的优势矿产资源,但真正引起世人瞩目的是离子吸附型稀土矿,尤其是其中的中稀土、重稀土成分.离子吸附型稀土矿是中国极其重要、全球罕见的矿床类型,自1969年发现至今的四十多年来,对其成矿机制、富集规律、开采方式、环境保护等方面的研究取得了显著进展.本文从离子吸附型稀土矿床成矿理论、勘查技术方法、资源综合利用及矿政管理等方面评述了近年来取得的进展及存在的问题,重点分析了合理评价资源储量、储量优化开采利用方案、加强稀土开发管理等方面存在的亟待解决的现实问题.本文认为现行的稀土矿产地质勘查规范已经不适应当前的形势,需要修改；当前对离子吸附型稀土矿产实行不分单元素矿种的资源分类方式也不利于资源的充分利用,需要建立单元素稀土矿种的评价、管理体系；对于矿业权设置和开采总量控制指标等方面的管理工作今后只能加强不能放松.【期刊名称】《岩矿测试》【年(卷),期】2013(032)005【总页数】7页(P796-802)【关键词】离子吸附型稀土矿;成矿机制;勘查技术;开采方式;矿政管理【作者】王登红;赵芝;于扬;赵汀;李建康;代晶晶;刘新星;何晗晗【作者单位】国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037【正文语种】中文【中图分类】P618.7;P612稀土元素(REEs)指包括镧系元素及钇、钪在内的17种元素。
离子型稀土矿原地浸出开采技术规范
《离子型稀土矿原地浸出开采技术规范》编制说明（预审稿）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。
在80年代中期该资源的开采进入极为迅猛的发展阶段。
我国南方诸省以江西、广东最多，建设了一大批以露天池浸开采工艺进行生产的稀土矿山（点），最高峰时仅江西省境内就达到近1000个矿山（点）。
大量的露采池浸生产导致出现一些非常尖锐和突出的问题：一是对生态环境破坏大。
由于离子型稀土广泛赋存于地表浅层，展布面积大，再加上露天池浸开采工艺本身要求，该生产工艺实际上是一个"搬山运动"。
据统计，采用露采池浸工艺，每生产一吨混合稀土氧化物破坏植被160～200m2，排出尾渣1500～2000t，砂化面积约1亩。
此外，露采池浸工艺操作简单，初期投入小，导致矿山开采点多面广，中小型开采企业众多，加之生产后续环节未能配套，拦砂、复垦工作欠缺，造成对生态环境的影响。
二是资源利用率低，资源浪费大。
为便于矿石的采、运以及尾砂的排放，降低成本，节省投资，许多矿山的"浸矿池"建在山坡矿体的中下部，"浸矿池"以下的含矿矿体，被所建生产系统"压矿"，尤其是如若被尾砂覆盖后，则更难于开采。
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。
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我国离子吸附型稀土矿开采提取技术综述X赵靖,汤洵忠,吴超(中南大学资源环境与建筑工程学院,长沙410083)摘要:综述了我国离子吸附型稀土矿床的类型与特征和目前采用的各种开采方法与提取工艺。
并重点阐述了用原地溶浸法开采离子吸附型稀土矿的浸析机理和开采过程中采用的主要技术措施。
关键词:离子吸附型稀土矿床;原地溶浸;综述中图分类号:TD955文献标识码:A文章编号:1006-0308(2001)01-0011-04Status Quo of Mining and Recovering Technologies forIon-absorbed Rare Earth Deposits in C hinaZHAO Jing,TANG Xun-zhong and W U Chao(College of Resources,Environment and Civil Engineering,Central SouthUniversity of Technology,Changsha,Hunnan410083,China)A BSTRACT:The classi fication and ch aracteri stics of the i on-absorbed rare earth d eposits and various mi nin g and recoverin g techn ologies cu rrently u sed in China were reviewed in this paper,and besid es,the leachin g mechani sm of in-situ leachi ng adop ted in recoverin g the ion-ab-sorbed rare earth ores and maj or measu res tak en in the mini ng proce ss were emph atically expou nded.KEY WORDS:i on-ab sorbed rare earth d eposit;in-si tu leachin g;revi ew1引言离子吸附型稀土矿是一种世界上特殊类型的稀土矿床,这类矿床具有规模大、分布广、中重稀土配分高、易采选等特点。
自70年代初在我国南方首次发现以来,迅速形成了一种新的稀土资源开发行业。
它的发现和开发利用改变了我国稀土资源结构,使我国成为世界上轻、中、重稀土品种齐全、储量大的资源大国。
为了合理有效地利用这种资源,其开采提取方法和工艺显得尤为重要,本文对此加以综述。
2矿床类型与特征离子吸附型稀土矿床一般都属于岩浆型原生稀土矿床,但常赋存于风化淋滤所形成的风化壳构造带。
根据离子型稀土与原生稀土矿床的关系及稀土元素的配分特点来划分该类矿床的类型,可分为两大类:一类是以离子吸附型为主的矿床,其特点是母岩中的原生矿物以氟碳酸岩等易风化的稀土矿物为主;另一类是以磷钇矿、独居石等单一稀土矿物为主,部分稀土呈离子吸附相稀土的矿床。
离子吸附型稀土矿床的具体分类详见表1112。
离子吸附型稀土矿床是由含稀土丰度较高的母岩(花岗岩,花岗斑岩)在物理化学、生物等诸因素作用下,使稀土矿物随原岩逐渐解体而形成稀土离子进入水溶液,该溶液在沿孔隙向下渗滤过程中,稀土离子被粘土矿物吸附而形成。
矿床由表土层、全风化层、半风化层和基岩组成。
其中全风化层厚度最大,离子相稀土富集度最高。
在离子吸附型稀土矿中,稀土元素一般含量为011%~013%,11X收稿日期:1999)05)17作者简介:赵靖(1965~),男,湖南长沙人,在读硕士研究生。
表1 离子吸附型矿床分类Tab.1 Classification of ion-absorbed rare earth deposits矿床类型含矿母岩类型含矿母岩主要稀土矿物矿石中含可交换的吸附稀土占有率/%高钇重稀土型细粒白云母花岗岩氟碳钙钇矿88130深高钇重稀土型中细粒黑云母花岗岩氟碳钙钇矿80173成中钇重稀土型中细粒黑云母花岗岩氟碳铈矿78148岩富铕低钇轻稀土型中细粒黑云母花岗岩氟碳铈矿85125风中钇低铕轻稀土型中细粒黑云母花岗岩氟碳铈矿81138化无选择性配分型中细粒二云母花岗岩氟碳钙钇矿90143壳富铈轻稀土型细粒黑云母花岗岩氟碳铈矿83103浅成岩风化壳富镧富铕轻稀土矿花岗斑岩氟碳铈矿90143无选择性配分型煌斑岩氟碳铈矿86108喷出岩风化壳富镧富铕轻稀土矿流纹斑岩氟碳铈矿91198富镧富铕轻稀土矿凝灰岩氟碳铈矿96181以离子相稀土为主,约占总含量的60%~95%122。
3 开采方法及工艺311 池浸开采这种方法是用传统的露采工艺,将稀土矿体表土剥离后,采掘稀土矿石,将矿石搬运至合适厂址而建设的一系列浸析池中,用溶浸液浸析矿石。
其工艺流程见图1。
图1 池浸工艺流程图Fig.1 Flowsheet of tank-leachin g process由于该方法需要剥离大量的矿石,大量的尾沙及剥离物就地堆弃,不但占用了土地,而且严重破坏和污染了矿区环境;其资源利用率低,劳动强度和生产成本都较高。
这些问题的存在,严重制约了这种方法的应用和矿山的可持续发展。
但是由于池浸法生产能力大、工艺及技术简单、方法可靠,生产难度低,因此一些稀土矿山仍在使用该法进行开采。
312 原地溶浸开采所谓原地溶浸开采,就是在不破坏矿区地表植被、不开挖表土与矿石的情况下,将浸出电解质溶液经浅井(槽)直接注入矿体,电解质溶液中的阳离子将吸附在粘土矿物表面的稀土离子交换解吸下来,形成稀土母液,进而收集浸出母液回收稀土的方法132。
其主要工艺流程如图2所示。
图2 原地溶浸开采工艺流程图Fig.2 Flowsheet of in-situ leachin g process从工艺流程可以看出,原地溶浸开采离子吸附12型稀土矿,基本上不破坏矿山植被,不产生剥离物及尾沙污染,而且对资源的利用率与池浸法相比有了较大的提高,生产成本也大大降低,在开采离子吸附型稀土矿中,有很好的应用前景,并已经逐步取代池浸开采法。
该方法的浸矿机理及主要技术如下: 31211浸矿机理在离子吸附型稀土矿中,被吸附在粘土等矿物表面的稀土阳离子遇到化学性质更活泼的阳离子(Na+,HN+4等)时,被更活泼的阳离子解吸下来而进入溶液,达到浸出目的。
其阳离子交换反应原理如下:(高岭土)m#nRE+3nMe+=(高岭土)m#3nMe+ nRE3+式中:Me)Na+或NH+4;RE3+)稀土阳离子。
原地浸出过程按以下步骤进行132:1)电解质溶液沿注液井中风化矿体的孔裂隙在自然重力及侧压力下进入矿体,并附着在吸附了稀土离子的矿物表面;2)溶液在重力作用下,在孔裂隙中扩散,挤出在矿体中的孔裂隙水。
与此同时,溶液中活泼性更大的阳离子与矿物表面的稀土离子发生交换解吸,并使稀土离子进入溶液生成孔裂隙稀土母液;3)裂隙中已发生交换作用的稀土母液被不断加入的新鲜溶液挤出,与矿物里层尚未发生交换作用的稀土离子发生交换解吸作用;4)挤出的地下水及形成的稀土母液到达地下水位后,逐渐提高原地浸析采场的原有地下水位,形成原地浸析采场的母液饱和层;5)饱和层形成的地下水坡度到达一定的高度(>15b)时,形成稳定的地下母液径流,流入集液沟中被收集;6)浸矿液注完后,加注顶水挤出剩留在矿体中的稀土母液;7)在地面进行水冶处理。
31212浸矿主要技术1)因地制宜,合理配置注液量原地溶浸采矿各注液井所处的位置不同,承担的原地浸析矿量也不尽相同。
处于山脊的注液井,矿层较厚,矿量多,需要的液量就多。
山脚各井,矿层较薄,矿量少,所需的液量较少。
根据所承担的浸析矿量,沿山坡从上往下划分为若干个浸析区142。
上部各浸析区的注液时间(注液量)依次大于下部各浸析区的注液时间(注液量),以便能获得高浓度的母液。
2)浸析过程中的水封闭技术为了防止开采离子吸附型稀土矿时,由于该类矿床疏松,矿体孔裂隙发育,浸矿液和浸出母液从注液井经矿体孔隙向四周渗透扩散,采用水封闭工艺152。
在采场的上方、左方、右方设置注水井,往注水井中加水,使上、左、右三面形成与母液水位相同的水幕,使浸矿液不能向外渗出,而只能沿向下的方向流入集液沟被收集。
3)顶水处理技术在按设计的电解质溶液量注完以后,仍有许多已经与稀土离子发生了交换解吸作用的稀土母液含在矿体中。
为了充分利用稀土资源,采用加注顶水(稀土母液沉淀后,并经中和处理的上清液)对其处理。
顶水注入原则基本上与注液原则相同。
当集液沟中母液浓度从高峰处开始有明显下降趋势时,则停止下部浸析区所有注液井中的顶水,以保持集液沟中母液浓度的稳定。
4提取方法和工艺411沉淀法根据所用沉淀剂的不同,分为草酸沉淀法和碳酸氢铵沉淀法162。
草酸沉淀法是向稀土浸出液中加入草酸溶液,则沉淀出稀土草酸盐。
对于三价稀土离子,其反应如下:2RE3++3H2C2O4=RE2(C2O4)3+6H+稀土沉淀率随草酸用量增加而增大,但杂质的沉淀亦相应增加,能引起产品的纯度降低。
沉淀物经过滤、烘干,然后灼烧便可得到混合稀土氧化物产品。
该方法的优点是大部分非稀土杂质能与草酸形成络合物留在母液中,所得产品纯度高。
缺点是草酸较贵,消耗大,且由于稀土、特别是重稀土的草酸盐在母液中的溶解度较大,使稀土的回收率较低。
碳酸氢铵沉淀法是用碳酸氢铵作沉淀剂,与稀土离子的反应为:2RE3++3NH4HCO3=RE2(CO3)3+3NH+4+3H+所得沉淀物经过滤、烘干和灼烧便可得混合稀土氧化物产品。
该法的特点是沉淀率高,成本低,生产周期短,污染小,是一种较好的方法。
412液膜法液膜技术具有高效、快速、选择性好、节能等优点。
液膜法对稀土的提取率可达9914%以上172,13赵靖等我国离子吸附型稀土矿开采提取技术综述稀土可富集至111g/L 。
液膜法提取稀土的流程图如图3所示。
图3 液膜法提取稀土流程Fi g.3 Flowsheet of recovering rare earth by liq uid membrane提取稀土的液膜体系以溶有表面活性剂E M )301和载体P 507的煤油为液膜相,HCI 为内相,制成油包水型浮液,在搅拌下将乳液分散在稀土料液(外相)中,形成水包油油内又包水的多重乳液体系。
稀土离子与P 507络合,并通过膜相向另一侧扩散,在乳球界内与盐酸作用发生解络,RE 3+进入内相得到富集。
413 萃取法用萃取法从离子吸附型稀土矿浸出液中提取稀土的工艺如图4所示。
图4 用萃取法提取稀土的工艺流程Fig.4 Flowsheet of recovering rare earth by solvent extraction离子吸附型稀土浸出液中稀土的浓度较低,每升溶液常含数克稀土氧化物,一般可用价格便宜的萃取剂(如环烷酸)进行萃取富集,减少因萃取剂的损失而增加成本。