目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 稀土資源的概況 1
1.1.1 世界稀土資源的分布 1
1.1.2 我國稀土資源分布的具體情況 3
1.1.3 白云鄂博稀土礦中有價組元賦存狀態(tài) 4
1.2 稀土資源的綜合利用現(xiàn)狀 6
1.2.1 混合型稀土礦綜合利用 6
1.2.2 氟碳鈰礦綜合利用 9
1.2.3 離子吸附型稀土礦綜合利用 12
1.3 白云鄂博稀土尾礦的特征 13
參考文獻(xiàn) 15
第2章 獨居石清潔分解工藝研究 17
2.1 實驗材料和方法 18
2.1.1 實驗原料 18
2.1.2 實驗原理 18
2.1.3 實驗方法 19
2.1.4 浸出率的計算 19
2.2 反應(yīng)體系的熱力學(xué)分析 20
2.3 焙燒過程和參數(shù)對獨居石分解的影響 20
2.3.1 焙燒溫度對獨居石分解的影響 20
2.3.2 氫氧化鈉添加量對獨居石分解的影響 22
2.3.3 氫氧化鈣添加量對獨居石分解的影響 23
2.3.4 焙燒時間對獨居石分解的影響 25
2.4 焙燒礦微觀分析與表征 26
2.5 本章小結(jié) 28
參考文獻(xiàn) 29
第3章 氟碳鈰礦資源化利用新技術(shù)的理論與實踐研究 30
3.1 含氟硫酸鈰溶液的熱力學(xué)性質(zhì)研究 30
3.1.1 實驗方法 31
3.1.2 Ce(SO4)2-HF-H2SO4-H2O體系的密度 32
3.1.3 Ce(SO4)2-HF-H2SO4-H2O體系的折光率 36
3.1.4 Ce(SO4)2-HF-H2SO4-H2O體系的電導(dǎo)率 38
3.1.5 Ce(SO4)2-HF-H2SO4-H2O體系的活度系數(shù) 40
3.1.6 本節(jié)小結(jié) 48
3.2 HDEHP/HEHEHP萃取Ce4+和F－的界面性質(zhì)研究 49
3.2.1 實驗方法 50
3.2.2 數(shù)據(jù)處理 50
3.2.3 萃取劑/Ce4+-H2SO4體系界面性質(zhì)研究 51
3.2.4 萃取劑/Ce4+-F－-H2SO4體系界面性質(zhì)研究 53
3.2.5 關(guān)于第三相的討論 56
3.2.6 本節(jié)小結(jié) 57
3.3 氟與稀土分離實驗 58
3.3.1 F-Ce-B體系 59
3.3.2 F-Ce-Al體系 63
3.3.3 F-Ce-Zr體系 67
3.3.4 本節(jié)小結(jié) 78
3.4 氟碳鈰礦絡(luò)合焙燒-硫酸浸出過程強(qiáng)化 78
3.4.1 實驗原料 79
3.4.2 實驗步驟 80
3.4.3 鋁鹽種類的選擇 81
3.4.4 焙燒過程熱分解機(jī)理及動力學(xué)研究 83
3.4.5 浸出過程分析 88
3.4.6 焙燒溫度的影響 90
3.4.7 焙燒時間的影響 92
3.4.8 n(Al3+)/n(F－)的影響 92
3.4.9 硫酸濃度的影響 95
3.4.10 浸出溫度的影響 95
3.4.11 浸出時間的影響 96
3.4.12 本節(jié)小結(jié) 97
3.5 硫酸浸出液中氟與稀土的分離及氟的資源化利用 97
3.5.1 硫酸浸出液中氟與稀土的分離 98
3.5.2 氟的資源化利用 99
3.5.3 本節(jié)小結(jié) 103
3.6 鈰的還原反萃動力學(xué)研究 104
3.6.1 實驗設(shè)備 104
3.6.2 實驗方法 104
3.6.3 萃取和反萃反應(yīng)機(jī)理 106
3.6.4 反萃動力學(xué)研究 106
3.6.5 反萃速率方程的推導(dǎo) 113
3.6.6 反萃機(jī)理探討 113
3.6.7 本節(jié)小結(jié) 115
3.7 本章小結(jié) 116
參考文獻(xiàn) 117
第4章 白云鄂博礦含稀土選鐵尾礦硫酸銨焙燒、浸出及礦相重構(gòu) 121
4.1 實驗原料與研究方法 122
4.1.1 實驗原料 122
4.1.2 實驗原理與方法 124
4.1.3 實驗結(jié)果評價指標(biāo) 130
4.2 選鐵尾礦煤基直接還原-磁選渣硫酸銨焙燒實現(xiàn)稀土高效分離 131
4.2.1 選鐵尾礦煤基配鈣直接還原及過程物相轉(zhuǎn)變實驗研究 131
4.2.2 硅酸鹽稀土渣硫酸銨焙燒及稀土浸出過程實驗研究 140
4.2.3 本節(jié)小結(jié) 149
4.3 低溫處理選鐵尾礦硫酸銨焙燒、浸出及物相轉(zhuǎn)變實驗研究 150
4.3.1 選鐵尾礦適度還原磁選渣硫酸銨焙燒過程實驗研究 150
4.3.2 選鐵尾礦硫酸銨焙燒實驗研究 158
4.3.3 稀土浸出液制取稀土氧化物探索性實驗研究 163
4.3.4 本節(jié)小結(jié) 165
4.4 單一礦物硫酸銨焙燒實驗研究 166
4.4.1 氟碳鈰礦精礦硫酸銨焙燒實驗與焙燒過程中的物相轉(zhuǎn)變 166
4.4.2 獨居石在硫酸銨焙燒過程中的物相轉(zhuǎn)變 172
4.4.3 脈石礦物在硫酸銨焙燒過程中的物相轉(zhuǎn)變 174
4.4.4 本節(jié)小結(jié) 176
4.5 本章小結(jié) 177
參考文獻(xiàn) 178
第5章 白云鄂博礦弱磁選鐵尾礦分離回收有價元素鐵、稀土、鈮和鈧 181
5.1 弱磁選尾礦的工藝礦物學(xué) 181
5.1.1 弱磁選尾礦組成分析 181
5.1.2 本節(jié)小結(jié) 186
5.2 弱磁選尾礦磁化焙燒實驗 187
5.2.1 研究方法 187
5.2.2 磁化焙燒熱力學(xué)分析 190
5.2.3 弱磁選尾礦氣基磁化焙燒 197
5.2.4 弱磁選尾礦煤基磁化焙燒 203
5.2.5 磁化焙燒表觀動力學(xué) 207
5.2.6 單礦物在還原焙燒過程中的轉(zhuǎn)變 217
5.2.7 本節(jié)小結(jié) 227
5.3 弱磁選尾礦強(qiáng)磁選鐵實驗 228
5.3.1 研究方法 228
5.3.2 稀選尾礦的強(qiáng)磁選工藝 231
5.3.3 強(qiáng)磁選精礦礦物檢測 235
5.3.4 本節(jié)小結(jié) 237
5.4 弱磁選尾礦在NaOH-Ca(OH)2-C體系中的焙燒實驗 238
5.4.1 實驗原理 239
5.4.2 實驗材料與方法 239
5.4.3 主要礦物在焙燒過程中的反應(yīng) 239
5.4.4 焙燒礦的浸出實驗 252
5.4.5 本節(jié)小結(jié) 252
5.5 螢石尾礦中有價組元的浸出 253
5.5.1 研究方法 253
5.5.2 實驗原理 261
5.5.3 實驗設(shè)備及方法 262
5.5.4 主要含鐵硅酸鹽礦物在Ca(OH)2-C體系中的反應(yīng) 264
5.5.5 鈮礦物在Ca(OH)2-C體系中的反應(yīng) 269
5.5.6 鈮與鈧的硫酸浸出 274
5.5.7 螢石尾礦的焙燒-浸出實驗 277
5.5.8 螢石尾礦中鐵的還原與磁選分離 283
5.5.9 焙燒礦微觀分析 284
5.5.10 聯(lián)合處理工藝中元素走向分析 288
5.5.11 聯(lián)合處理工藝的應(yīng)用 289
5.5.12 本節(jié)小結(jié) 290
5.6 NaCl-Ca(OH)2-C焙燒螢石尾礦及有價元素的浸出回收 291
5.6.1 研究方法 291
5.6.2 鈮精礦在NaCl-Ca(OH)2-C體系中的反應(yīng) 292
5.6.3 鈮精礦焙燒產(chǎn)物的浸出 298
5.6.4 硅酸鹽礦物在NaCl-Ca(OH)2-C體系中的反應(yīng) 300
5.6.5 螢石尾礦焙燒與有價組元浸出 302
5.6.6 焙燒礦物相分析 309
5.6.7 本節(jié)小結(jié) 310
5.7 本章小結(jié) 311
參考文獻(xiàn) 313