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作者：郭江;秦磊;王观石;罗嗣海;彭陈亮;龙平;
单位：江西理工大学土木与测绘工程学院;南昌大学工程建设学院;
摘要：离子型稀土矿浸矿过程以可逆的离子交换为主，定量描述该离子交换过程需要采用化学平衡常数，化学平衡常数受离子浓度影响，因此探究离子浓度的影响对揭示浸矿机制十分重要。本文通过不同浓度硫酸铵与稀土的离子交换实验，分析离子交换反应化学平衡常数（Kerr模型）随离子浓度的变化规律，并且定量刻画化学平衡常数随硫酸铵浓度的变化关系。结果发现：随着浓度的变化，离子交换可以分为三个阶段：（1）当（NH_4)_2SO_4浓度低于5 mmol·L~(-1)时，铵根离子以物理吸附为主，化学平衡常数随（NH_4)_2SO_4浓度增加而缓慢减小；（2）当（NH_4)_2SO_4浓度在5～60 mmol·L~(-1)时，矿土表面的物理吸附态铵达到饱和，铵根离子以离子交换为主，化学平衡常数随（NH_4)_2SO_4浓度增加而线性减小；（3）当（NH_4)_2SO_4浓度超过60 mmol·L~(-1)时，吸附剂表面的稀土离子吸附位被饱和，铵根离子交换达到其最大值，化学平衡常数随（NH_4)_2SO_4浓度增加而负指数减小。并且分别用■公式定量刻画化学平衡常数在第Ⅱ，Ⅲ阶段的变化规律，发现计算值与试验值的相关系数均达到0.99以上，且最大相对误差为8.68%，说明该公式可以定量描述浸矿过程各物理量间的关系，揭示了浸矿机理，为生产现场浸矿剂用量确定提供理论支持。
关键词：离子型稀土矿;;物理吸附;;离子交换吸附;;Kerr模型;;化学平衡常数
基金资助：国家自然科学基金项目（52164008,52004108,52364015）;; 江西省03专项及5G项目（20224ABC03A11）;; 江西省高等学校井冈学者特聘教授岗位资助（205201200003）;; 江西省自然科学基金项目（20212BAB211012）;; 江西省“千人计划”科技创新高端人才（jxsq2023201013）;; 福建省科技重大专项（2023YZ037002）资助
