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中国稀土学报2024年第02期:微山稀土精矿钙与稀土的浸出及动力学研究

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作者:郑万波;许延辉;戈鑫鑫;关卫华;李裕;马升峰;

单位:包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室;内蒙古大学化学化工学院;

摘要:微山稀土精矿主流冶炼工艺采用氧化焙烧-盐酸浸出-碱转优溶法提取矿物中的稀土,因“三废”问题严重且生产成本较高,需加以改进以满足国家“双碳”战略的实施。本文以山东微山41.28%品位稀土精矿作为原料,提出使用盐酸优先浸出杂质钙,使稀土进一步富集的新工艺。通过不同条件对钙和稀土浸出影响的研究,得到较优的浸出条件:在浸出温度为90℃,起始酸度2 mol·L~(-1),酸矿比为5 mL·g~(-1)条件下,钙元素的浸出率可达到89.4%,稀土浸出率为12.13%。使用核收缩模型对酸浸过程中的钙与稀土的浸出动力学进行研究,结果表明:浸出过程中钙由化学反应和扩散混合控制,而稀土由内扩散控制。钙与稀土的浸出表观活化能分别为14.0628和6.1460 kJ·mol~(-1)。

关键词:微山稀土精矿;;盐酸浸出;;氟碳铈矿;;钙;;动力学

基金资助:国家自然科学基金项目(51634005);; 内蒙古自然基金重大专项项目(2016ZD003);; 内蒙古自然科学基金项目(2017MS0210,2021MS02027)资助