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有色金属科学与工程2024年第06期:离子型稀土矿浸出过程的数值模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:曾晨;曾嘉;徐进;罗迪强;崔佳鑫;鄂殿玉;

单位:江西理工大学,江西省颗粒系统仿真与模拟重点试验室;江西理工大学,国际创新研究院;

摘要:稀土元素具有优异的物理化学性质,包括在光学、电学、磁学性能等方面表现出色,在军工、光纤通信、航天航空等高新技术核心科技领域具有难以替代的作用。当前稀土矿的浸出效率不高,提升其浸出效率并深入了解其内部反应机制具有重要意义。对于深入理解浸出过程的内部反应机制在实验研究中面临直接观察和测量的困难,本工作基于计算流体力学方法融合收缩未反应芯模型构建了二维机理仿真模型,采用经验证的该模型研究浸出过程中的组分变化及孔隙率、浸取剂初速度对浸取过程的影响。结果表明:稀土矿层体积分数在反应600 min后从初始的65%减少至58.4%;稀土矿孔隙率变大时稀土浸出率反而越小;浸取剂入口流速越大稀土浸出率越大,但增幅放缓,在追求较大的稀土浸出率的同时,为了有效控制生产成本,建议入口流速控制在0.004~0.006 m/s之间。

关键词:离子型稀土;;机理模拟;;离子交换反应;;过程优化

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52264042);; 江西省重大科技研发专项“揭榜挂帅”关键技术项目(20223AAG01009);; 江西省重点研发计划项目(20214BBG74005);; 江西省国际科技合作项目(20212BDH81001)