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摘要:
我国稀土矿主要分为矿物型稀土矿和风化型稀土矿。前者主要分布在北方,以轻稀土配分为主,多采用浮选法回收稀土。风化型稀土矿主要产于我国南方,以中重稀土配分为主,工业上主要以铵盐浸取获得稀土。目前,矿物型稀土矿生产过程中存在浮选药剂选择性差与回收率不高的问题。风化型稀土矿则面临着氨氮废水污染的问题。综述了我国这两种典型矿产的特征和选别工艺,从回收工艺和绿色药剂两方面对两种矿物的绿色开发研究进展与发展趋势进行了介绍,展望了未来高效清洁技术的发展方向。
Abstract:Chinese rare earth minerals are divided into mineral type rare earth ores and weathering type rare earth ores. The former is mostly distributed in the north and its rare earth partitioning mainly chooses light rare earths. Flotation is the main method of utilization for mineral type rare earth ores in industry. The weathering type rare earth ores rich in middle and heavy rare earth is mainly produced in the south of China, which is usually recovered by ammonium salt through the chemical leaching technology. At present, the poor selectivity of flotation reagents and the low recovery of flotation process become the serious problem in industry. Due to the application of ammonia salt as leaching agent, ammonia pollution needs to be solved in the process of weathered crust rare earth ores. In this study, the properties of this two typical rare earth ores and the recovery technology were summarized. The research progress and development trend of green development for the two kinds of minerals are introduced from two aspects including recovery technology and green reagents. The development direction of efficient and clean technology for rare earth ores in the future is also predicted.
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Key words:
- rare earth ore /
- flotation /
- ammonium leaching /
- tailings utilization
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表 1 世界稀土资源储量
Table 1. The rare earth reserves of world
国家 REO储量/104t 占比/% 中国 4 400 33.84 巴西 2 200 16.92 越南 2 200 16.92 俄罗斯 1 800 13.85 印度 690 5.31 澳大利亚 340 2.62 格林兰 150 1.15 美国 140 1.08 南非 86 0.66 加拿大 83 0.64 其他国家 911 7.01 总计 13 000 100.00 数据来源:美国地质调查局,2018,以REO计。 表 2 我国稀土矿储量
Table 2. The rare earth reserves of China
省(区) 储量/104t 占比/% 内蒙古 3 652 83 山东 352 8 四川 132 3 南方七省(云南、广西、广东、福建、浙江、江西、湖南) 132 3 其他 132 3 合计 4 400 100 数据来源:自然资源部,2018年,以REO计。 表 3 我国典型矿物型稀土矿及其特征三大稀土矿区对比
Table 3. Comparison of three major rare earth ore deposits
矿山 矿物类型 稀土配分 特点 山东微山 氟碳铈矿 轻稀土 矿石与脉石矿物较简单、储量大、稀土质量优、易开采且可选性好、精矿易深加工和分离 四川冕宁 氟碳铈矿 轻稀土 组成简单且易选,伴生的有价矿物为重晶石和萤石,杂质组分有综合回收意义 白云鄂博 氟碳铈矿+独居石 轻稀土 储量最大,共生金属多,综合回收经济潜力大 数据来源:中国矿业年鉴,2015年,以REO计。 表 4 我国白云鄂博稀土矿浮选工艺发展
Table 4. Development of flotation process for Baiyunebo rare earth ore
表 5 浮选主要捕收剂[27]
Table 5. Main collector of flotation
类别 活性基 配合形式 典型代表 选择性 价格 烷基羧酸类 羧酸根 单齿 油酸、油酸钠 较差 低 羟肟酸类 羟肟基 螯环(双齿) H205,C5~C6,羟肟酸 好 较高 芳烃羧酸类 羧酸基 螯环(双齿) 邻苯二甲酸 很好 较高 注:表中列出的为已工业利用的捕收剂。 表 6 风化壳淋积型稀土矿浸取剂
Table 6. Reagents of weathered crust elution-deposited rare earth ore
名称 特点 价格/(元·t-1) 优点 缺点 氯化钠 最早工业应用 252 经济,浸取率高 消耗量大、环境污染大、浸出液杂质含量高 硫酸铵 目前工业应用最广 730 浸取率与浸取速度均高于氯化钠,浸出液杂质含量相对较少 价格高于氯化钠、氨氮废水污染 氯化铵 少量工业应用,复配应用 1 236 浸取率与浸取速度均高于硫酸铵 氨氮废水污染、浸出液杂质含量相对较高、价格较高 硫酸镁 实验室阶段 500 解决氨氮废水、浸出液杂质含量相对较少 浸出率较硫酸铵低 -
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