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离子型稀土原地浸矿诱发污染物释放迁移及其影响因素探讨
1
作者 郭钟群 唐韬 +3 位作者 罗飞跃 刘琪琪 汪浩轩 冯秀娟 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第2期306-315,共10页
离子型稀土矿富含中重稀土元素,在冶金工业与新材料制备中发挥关键作用。目前广泛推荐原地浸矿开采工艺,其主要生产流程为“原地打井-注液溶浸-母液回收”。由于大量浸矿剂进入到采矿场地的岩土体中,对矿山生态环境造成了很大影响,严重... 离子型稀土矿富含中重稀土元素,在冶金工业与新材料制备中发挥关键作用。目前广泛推荐原地浸矿开采工艺,其主要生产流程为“原地打井-注液溶浸-母液回收”。由于大量浸矿剂进入到采矿场地的岩土体中,对矿山生态环境造成了很大影响,严重制约了离子型稀土绿色开发与利用。本文介绍了离子型稀土原地浸矿工艺及新方法,阐述了溶浸过程中土体中氨氮迁移规律,分析了原地浸矿后土体重金属形态变化特征,综述了pH、土壤质地、有机质等因素对重金属释放迁移影响规律,并对稀土矿山土壤环境研究进行展望。旨在梳理离子型稀土矿土壤氨氮与重金属释放迁移规律,为矿区污染治理与生态恢复提供参考。 展开更多
关键词 离子型稀土 原地浸矿 氨氮 重金属 污染物释放迁移
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模拟降雨-浸矿条件下离子型稀土矿滑坡试验研究
2
作者 郭钟群 刘琪琪 +3 位作者 刘凌峰 汪浩轩 刘颜硕 王晓军 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第1期129-139,共11页
离子型稀土矿边坡稳定性是制约矿山安全开采的关键问题。基于自制模拟试验装置,开展了不同降雨-浸矿条件下离子型稀土滑坡模拟试验,刻画了坡体形态破坏和坡面形貌破坏特征,揭示了土体含水率和孔隙水压力的变化规律,运用COMSOL多场耦合... 离子型稀土矿边坡稳定性是制约矿山安全开采的关键问题。基于自制模拟试验装置,开展了不同降雨-浸矿条件下离子型稀土滑坡模拟试验,刻画了坡体形态破坏和坡面形貌破坏特征,揭示了土体含水率和孔隙水压力的变化规律,运用COMSOL多场耦合软件进行了边坡稳定性数值模拟分析。通过模型试验发现,边坡破坏模式主要为浅层滑塌和冲蚀滑移形成的综合破坏;降雨入渗过程中,坡面和坡脚处的土体含水率都是先增大后趋于稳定,饱和含水率41%~44%;坡面处的孔隙水压力先上升后趋于稳定,坡体内部孔隙水压力则由稳定到突增再趋于稳定。通过数值模拟得到,当降雨强度增大时,降雨量的变化对边坡的安全系数影响较大,下降4.26%;对黏聚力和内摩擦角的影响很小,下降约2.7%。 展开更多
关键词 离子型稀土 降雨入渗 原地浸矿 数值模拟
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离子型稀土矿山氨氮废水生物脱氮技术研究进展 被引量：2
3
作者 范存文 郭佩洁 +4 位作者 胡予佳 刘新福 邱清荣 苏昊 张大超 《工业水处理》 北大核心 2025年第1期9-16,共8页
南方离子型稀土矿通常采用硫酸铵作浸矿剂进行提取开采,矿山开采后的很长一段时期都将产生大量的矿山地表氨氮废水,该废水的主要水质特征为有机碳源极缺、NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N共存,废水脱氮成本高昂。以我国离子型稀土资源开采... 南方离子型稀土矿通常采用硫酸铵作浸矿剂进行提取开采,矿山开采后的很长一段时期都将产生大量的矿山地表氨氮废水,该废水的主要水质特征为有机碳源极缺、NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N共存,废水脱氮成本高昂。以我国离子型稀土资源开采量最大的赣州市稀土矿区为例,分析了离子型稀土矿山氨氮废水的水量水质特征;比较了现有的离子型稀土矿山废水处理工程实践的工艺技术特点,并进行了理论成本分析;在分析常规厌氧氨氧化等新型生物脱氮技术在稀土矿山氨氮废水处理中的优势与不足的基础上,围绕水质特征与降低成本目标,提出了短程反硝化-短程硝化-厌氧氨氧化耦合工艺为离子型稀土矿山氨氮废水脱氮最优工艺。 展开更多
关键词 离子型稀土矿山 氨氮废水 短程反硝化 短程硝化 厌氧氨氧化
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考虑氢离子对离子型稀土浸矿影响的离子交换模型
4
作者 施永辉 龙平 +3 位作者 罗嗣海 王观石 黄颖 刘剑 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期643-653,共11页
采用Kerr模型量化描述浸矿剂阳离子和氢离子竞争交换镧离子,探究氢离子对稀土离子浸出的影响,构建了考虑氢离子影响的离子交换模型,并通过等温平衡批试验验证模型的合理性。结果表明:镧离子浸出过程存在临界氢离子浓度,当加入溶液的氢... 采用Kerr模型量化描述浸矿剂阳离子和氢离子竞争交换镧离子,探究氢离子对稀土离子浸出的影响,构建了考虑氢离子影响的离子交换模型,并通过等温平衡批试验验证模型的合理性。结果表明:镧离子浸出过程存在临界氢离子浓度,当加入溶液的氢离子浓度小于临界氢离子浓度时,镧离子不会浸出,但消耗氢离子,且平衡后氢离子浓度可以视为定值。对于本文所选的PN和XF矿样,平衡后氢离子浓度分别可取1×10^(-6.8)mol/L和1×10^(-6.3)mol/L。提出的模型能较好地计算浸出液中镧离子和氢离子浓度的变化规律,其相关系数分别大于0.970和0.600。结合提出的模型和试验数据,揭示了氢离子对镧离子浸出影响的主要原因是氢离子对矿土表面改性、氢离子通过离子交换作用浸出镧离子和存在可交换态氢离子消耗浸矿剂阳离子。 展开更多
关键词 离子型稀土矿 临界氢离子浓度 离子交换模型 竞争交换
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离子型稀土原地浸矿残留氨氮“源-流-汇”一体化控制技术模式研究
5
作者 王春英 罗玉霞 +3 位作者 王兴祥 周志高 吴青波 陈明 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第2期316-322,共7页
针对离子型稀土原地浸矿场地残留氨氮的污染特征,提出源头减量、过程拦截、末端治理的“源-流-汇”一体化技术模式。研究表明:以木质素磺酸钙为主淋洗剂的源头淋洗技术消减了原地浸矿场地残留氨氮的90%以上,同时提升了土壤稳固性;拦沙坝... 针对离子型稀土原地浸矿场地残留氨氮的污染特征,提出源头减量、过程拦截、末端治理的“源-流-汇”一体化技术模式。研究表明:以木质素磺酸钙为主淋洗剂的源头淋洗技术消减了原地浸矿场地残留氨氮的90%以上,同时提升了土壤稳固性;拦沙坝-地表可渗透性反应墙运行初期氨氮最高消减率为87.65%,pH最高提升1.24,运行6个月后仍可拦截泥沙90.38%,有效发挥了调蓄水量、拦截泥沙、消减氨氮和提升pH的作用;渗滤耦合生物处理系统连续9个月稳定运行,出水氨氮浓度低于1 mg/L,达到地表水Ⅲ类水质标准限值要求。源头减量、过程拦截、末端治理的“源-流-汇”一体化技术模式,为离子型稀土矿区环境治理提供了技术支持,同时也为实现离子型稀土资源绿色可持续发展提供了重要支撑。 展开更多
关键词 离子型稀土 原地浸矿 源头淋洗 可渗透反应墙 末端治理
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离子型稀土矿山帷幕灌浆防渗材料研究
6
作者 袁浩为 张煜东 +2 位作者 李超 舒荣波 程蓉 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第12期4932-4937,共6页
原地浸出工艺优化了离子型稀土矿开采方式,但无组织泄露可能会造成资源的流失和生态环境的影响,因此开采过程中防渗工作尤为重要。以水泥复合材料(C-CM)、液态硅基复合材料(Si-CM)、丙烯酸盐复合材料(A-CM)3种灌浆防渗材料为基础,并复... 原地浸出工艺优化了离子型稀土矿开采方式,但无组织泄露可能会造成资源的流失和生态环境的影响,因此开采过程中防渗工作尤为重要。以水泥复合材料(C-CM)、液态硅基复合材料(Si-CM)、丙烯酸盐复合材料(A-CM)3种灌浆防渗材料为基础,并复配高岭土尾矿,通过帷幕灌浆材料的pH、密度、黏度、凝结时间、固砂体强度测试、浆液扩散模拟、渗透性和耐久性测试,分析对比各帷幕灌浆材料各项指标。结果表明:C-CM的固砂体强度较高,但A-CM和Si-CM的黏度较低,可灌性更强,所形成的固砂体的渗透系数更低,更适合裂隙较小区域防渗。Si-CM在干湿循环和冻融循环中降解较快,且降解产物主要为SiO2。另外,添加高岭土尾矿可在一定程度上提升防渗材料固砂体的强度和防渗性能,且增加了材料的前期耐久性。 展开更多
关键词 离子型稀土 原位浸出 帷幕灌浆 耐久性
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影响离子型稀土矿浸出液H^(+)浓度的因素
7
作者 胡思涛 秦磊 +4 位作者 王观石 蔡隆祥 罗嗣海 彭陈亮 龙平 《化工进展》 北大核心 2025年第7期4267-4273,共7页
离子型稀土矿开采过程中H^(+)浓度是影响浸出率的重要因素之一。为研究离子型稀土矿浸出液H^(+)浓度的影响因素,本文通过柱浸实验,测试浸矿前和浸矿后溶液、矿土H^(+)质量,分析溶液中H^(+)浓度和矿土上H^(+)浓度对浸出液H^(+)浓度的影... 离子型稀土矿开采过程中H^(+)浓度是影响浸出率的重要因素之一。为研究离子型稀土矿浸出液H^(+)浓度的影响因素,本文通过柱浸实验,测试浸矿前和浸矿后溶液、矿土H^(+)质量,分析溶液中H^(+)浓度和矿土上H^(+)浓度对浸出液H^(+)浓度的影响。通过测试浸出液阳离子与H^(+)浓度,分析浸出液阳离子和H^(+)浓度的变化规律;使用正交实验极差法和方差法,分析酸性阳离子对浸出液H^(+)浓度的影响程度;通过水解理论计算酸性阳离子水解产生H^(+)浓度,验证酸性阳离子对浸出液H^(+)浓度的影响程度。结果表明,浸矿后比浸矿前溶液中H^(+)质量增加了10-3.30g,矿土上H^(+)质量增加了10^(-3.40)g,说明浸出液中H^(+)不是矿土上H^(+)解吸产生的;由极差法和方差法分析,影响浸出液H^(+)浓度的主要因素是Al_(3)+(R=6.225、F=519.07)水解,其次是NH_(4)^(+)(R=1.093、F=16.45)水解、Re^(3+)(R=1.020、F=14.14)水解,浸出液中H^(+)是由矿土上的酸性阳离子水解产生的,Al_(3)+水解占主要因素;浸出液中Al_(3)+、NH_(4)^(+)、Re^(3+)三者浓度最高时水解产生H^(+)浓度之比为932∶20∶1,验证得出影响稀土浸出液H^(+)的主要因素是Al_(3)+水解。 展开更多
关键词 离子型稀土 极差分析 方差分析 水解反应 酸碱度
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离子型稀土矿中残留氨氮的淋洗去除及动力学研究
8
作者 谢心怡 罗玉霞 +3 位作者 邱慧 王健行 赵学付 王春英 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第1期143-151,共9页
采用木质素磺酸钙、鼠李糖脂、硫酸镁、硫酸镁钾对离子型稀土尾矿中残留氨氮进行杯浸和柱淋洗实验。杯浸实验考察了浸出剂浓度(0~20 g/L)、温度(5~50℃)、固液比(1∶2.5~1∶15,单位g/mL)和浸出时间(0~24 h)对氨氮去除效率的影响;通过柱... 采用木质素磺酸钙、鼠李糖脂、硫酸镁、硫酸镁钾对离子型稀土尾矿中残留氨氮进行杯浸和柱淋洗实验。杯浸实验考察了浸出剂浓度(0~20 g/L)、温度(5~50℃)、固液比(1∶2.5~1∶15,单位g/mL)和浸出时间(0~24 h)对氨氮去除效率的影响;通过柱淋洗实验对比了不同种类淋洗剂的淋洗效果并对其进行动力学拟合。实验结果表明:木质素磺酸钙通过柱淋洗实验去除氨氮85.88%,相对于清水淋洗,氨氮去除率提升了4.02倍;硫酸镁和硫酸镁钾淋洗氨氮的过程较符合准一级动力学方程,而木质素磺酸钙淋洗氨氮的过程对双常数方程拟合度更高。结合土壤淋洗后理化性质的分析,木质素磺酸钙作为淋洗剂,既可以有效去除氨氮,又可以调节土壤pH,具有良好的工程应用潜质。 展开更多
关键词 离子型稀土 氨氮 淋洗 动力学分析 木质素磺酸钙
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农林废弃有机材料对离子型稀土矿尾砂的土壤改良效应
9
作者 许铭宇 俞龙生 《生态环境学报》 北大核心 2025年第1期126-134,共9页
离子型稀土矿区生物生境破碎、土壤贫瘠,生态系统自然恢复困难,使用农林废弃资源有机材料进行土壤改良是稀土尾砂土壤低成本高效修复的手段之一。为探究农林废弃有机材料对稀土矿土壤改良的生态效应,以离子型稀土矿尾砂作为研究对象,选... 离子型稀土矿区生物生境破碎、土壤贫瘠,生态系统自然恢复困难,使用农林废弃资源有机材料进行土壤改良是稀土尾砂土壤低成本高效修复的手段之一。为探究农林废弃有机材料对稀土矿土壤改良的生态效应,以离子型稀土矿尾砂作为研究对象,选用油茶果壳、花生壳、松果壳、玉米秸秆和园林植物落叶等作为农林废弃有机材料,进行了单施试验,分析其对稀土矿土壤理化性质的改良效果,并通过16SrDNA基因测序分析了各处理组的土壤微生物多样性和群落结构。结果表明:利用油茶果壳、花生壳、松果壳、玉米秸秆和落叶重构矿区土壤具有可行性,均可显著改善土壤环境质量,增加土壤肥力;施加落叶对土壤pH值的调控效果较为明显,土壤pH为7.32,较对照组高38.52%;施加改良材料后土壤有机质含量均显著高于对照组(p<0.05),油茶果壳对土壤有机质改良效果优于其他处理组,质量分数均值为132.28g·kg^(-1),较对照组提高了2962.04%;玉米秸秆对稀土矿尾砂土壤改良的综合效果最佳,其土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮和有效磷含量分别提高了971.43%、150%、9.46%、961.64%和7765.32%。不同农林废弃有机材料显著改变了土壤细菌群落结构和多样性,各处理门水平优势细菌群落组成基本相似,第一优势微生物为变形菌门(Proteobacteria)。该研究结果可为稀土矿区土壤有机质富集及农林废弃物资源化利用提供技术参考。 展开更多
关键词 离子型稀土矿尾砂 植被生态修复 农林废弃物 土壤养分 土壤微生物
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离子型稀土尾矿地聚物的制备及热稳定性研究
10
作者 焦向科 李玲 李佳 《矿物学报》 北大核心 2025年第2期311-320,共10页
在顺应离子型稀土尾矿主要化学成分和矿物组分等优势特征的基础上,以该尾矿为主要原料、NaOH溶液为激发剂、硅胶粉为增强组分制备耐热型地聚物材料。通过正交实验优化地聚物的制备条件,然后将获得的优选地聚物试样分别在400、650和900... 在顺应离子型稀土尾矿主要化学成分和矿物组分等优势特征的基础上,以该尾矿为主要原料、NaOH溶液为激发剂、硅胶粉为增强组分制备耐热型地聚物材料。通过正交实验优化地聚物的制备条件,然后将获得的优选地聚物试样分别在400、650和900℃下煅烧。测试煅烧后试样的宏观性质(包括抗压强度、体积密度和线收缩率),通过TG-DSC、XRD、FTIR和SEM-EDS表征试样的微观结构。结果表明,在NaOH溶液浓度为10mol/L、硅胶粉/稀土尾矿(质量比)为1/9、养护温度为85℃条件下制得地聚物的14天龄期抗压强度最高,达到22.8MPa。该试样经650℃煅烧后,铝硅酸盐单体重构和缩聚脱水反应更充分,同时烧结使其结构致密化程度更高,从而抗压强度大幅提升。在实验设计的煅烧温度下,地聚物的三维网络分子结构未受到严重破坏,表明其热稳定性能比普通水泥基材料更优异。 展开更多
关键词 离子型稀土尾矿 地聚物 热稳定性 宏观性质 微观结构
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生物炭和凹凸棒对离子型稀土浸矿废弃地土壤改良效果
11
作者 黄璐 黄顺香 +2 位作者 杨智 陈明 周丹 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第3期492-502,共11页
土壤酸化、残留浸矿剂污染、保肥能力差、植被立地条件恶劣是离子型稀土浸矿废弃地生态修复的关键障碍因素。本研究用稻壳生物炭和凹凸棒作为修复材料,通过修复实验考察2种材料对浸矿废弃地土壤的改良和残留浸矿剂的源头控制作用。结果... 土壤酸化、残留浸矿剂污染、保肥能力差、植被立地条件恶劣是离子型稀土浸矿废弃地生态修复的关键障碍因素。本研究用稻壳生物炭和凹凸棒作为修复材料,通过修复实验考察2种材料对浸矿废弃地土壤的改良和残留浸矿剂的源头控制作用。结果表明,稻壳生物炭和凹凸棒对土壤pH、土壤阳离子交换量提升效果显著,生物炭显著提升土壤有机质含量。稻壳生物炭和凹凸棒按质量比1∶1以土壤质量的5%施入修复效果较优,与对照组相比,土壤pH从4.51提升至7.45,有机质和CEC含量分别提升77.5%和25.4%,紫花苜蓿发芽率和鲜重提升17.1%和167.5%,黑麦草的发芽率和鲜重提升7.8%和293%,土壤氨氮淋失率降低20%。原位修复实验表明修复材料在改良浸矿废弃地土壤的同时,也能从源头控制残留浸矿剂迁移扩散,为离子型稀土浸矿废弃地的改良提供环境友好、修复效果可持续的土壤修复材料,也为离子型稀土矿区残留浸矿剂氨氮污染源头控制提供思路。 展开更多
关键词 离子型稀土 土壤改良 稻壳生物炭 凹凸棒
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浸矿作用下离子型稀土典型重金属释放规律研究
12
作者 郭钟群 罗飞跃 +3 位作者 唐韬 谢少俊 刘强强 冯秀娟 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期1056-1067,共12页
浸矿场地土壤重金属污染严重制约离子型稀土资源绿色开发。在原地浸矿过程中,浸矿液与稀土阳离子发生离子交换反应,同时置换出部分重金属离子,导致土壤重金属活化,进而造成土壤及地下水重金属污染。通过开展不同浓度MgSO_(4)浸矿条件下... 浸矿场地土壤重金属污染严重制约离子型稀土资源绿色开发。在原地浸矿过程中,浸矿液与稀土阳离子发生离子交换反应,同时置换出部分重金属离子,导致土壤重金属活化,进而造成土壤及地下水重金属污染。通过开展不同浓度MgSO_(4)浸矿条件下离子型稀土模拟浸矿试验,揭示了浸矿液浓度对离子型稀土重金属Cu、Zn、Pb和Tl释放的影响规律,通过相关性分析和多元线性回归分析,对重金属含量与影响因素进行解析。研究结果表明:在不同浓度MgSO_(4)的浸矿作用下,典型重金属呈现纵向迁移的趋势。重金属Cu、Pb、Tl含量与MgSO_(4)浓度之间存在负相关关系,Zn含量与MgSO_(4)浓度相关性不显著,Cu主要富集在中层土壤,Zn主要富集在中下层土壤,Pb和Tl主要富集在下层土壤。土壤pH值与Eh值呈显著负相关,土壤pH值、Eh值与典型重金属存在相关性。研究结果为矿区土壤重金属污染防治与绿色开采提供理论依据。 展开更多
关键词 离子型稀土 原地浸矿 土壤环境 重金属污染 相关性分析 多元线性回归分析
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黄色黏球菌/铜绿假单胞菌-离子型稀土矿相互作用比较研究 被引量：2
13
作者 王梦园 黄诗云 +5 位作者 刘红昌 刘洋 李京娜 聂珍媛 夏金兰 王军 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期11-20,45,共11页
以稀土矿区环境中常见的黄色黏球菌和铜绿假单胞菌为对象,比较研究这两种细菌及其发酵液与离子型稀土矿相互作用过程中的溶液行为;利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和傅里叶红外光谱等手段分析作用前后细胞和矿物相的形... 以稀土矿区环境中常见的黄色黏球菌和铜绿假单胞菌为对象,比较研究这两种细菌及其发酵液与离子型稀土矿相互作用过程中的溶液行为;利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和傅里叶红外光谱等手段分析作用前后细胞和矿物相的形态、结构、稀土元素分布和官能团变化。结果表明,黄色黏球菌、铜绿假单胞菌对稀土矿物作用过程具有一定差异性,在溶浸稀土矿过程中,铜绿假单胞菌直接作用体系相比发酵液间接作用体系溶浸稀土离子效果更好,而黄色黏球菌直接作用体系弱于发酵液间接作用体系。此外,稀土矿物的存在可以促进黄色黏球菌脂质和蛋白组分的分泌,抑制其多糖组分的分泌,而对铜绿假单胞菌,稀土矿物的存在对脂质和蛋白组分分泌影响较小,但促进了多糖组分的分泌。 展开更多
关键词 离子型稀土矿 黄色黏球菌 铜绿假单胞菌 矿物表征 微生物-矿物相互作用
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不同降雨强度下离子型稀土矿边坡渗流特性与临界滑移面变化分析 被引量：3
14
作者 饶国柱 饶运章 +5 位作者 高中泉 韩民 张晓明 杨志华 向润 章来烨 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第3期22-27,共6页
以离子型稀土矿边坡为研究对象,研究了不同降雨强度条件下降雨、停雨阶段离子型稀土矿边坡孔隙水压力变化情况,并利用有限元Morgenstern-Price法研究了各时间段临界滑移面的变化。结果表明,降雨强度是影响离子型稀土矿浅层边坡孔隙水压... 以离子型稀土矿边坡为研究对象,研究了不同降雨强度条件下降雨、停雨阶段离子型稀土矿边坡孔隙水压力变化情况,并利用有限元Morgenstern-Price法研究了各时间段临界滑移面的变化。结果表明,降雨强度是影响离子型稀土矿浅层边坡孔隙水压力的显著因素;雨水在离子型稀土矿边坡中的传递具有滞后性,是停雨阶段造成离子型稀土矿边坡不稳定隐患的内在原因;降雨强度越大,进入289滑移面的时间越快,安全系数变化的“加速度”波峰越高,影响时间越长。首次提出降雨条件下离子型稀土矿边坡发展可能历经的4个阶段为:较为安全阶段、内部剧烈变化阶段、极易滑坡阶段及相对安全阶段。 展开更多
关键词 离子型稀土矿 边坡稳定性 孔隙水压力 数值模拟 滑移面 降雨 渗流特征
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离子型稀土硫酸铵-沉渣酸浸溶液接力浸矿 被引量：1
15
作者 田路洋 龙平 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4138-4147,共10页
将稀土开采产生的沉渣酸浸溶液代替部分浸矿剂进行浸矿,旨在减少硫酸铵用量和降低氨氮残留。本文提出了先注入硫酸铵溶液、再注入沉渣酸浸溶液、最后通过饱和石灰水将沉渣阳离子固定在矿体内的浸矿工艺(简称铵-渣接力浸矿工艺),并结合... 将稀土开采产生的沉渣酸浸溶液代替部分浸矿剂进行浸矿,旨在减少硫酸铵用量和降低氨氮残留。本文提出了先注入硫酸铵溶液、再注入沉渣酸浸溶液、最后通过饱和石灰水将沉渣阳离子固定在矿体内的浸矿工艺(简称铵-渣接力浸矿工艺),并结合室内实验论证了工艺的可行性。结果表明:相较于传统浸矿工艺,在硫酸铵单耗为1.0的硫酸铵溶液和浓度为11 mmol/L、用量为0.2倍孔隙体积沉渣酸浸溶液接力浸矿时,尾矿上铵离子残留量从2.05 g降至1.07 g,浸取率从47.06%提升至91.68%,增幅达44.62%,浸取率与传统工艺的硫酸铵单耗为2.0的相当,铵-渣接力浸矿工艺减少了50%的硫酸铵使用;采用饱和石灰水将沉渣阳离子固定在矿体内后,94%以上的沉渣阳离子以胶态形式固定在尾矿中,防止沉渣阳离子外渗对环境造成二次污染。铵-渣接力浸矿工艺可降低氨氮残留对环境污染的问题,为离子型稀土矿的绿色高效开采提供了新思路。 展开更多
关键词 离子型稀土 硫酸铵 沉渣 氨氮残留
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离子型稀土浸出过程杂质形成与去除研究进展 被引量：1
16
作者 原伟泉 匡敬忠 +2 位作者 胡海祥 梁斌珺 于明明 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第7期119-128,共10页
离子型稀土矿是重要的中重稀土的来源。在原地浸矿过程中,铝、铁等杂质离子的存在显著影响后续稀土萃取分离效果。因此,开展离子型稀土原地浸矿过程中杂质组分相关研究具有重要的理论及实践意义。首先介绍了国内外关于离子型稀土浸出过... 离子型稀土矿是重要的中重稀土的来源。在原地浸矿过程中,铝、铁等杂质离子的存在显著影响后续稀土萃取分离效果。因此,开展离子型稀土原地浸矿过程中杂质组分相关研究具有重要的理论及实践意义。首先介绍了国内外关于离子型稀土浸出过程中杂质组分形成机制方面的研究现状,并总结了杂质组分对后续工艺和产品质量的影响。依据杂质组分形成机制分别介绍了浸矿过程除杂和母液除杂方面的研究进展,重点阐述了不同除杂方法的理论基础和优缺点。根据现有研究基础和国家政策提出未来离子型稀土矿除杂应注重工艺的无害化和高效化,重点开展杂质组分形成机制基础研究,以此为依据开发绿色高效的离子型稀土浸矿药剂。 展开更多
关键词 离子型稀土矿 杂质 形成机制 除杂
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不同风化带离子型稀土矿浸出前后孔隙结构与渗透性变化特征
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作者 张恋 文宝萍 +1 位作者 陈陵康 王利民 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期117-124,共8页
离子型稀土矿是典型的风化壳淋积型稀土矿,这类稀土矿浸出前后渗透性变化是反映稀土矿浸出率的重要指标之一,孔隙结构是控制其渗透系数的关键因素。以往对浸出前后稀土矿孔隙结构和渗透性研究主要集中于风化程度和丰度相对较高的全风化... 离子型稀土矿是典型的风化壳淋积型稀土矿,这类稀土矿浸出前后渗透性变化是反映稀土矿浸出率的重要指标之一,孔隙结构是控制其渗透系数的关键因素。以往对浸出前后稀土矿孔隙结构和渗透性研究主要集中于风化程度和丰度相对较高的全风化带稀土矿,对其他风化带稀土矿的研究较少。随着稀土资源日渐枯竭,其他风化带稀土矿的开发已受到产业部门的高度重视。研究以江西足洞矿区未开采段残积土、全风化带和强风化带内的原状稀土矿试样为研究对象,通过模拟原地浸矿试验,测试其浸出前后渗透系数,采用X射线计算机层析扫描技术获取浸出前后试样结构,采用三维成像技术构建其三维孔隙结构、提取孔隙结构参数,进而定量分析不同风化程度稀土矿浸出前后孔隙结构参数和渗透系数变化规律。结果显示:(1)浸出后,稀土矿渗透系数和孔隙结构参数中的孔隙度、连通性及平均配位数变化率随风化程度降低呈现减小趋势。其中,强风化带稀土矿的渗透系数和孔隙结构参数变化率最小,反映在丰度相近时,强风化带稀土矿较残积土稀土矿的浸出率更高;(2)浸出前后颗粒级配和矿物成分变化特征显示,不同风化带稀土矿浸出前后孔隙结构和渗透性变化率差异的内在机理是长石及云母颗粒分解作用、离子交换作用强度和团粒分散程度的差异以及由此导致的矿物成分和颗粒级配变化程度的差异。研究结果可为类似离子型稀土矿的充分开发利用提供参考。 展开更多
关键词 离子型稀土矿 孔隙结构 渗透系数 风化带
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硫酸镁在离子型稀土中的吸附规律及形态分布研究
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作者 蔡万青 周丹 +1 位作者 秦磊 赵永红 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第6期941-951,共11页
探索了硫酸镁浸出离子型稀土矿过程中对镁的吸附行为,通过吸附动力学实验及等温吸附实验研究镁在离子型稀土矿土壤表面的吸附规律及吸附后土壤中镁形态的分布及转化。实验结果表明:离子型稀土矿土壤对镁的吸附属于单层吸附,以化学吸附为... 探索了硫酸镁浸出离子型稀土矿过程中对镁的吸附行为,通过吸附动力学实验及等温吸附实验研究镁在离子型稀土矿土壤表面的吸附规律及吸附后土壤中镁形态的分布及转化。实验结果表明:离子型稀土矿土壤对镁的吸附属于单层吸附,以化学吸附为主;热力学计算结果表明,该吸附过程是自发进行的,其间伴随一定的热效应;通过进一步分析镁的赋存形态可知,原矿土壤中镁的赋存形态以交换态及酸溶态为主,土壤吸附前后交换态镁、酸溶态镁的含量变化受到溶液pH的影响,其中交换态镁影响最大。 展开更多
关键词 离子型稀土 硫酸镁 吸附 镁的形态分布
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离子型稀土矿浸出过程的数值模拟
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作者 曾晨 曾嘉 +3 位作者 徐进 罗迪强 崔佳鑫 鄂殿玉 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第6期932-940,共9页
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... 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600min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0.004~0.006m/s之间。 展开更多
关键词 离子型稀土 机理模拟 离子交换反应 过程优化
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离子型稀土矿浸矿场地增值利用技术模式与示范--以脐橙种植为例
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作者 郑小俊 周步蟾 +2 位作者 赖志鹏 余水静 陈明 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第3期464-470,共7页
离子型稀土矿是重要的金属矿产资源,在国际市场上具有不可或缺的地位。离子型稀土矿山开采的历史遗留问题导致水土流失和土壤功能退化严重。浸矿场地的生态问题限制了离子型稀土的进一步开采以及赣州市经济发展,这一背景要求尽快探索出... 离子型稀土矿是重要的金属矿产资源,在国际市场上具有不可或缺的地位。离子型稀土矿山开采的历史遗留问题导致水土流失和土壤功能退化严重。浸矿场地的生态问题限制了离子型稀土的进一步开采以及赣州市经济发展,这一背景要求尽快探索出一条可持续的离子型稀土矿山浸矿场地生态修复之路。课题以脐橙种植联合微生物修复为技术思路,通过3年的集成研究与示范,浸矿场地植被覆盖度达到95%,增值效益为5015800元/(km^(2)·a),形成了集生态功能恢复和土地增值利用为一体的离子型稀土矿废弃地生态修复模式。该模式在实现生态功能恢复的同时,产生的经济效益既可以提高农民收入,又可以为生态修复提供资金保障,实现可持续性的生态修复,为实现赣南地区经济建设目标和环境保护目标提供了技术支撑。 展开更多
关键词 离子型稀土矿 生态功能恢复 技术模式 可持续性
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