【摘 要】
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离子吸附型稀土矿富含中重稀土元素,是我国重要的战略资源。离子吸附型稀土矿中的稀土以离子态吸附在高岭土等黏土矿物上,稀土品位极低,无法采用常规物理选矿方法富集回收。传统的硫酸铵浸矿、碳酸氢铵沉淀富集工艺稀土利用率偏低、产生氨氮和放射性废渣污染。有研总院自主开发成功的浸萃一体化技术可直接从低浓度稀土浸出液中萃取富集回收稀土,所得高浓度氯化稀土溶液可直接用作单一稀土分离提纯的原料,稀土收率大幅提高,避免
【基金项目】
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国家自然科学基金重大研究计划（91962211）； 国家重点研发计划（2018YFC1801803）； 国家自然科学基金（51804273）；
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离子吸附型稀土矿富含中重稀土元素,是我国重要的战略资源。离子吸附型稀土矿中的稀土以离子态吸附在高岭土等黏土矿物上,稀土品位极低,无法采用常规物理选矿方法富集回收。传统的硫酸铵浸矿、碳酸氢铵沉淀富集工艺稀土利用率偏低、产生氨氮和放射性废渣污染。有研总院自主开发成功的浸萃一体化技术可直接从低浓度稀土浸出液中萃取富集回收稀土,所得高浓度氯化稀土溶液可直接用作单一稀土分离提纯的原料,稀土收率大幅提高,避免了氨氮废水和放射性废渣的产生。但由于离子吸附型稀土矿浸出液中稀土浓度低,杂质Al含量较高,且低浓度浸出液萃取富集过程稀土与杂质Al共存条件下的萃取机理与分离行为尚不明确,亟需开展相关研究,为低浓度稀土萃取富集过程中杂质A1的高效分离提供支撑。为此,本文首先研究了稀土-Al二元萃取体系的萃取机理。又研究了稀土-Al共存体系中稀土、Al的萃取动力学行为。最后研究了模拟稀土浸出液离心萃取过程低浓度稀土与Al的分离行为。主要进展如下:（1）研究了稀土-Al二元体系的P507萃取机理。结果表明:稀土-Al二元体系中稀土离子、A13+的萃取过程均符合阳离子交换机理。一元萃取体系下,P507对La3+、Nd3+、Y3+、Al3+的萃取能力排序为La3+<A13+<Nd3+<Y3+。水相平衡pH值在1.38～2.40的范围内,随着水相平衡pH值的升高,稀土-Al一元体系的βRE/Al逐渐增大,但始终大于单一稀土、Al体系的βRE/Al。（2）研究了稀土-Al共存体系中稀土、Al的萃取动力学行为。结果表明:随着萃取反应时间的延长,βRE/Al逐渐减小,且水相平衡pH值越高,βRE/Al越大,这是因为稀土离子被萃取的速率快于A13+,但Al3+被萃取生成的萃合物的稳定性更高,延长混合时间有利于水相中的Al3+将萃合物中的稀土离子置换下来。（3）研究了模拟稀土浸出液离心萃取过程低浓度稀土与Al的分离行为。结果表明:随着萃取反应时间的延长,稀土和Al的萃取率以及βRE/Al均逐渐增加,表明适当延长萃取反应时间有利于稀土与Al的分离。随着水相平衡pH值升高,离心萃取及分液漏斗萃取过程中βRE/Al均逐渐增加,且离心萃取时βLa/Al、βNd/Al始终高于10,更有利于轻稀土与Al的分离。随着A13+浓度的增加,稀土和Al萃取率均逐渐降低,但βRE/Al逐渐升高,表明杂质Al累积时离心萃取有利于稀土与Al的分离。随着REO浓度的增加,βLa/Al变化不大（约为12）,βNd/Al、βGd/Al、βY/Al逐渐升高（始终高于40）,表明提高轻稀土与Al的分离系数对低浓度稀土与Al的有效分离至关重要。
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