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稀土元素都具有较高的经济价值,其中中重稀土元素尤为突出。离子吸附型稀土矿是由稀土元素以离子态或水合阳离子态吸附于黏土矿物表面而形成的,是世界中重稀土元素的主要来源,近年来中外学者对该类稀土矿的开采与利用进行了一系列研究,在原地浸矿开采技术上得到了许多有益的结论。但原地浸矿过程中依然存在浸取速度慢,浸出率低等一系列问题,其中浸矿液浓度是重要的影响因素。浸矿液在离子型稀土矿体中存在分子扩散和对流-弥散两种作用过程,浓度不同导致分子扩散速率和对流-弥散速率差异,从而直接影响最终的浸出效率。针对这些问题,以赣州龙南某离子吸附型稀土矿为研究对象,选用不同浓度的MgSO4溶液作为浸取剂,通过试验对比分析不同浓度浸矿液溶质在稀土矿体中的扩散和对流-弥散迁移过程,探究浸矿液浓度对稀土矿体浸出效率的影响机理,从而得到有利于浸出效率的最优浸矿浓度。本文主要以室内试验的方法开展一系列研究,主要包括以下内容。(1)为得到原状稀土基本物理性质为重塑土样提供参考,采用蜡封法、比重瓶法、烘干法和筛分法进行试验,得到了原状土的密度、重度、比重、含水率和粒径分布基本物理参数。采用重力型毛细管法测得了各浓度MgSO4浸矿液的动力粘度,得到浓度与动力粘度呈正相关关系。(2)为探究浸矿过程浸矿液浓度对溶质扩散速率的影响,借助电导率传感器设计了单纯扩散作用下横向浸矿试验,以土体电导率变化探究浸矿化学反应过程,得到浓度小于5%时,溶质运移速率与浓度呈正相关,但当质量浓度超过5%之后,溶质运移速率开始下降。(3)为探究浸矿过程浸矿液浓度和粘度与溶质对流-弥散过程运移速率的关系,采用常水头进行浸矿试验,以一定间隔距离设置5个土体电导率测点,通过浸矿过程电导率值变化情况,计算溶质对流-弥散速率,得到了质量浓度小于4%时,溶质运移速率与浸矿液浓度呈正相关,质量浓度大于4%时,溶质运移速率与浓度呈负相关。(4)为探究在扩散和对流-弥散耦合作用下MgSO4浸矿液浓度对稀土浸出速率、浸取率、浸出效率的影响,设计了稀土管注-柱浸试验,采用EDTA滴定法测得每200ml浸出液中稀土含量,求得了不同浓度MgSO4浸出稀土的浸出率、浸出速率、浸出效率,综合浸矿剂溶质在稀土矿体中的运移规律及最终稀土的浸出效果,得到最有利于稀土浸矿效率的浸矿液浓度在4%-5%。