离子型稀土原地浸矿过程溶质运移机制研究

郭钟群¹，赵奎²，金解放¹，朱志成³，李刚³

1. 江西理工大学建筑与测绘工程学院2. 江西省矿业工程重点实验室3. 国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心

摘 要：离子型稀土开采过程中存在着资源回收率不高及环境污染严重等问题。针对目前推荐采用的原地浸工艺,浸矿过程溶质运移机制直接关系到稀土资源浸取率以及稀土离子和残余浸矿剂的迁移规律。通过对离子型稀土中溶质的来源、组成以及性质进行分析,研究了离子型稀土原地浸矿溶质变化的化学过程。根据浸取动力学中"收缩未反应芯模型",将溶质在矿物颗粒表面的运移划分为4个步骤。离子型稀土浸矿过程溶质运移主要包括对流、扩散、机械弥散这3个物理过程,根据溶质运移对流-弥散机制及质量守恒定律,推求了离子型稀土原地浸矿过程溶质运移基本方程以及水分运动方程。研究结果可为离子型稀土高效开采设计提供理论依据,也有助于分析原地浸矿的环境污染问题。

关键词：离子型稀土;原地浸矿;溶质运移;机制;