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风化壳淋积型稀土矿具有地理分布广、低放射性、资源丰富、稀土品位优越、提取简便的特点,在我国发现并特有的离子型稀土资源。风化壳淋积型稀土矿广泛的应用于石油化工、冶金、陶瓷、电子信息、核工业、能源环保、高新材料等领域,因此稀土的浸出与提取技术是国内外研究的重要内容,本文在柱浸工艺条件下对风化壳淋积型稀土矿进行淋浸实验,对稀土矿浸取和提取工艺及浸出动力学进行研究。本文以江西省定南县稀土矿为研究对象,采用复合铵盐作浸取剂,在柱浸工艺条件下浸取风化壳淋积型稀土。考察了浸取剂质量分数、液固比、淋洗速度等因素对稀土浸出率的影响,通过单因素实验得出其优化工艺参数为:硝酸铵和硫酸铵的质量比为7:3,浸取剂的质量分数为2.0%,浸取液固比为0.5:1,淋洗速度为0.5mL/min,在此工艺条件下稀土浸出率达98.10%。本文在柱浸条件下对稀土矿浸出动力学进行研究,考察了浸取剂浓度、矿石粒度对稀土浸出率的影响。实验结果表明:浸取过程动力学模型符合收缩未反应芯模型描述,浸取过程属于内扩散控制,反应动力学方程为:1-2/3η-(1-η)2/3=7.126×10-4C0.3038R0.1942t。本文以上述工艺的稀土浸出液为原料,碳酸氢铵为沉淀剂,利用共沉淀制备晶型混合碳酸稀土。考察碳酸氢铵与稀土的沉淀比、温度、搅拌时间、陈化时间等因素对碳酸稀土沉淀的影响。实验结果表明:W[NH4HCO3]/W[REO]为2.0,反应温度为25~30℃,搅拌时间大于30min,陈化时间大于12h。 X射线衍射分析表明本工艺制备的混合碳酸稀土为晶型碳酸稀土,红外光谱进一步证实为正稀土碳酸盐,从电镜照片可以看出晶型碳酸稀土为球状晶体。