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离子吸附型稀土的高效绿色提取是十分重要的课题。硫酸铵浸取是当前最好的工艺,但也存在着诸如效率不够高,废水量大及原地浸矿山体滑坡风险高等问题。本论文重点研究高价态离子电解质溶液对离子吸附型稀土的浸取效率及其尾矿zeta电位的变化关系,以其发现具有更好浸取效率和更小环境影响的新型浸取试剂。以此为基础,确定科学合理的提取工艺流程。具体内容包括:对比研究了8种不同类型和浓度范围的无机盐电解质浸取离子吸附型稀土的浸出效率,尾矿zeta电位及残留浸矿剂随水浸次数的变化。发现了浸取效率与黏土zeta电位值有线性关系。线性关系的斜率主要取决于阳离子,对于铝盐为正值,而镁盐和钙盐为负值,证明铝离子在浸取稀土时的行为与钙镁以及一价离子有显著差别。浸取后尾矿的zeta电位负值以硫酸盐的最高,说明硫酸根更容易被黏土表面上的区域正电荷所吸附。这种吸附有利于更多的阳离子进入双电层的紧密层而促进了对稀土的交换浸出。尾矿的水洗实验结果表明铝盐浸取尾矿中离子的稳定性比钙盐和镁盐浸取尾矿的高,但它们zeta电位随水洗次数的增大而变负,与一价离子的变化不同。根据水中黏土矿物表面的双电层模型和水化理论,讨论了阴阳离子对浸取效率的贡献大小和作用机制。以铵型黏土作为浸取稀土后尾矿的代表,对比研究了它们在硫酸盐介质中对稀土、镁和铝离子的吸附性能。确定铵型黏土对阳离子的吸附能力次序为:铝>稀土>镁。铝和稀土的吸附等温线分别符合Freundlich和Langmuir吸附方程,而镁离子在pH 4?5和7-9时分别符合Freundlich和Langmuir吸附方程。基于上述结果,提出了利用硫酸铝来提高稀土浸取效率和减少尾矿残留电解质流失的多阶段浸取新工艺。先用硫酸铵浸矿,续用硫酸铝浸矿,接着进行水浸和石灰水护尾。第二阶段硫酸铝浸取可以将残留在尾矿中的稀土和氨氮全部交换下来,不仅提高了稀土收率,而且消除了残留铵流失产生的废水,使尾矿的pH至6~7,zeta则趋近于0,铝离子被稳定吸附。既减少了污染物的排放,而且使尾矿的滑坡风险大大降低。