發(fā)布時間：2024-12-23 22:37

　　稀土是高科技領(lǐng)域和國防科技中的關(guān)鍵材料,也是節(jié)能環(huán)保和滿足美好生活要求所必須的先進材料。近十年來,隨著新的稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的實施,人們在廣泛的稀土新功能發(fā)現(xiàn)和新材料制備的研究中對于環(huán)境保護和稀土資源利用效率給予了更大的關(guān)注。離子吸附型稀土是一類具有重要戰(zhàn)略意義的富含中重稀土的特色資源和基礎(chǔ)材料。本研究從其礦床礦物特征、稀土遷移分異和浸取機制、高效綠色提取方法以及廢水處理等多個環(huán)節(jié)開展了系統(tǒng)的研究。1、離子吸附型稀土遷移活性與分異程度評價方法:定義了相對分異值概念及其計算方法,并用于評估離子吸附型稀土的分異特征。研究結(jié)果表明:由于礦床的不均勻性,其磨蝕pH值,稀土含量以及富集倍數(shù)隨礦井深度的變化并不呈規(guī)律性變化。而稀土配分和相對分異值的變化則呈單調(diào)的上升或下降趨勢,可以直接用于評估稀土元素沿某一方向或在某一區(qū)域的遷移和分異特征。其中,相對分異值還可以反映單位稀土元素對分異的貢獻程度。為此,選擇龍南、全南、安遠、尋烏等地的幾個代表性離子吸附型礦床,以可浸取稀土離子為研究對象,評估了各稀土元素在礦床中的空間分布,以及在垂直方向、粒級之間和水平方向上的遷移活性和分異規(guī)律。證明稀土在礦床中的...

【文章頁數(shù)】：221 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 稀土材料與稀土資源
    1.2 離子吸附型稀土
    1.3 離子吸附型稀土資源開發(fā)利用中的問題
    1.4 黏土礦物的表面及其對金屬離子的吸附
        1.4.1 黏土礦物的類型
        1.4.2 黏土礦物的表面結(jié)構(gòu)
        1.4.3 黏土礦物對金屬離子的吸附特征
    1.5 稀土元素的分異規(guī)律
    1.6 Zeta電位與浸取機理
    1.7 提取技術(shù)最新進展
    1.8 廢水廢渣處理及最新進展
    1.9 研究目標(biāo)與內(nèi)容
第2章 離子吸附型稀土遷移活性及分異程度評價方法
    2.1 引言
    2.2 材料與實驗方法
        2.2.1 研究區(qū)位置
        2.2.2 主要原料、儀器及步驟
    2.3 觀察對象和參考點的選擇及相對分異值的計算
    2.4 全南dd1礦井中稀土元素的結(jié)果與分析
        2.4.1 稀土元素總量的富集和分布
        2.4.2 稀土元素配分類型
        2.4.3 稀土元素沿垂直方向的分異
        2.4.4 稀土在黏土礦物之間的富集和分異
        2.4.5 稀土元素的相對分異值及其意義
        2.4.6 全南dd1礦井的主要結(jié)論
    2.5 龍南fk1井稀土元素配分及分異規(guī)律
        2.5.1 稀土元素配分類型
        2.5.2 稀土元素垂直方向分異規(guī)律
        2.5.3 稀土元素在顆粒之間的分異
        2.5.4 稀土元素的相對分異值及其意義
    2.6 安遠ay1稀土元素配分及分異規(guī)律
        2.6.1 稀土元素配分類型
        2.6.2 稀土元素垂直方向分異規(guī)律
        2.6.3 稀土元素的相對分異值及其意義
    2.7 尋烏xw1井稀土元素配分及分異規(guī)律
        2.7.1 稀土元素配分類型
        2.7.2 稀土元素分異規(guī)律
        2.7.3 稀土元素的相對分異值及其意義
    2.8 鈰的吸附與解吸
        2.8.1 黏土對鈰的等溫吸附
        2.8.2 黏土對鈰的吸附動力學(xué)
        2.8.3 XPS表征結(jié)果及鈰異常的原因
    2.9 本章小結(jié)
第3章 不同景觀位置的離子吸附型稀土分異和遷移規(guī)律
    3.1 引言
    3.2 材料與實驗方法
        3.2.1 研究區(qū)概況及取樣點分布
        3.2.2 主要原料、儀器及步驟
    3.3 樣品表征結(jié)果分析
        3.3.1 粒度及形貌分析
        3.3.2 紅外光譜圖分析
        3.3.3 XRD譜圖分析
        3.3.4 TGA曲線分析
    3.4 代表性礦樣全分析結(jié)果與討論
        3.4.1 龍南全風(fēng)化礦樣
        3.4.2 全南半風(fēng)化和全風(fēng)化礦樣
    3.5 不同景觀位置上的原礦特征
        3.5.1 含水率測試結(jié)果與討論
        3.5.2 礦樣磨蝕pH測試結(jié)果與討論
        3.5.3 礦樣的分級結(jié)果與討論
        3.5.4 有機碳含量測定結(jié)果與討論
        3.5.5 礦樣滲透性的測定結(jié)果與討論
    3.6 分水嶺景觀位置礦井中稀土元素分布狀況
        3.6.1 稀土總量垂直分異規(guī)律及在各粒級中分布情況
        3.6.2 不同深度礦樣稀土配分模式
        3.6.3 輕稀土與重稀土的分異
        3.6.4 Ce和Eu與其它元素的分異
        3.6.5 主要稀土元素配分隨深度的變化關(guān)系
        3.6.6 稀土元素相對分異值
    3.7 上脊梁景觀位置礦井中稀土元素分布狀況
        3.7.1 稀土總量垂直分異規(guī)律及在各粒級中分布情況
        3.7.2 不同深度礦樣稀土配分模式
        3.7.3 輕稀土與重稀土的分異
        3.7.4 Ce的異常值
        3.7.5 主要稀土元素配分隨深度的變化關(guān)系
        3.7.6 稀土元素相對分異值
    3.8 下脊梁和側(cè)面坡、尾面坡景觀位置礦井中稀土元素分布狀況
        3.8.1 稀土總量垂直分異規(guī)律及在各粒級中分布情況
        3.8.2 不同深度礦樣稀土配分模式
        3.8.3 輕稀土與重稀土的分異
        3.8.4 Ce和Eu的異常
        3.8.5 主要稀土元素配分隨深度的變化關(guān)系
        3.8.6 相對分異值
    3.9 水流方向的判定依據(jù)與意義
        3.9.1 基于尾礦中銨氮和稀土殘留量分析結(jié)果
        3.9.2 基于稀土總量和重稀土富集的水流方向判斷依據(jù)
    3.10 本章小結(jié)
第4章 提高離子吸附型稀土提取效率的途徑和方法
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑和儀器
        4.2.2 樣品采集及處理方法
        4.2.3 浸出實驗及表征方法
        4.2.4 Zeta電位測定方法
        4.2.5 增加石灰水護尾工藝的實驗方法
    4.3 基于雙電層模型和水化理論的離子吸附型稀土交換機理
        4.3.1 基于水化理論的離子吸附型稀土交換機理
        4.3.2 離子吸附型黏土礦物原礦的Zeta電位
        4.3.3 浸取過程中的Zeta電位變化與稀土浸出效率
        4.3.4 基于雙電層模型和水化理論的離子吸附型稀土交換機理
    4.4 基于pH依賴性的離子吸附型稀土分類和高效浸出方法
        4.4.1 基于pH依賴性的離子吸附型稀土分類
        4.4.2 黏土礦物的結(jié)構(gòu)及吸附稀土離子的解吸模型
        4.4.3 離子吸附型稀土及共存離子浸取的pH值依賴性
        4.4.4 幾種典型離子型稀土礦樣的兩段法浸出工藝浸出效果
        4.4.5 兩段法工藝浸取劑中氫離子對稀土、鐵、鋁的浸出作用
        4.4.6 不同粒級離子型稀土礦樣的兩段法浸出效果比較及原因
    4.5 增加石灰水護尾工藝的結(jié)果與分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 低濃度稀土的回收與廢水處理
    5.1 引言
    5.2 實驗方法
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)語與展望
    6.1 離子吸附型稀土資源開發(fā)的環(huán)境工程模式
    6.2 離子吸附型稀土資源的生產(chǎn)勘探與技術(shù)選擇
    6.3 提高離子吸附型稀土浸取效率的方法和原理
    6.4 礦山低濃度稀土含銨廢水的處理與稀土回收
    6.5 問題與展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：4019903