离子型稀土矿富含中重稀土战略资源,目前工业生产普遍采用硫酸铵原地浸取技术,但存在严重的氨氮污染问题。为此,本课题组开发了硫酸镁及其复合体系绿色浸取新技术,即采用硫酸镁及其复合体系替代硫酸铵浸取离子型稀土矿,从源头消除了常规铵盐浸矿带来的氨氮污染,但浸取尾矿仍存在钙、镁养分失衡、土壤酸化等问题。针对上述问题,本文以离子型稀土矿浸取尾矿为研究对象,重点研究了去离子水、氯化钙、石灰水等淋洗剂淋洗前后,镁、钙等营养元素的赋存状态转变与淋出规律,提出了镁盐浸取尾矿的化学淋洗修复技术,解决了钙、镁养分失衡、土壤酸化等问题。主要结果如下:(1)研究了浸取尾矿中不同赋存状态钙、镁的提取与分析方法。采用去二氧化碳水浸提浸取尾矿,控制液固比为10:1,浸提2次可将水溶态钙、镁浸提完全;采用1 mol/L乙酸铵溶液浸提浸取尾矿,控制液固比为9:1,浸提3次可将水溶态和交换态钙、镁浸提完全。根据乙酸铵溶液与去二氧化碳水浸提结果,采用差减法分别获得浸取尾矿中水溶态、交换态钙、镁的含量。(2)研究了去离子水淋洗浸取尾矿过程镁、钙等营养元素的赋存状态转变与淋出规律。采用去离子水淋洗镁浸尾矿或铵浸尾矿时,淋出液中的钙、镁或铵根等离子浓度均呈指数降低。采用去离子水淋洗铵浸尾矿,当液固比为1.67时,其碱解氮含量高达205.0 mg/kg,且速效钙、镁养分被严重淋失:而在同样条件下淋洗镁浸尾矿,其速效镁、碱解氮含量分别为158.1 mg/kg和38.1 mg/kg,满足植物的生长需求,但其速效钙养分也被严重淋失。此外,淋洗后尾矿的pH值均低于5.50,尾矿酸化问题未得到解决。(3)研究了氯化钙溶液淋洗镁浸尾矿过程镁、钙等营养元素的赋存状态转变与淋出规律。采用氯化钙溶液淋洗镁浸尾矿,当氯化钙溶液浓度为0.05～0.25 mol/L时,镁离子的淋出曲线与去离子水淋洗过程类似,而淋出液中钙离子浓度则迅速上升直至达到平衡。当氯化钙溶液浓度为0.05～0.25 mol/L时,淋洗后尾矿中速效钙养分含量为650.l～2333.0 mg/kg,且以水溶态为主。但由于氯化钙溶液的离子交换能力强,淋洗后尾矿中速效镁养分被严重淋失,导致速效钙、镁养分失衡。此外,尾矿酸化问题同样未得到解决。(4)研究了石灰水淋洗镁浸尾矿过程镁、钙等营养元素的赋存状态转变与淋出规律。采用0.20 mol/L石灰水淋洗镁浸尾矿,镁离子的淋出曲线与去离子水、氯化钙溶液淋洗过程类似,而石灰水中的钙离子基本全部被静电吸附在淋洗后尾矿中,同时镁浸尾矿中部分水溶态镁也转化为交换态镁,这与淋洗后尾矿pH值的升高有关。当液固比为0.80时,淋洗后尾矿中速效钙、镁养分含量分别为201.7～1426.3 mg/kg、104.4～207.6 mg/kg,速效钙镁比为1.0～13.7,pH值为5.50～7.75,解决了速效钙、镁养分失衡、尾矿酸化等问题。(5)研究并优化了镁浸尾矿化学淋洗修复技术,以降低淋洗原料消耗,提高淋洗效率。采用去离子水、0.20 mol/L石灰水分步淋洗,当其液固比分别为0.13和0.67时,淋洗后尾矿中速效钙、镁养分含量分别为177.9～1282.3 mg/kg、122.5～206.2 mg/kg,速效钙镁比为1～20,pH值为5.82～7.90,解决了速效钙、镁养分失衡、尾矿酸化等问题,同时还实现了镁浸尾矿的快速淋洗修复。