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稀土是战略性矿产资源,对国民经济、国家安全和科技发展具有重要的意义。本文通过对贵州西部玄武岩风化壳稀土矿石中稀土元素赋存状态研究,结合物理选矿试验和稀土浸出工艺研究,确定最佳浸出工艺条件,为该类型稀土矿产资源的利用提供理论依据。通过研究,得出如下主要结论: 1、赋存状态研究发现:(1)矿石矿物由高岭石、赤铁矿、蒙脱石、伊利石、勃姆石、锐钛矿、金红石、钛铁矿、磁铁矿、赤铁矿(褐铁矿)、钾长石等组成;(2)La、Ce、Pr与Ti、P元素分布特征较为吻合,且发现磷酸镧矿物颗粒;(3)推测稀土元素存在离子吸附型和独立矿物,也不排除存在其它形式的可能。 2、试验矿样主要化学成分除稀土(平均含量为1065×10-6)外,钛(平均含量为6.62%)、铌(平均含量为114×10-6)、钪(平均含量为39.5×10-6)、镓(平均含量为43.0×10-6)等元素具有一定的综合利用价值;原矿粒度筛析表明,各粒级有价元素分布较为均匀,在粒度小于0.038mm时存在轻微的富集现象。 3、多种物理选矿试验结果表明,矿样H2D、H4D、H7D通过单一的擦洗、螺旋溜槽及高梯度磁选等物理选矿方法,均没有实现稀土等元素的有效分离。而采用重磁联合选矿试验方法,稀土总量、二氧化钛、全铁、铌、钪等元素品位在精1、精2及精3中均有一定程度的富集,但富集程度不高,富集系数为1.03-1.23,回收率8.81%-24.74%,未能达到预期选矿效果,因而只能通过化学选矿实现稀土等元素的富集。 4、通过对比研究不同浸取方法、浸取剂浓度、浸取剂流速、矿石含水率、液固比、浸取剂溶液pH值、装矿密度等条件下,以硫酸铵为浸取剂,系统开展稀土总量浸出工艺研究,确定了贵州西部玄武岩风化壳中稀土矿的最佳浸取试验工艺条件:浸取方法选择柱淋洗浸出,装矿密度为1.25kg/L,矿石含水率为8%,液固比为1∶1,浸取剂浓度为2.5%,浸取剂流速为0.5mL/min,浸取剂溶液pH值为5.50,以此条件所得的稀土总量浸出率为67.1%,为后续各稀土元素的分离提取奠定基础。