The invention relates to a method for calculating the mass concentration of an ionic rare earth in-situ leaching ammonium sulfate solution, which is suitable for the parameter design of an in-situ leaching extractant solution. The present invention includes a first step: Cup leaching test; the second step: the molar ratio of N and calculate the chemical equilibrium constant K and reaction; the third step: the test of soil parameters; the fourth step: the concentration of rare earth rare earth ore grade corresponding calculation; the fifth step: the calculation theory of ammonium sulfate injection mass concentration; the sixth step: the calculation of sulfuric acid the actual injection liquid concentration of ammonium. The invention of considering various circumstances, based on the chemical equilibrium constants as a starting point, considering the actual situation, put forward the calculation method of ammonium sulfate solution injection concentration, provides a theoretical basis for the reasonable addition of impregnating solution concentration of extractant of ammonium sulfate solution. The solution concentration of ammonium sulfate solution determined by the invention is scientific and reasonable, and the error rate of the rare earth extraction is expected to be within 5%.
【技术实现步骤摘要】
离子型稀土原地浸矿硫酸铵注液质量浓度的计算方法
本专利技术涉及离子型稀土原地浸矿硫酸铵注液质量浓度的计算方法,适用于原地浸矿浸取剂溶液的参数设计。
技术介绍
原地浸矿工艺具有资源回收率高、绿色、环保、适应性强等优点,对于成矿面积非常大和单位面积内资源量非常小的离子型稀土资源,原地浸矿工艺具有难以被其它工艺完全替代的优势,已成为国家大力推广应用的离子型稀土矿开采工艺。原地浸矿的工艺是在稀土矿体区域内按照一定的孔网参数布置注液孔,通过注液孔向矿体注入浸取剂溶液,使其与稀土离子发生交换反应,再在注液孔注入上清液,稀土离子进入上清液中形成稀土母液,稀土母液从收液工程流出,用沉淀剂沉淀母液中的稀土,实现资源回收的目的。显然注液时浸取剂浓度对原地浸矿的资源回收率具有重要影响,主要包括两方面:一方面,注入的浸取剂浓度过低,在矿土中的浸取剂含量就较低,不能与矿土中的稀土离子发生充分反应,矿土中剩余大量可以被交换出来的稀土离子,降低了资源回收率;同时过低的注液浓度导致在矿层下端溶液中硫酸铵含量偏低,易引起矿体对母液中稀土离子产生再吸附作用,降低资源回收率;较低的注液浓度意味着较长的注液时间,会影响工程的工期,增加生产成本。另一方面,加入的浸取剂浓度过大,既浪费了生产原料,增加了生产成本,也会造成更多的氨氮等废水在矿土中的残留,破坏生态环境。原地浸矿过程是一个浸矿剂迁移进入矿体、离子交换和稀土离子迁移流出地表的过程。目前的研究表明,浸取剂的浓度既决定了浸矿速度的快慢,也决定了母液中稀土离子的含量,同时还会影响浸取剂的消耗量。浸取剂浓度高,浸矿速率快,母液中稀土离子含量高,浸取 ...
【技术保护点】
一种离子型稀土原地浸矿硫酸铵注液质量浓度的计算方法,其特征是:包括以下步骤:第一步:杯浸试验;测试稀土原矿品位α,取稀土原矿置于反应器皿中,按固液质量比1:3加入硫酸铵溶液,在温度20℃时,反应24小时,测试浸出液中稀土离子摩尔浓度和铵根离子摩尔浓度;第二步:计算矿体化学平衡常数K和反应物的摩尔比n;
【技术特征摘要】
1.一种离子型稀土原地浸矿硫酸铵注液质量浓度的计算方法,其特征是:包括以下步骤:第一步:杯浸试验;测试稀土原矿品位α,取稀土原矿置于反应器皿中,按固液质量比1:3加入硫酸铵溶液,在温度20℃时,反应24小时,测试浸出液中稀土离子摩尔浓度和铵根离子摩尔浓度;第二步:计算矿体化学平衡常数K和反应物的摩尔比n;根据杯浸试验结果,对关系式(2),即进行公式转化后取对数,得到关系式(3),对关系式(3)进行线性拟合,得到化学平衡常数K和反应物的摩尔比n,第三步:测试土体参数;用现有常规手段测试土体的密度ρ、矿土饱和度Sr和孔隙比e;第四步:计算稀土原矿品位对应的稀土离子浓度;原地浸矿过程中浸取每方矿需要消耗的溶液体积即为每方矿中所含的空隙体积,即体积为V的矿需要消耗Vv体积的硫酸铵溶液,原地浸矿过程中的稀土起始摩尔浓度可以用关系式(4)表示:关系式(4)中:为稀土原矿品位对应的摩尔浓度,单位:mol/L;α为原矿品位,单位:%;ρ为稀土矿密度,单位:Kg/m3;V为稀土矿体积,单位...
【专利技术属性】
技术研发人员:秦磊,王观石,钟宜航,罗嗣海,刘剑,
申请(专利权)人:江西理工大学,
类型:发明
国别省市:江西,36
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