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江西科技大学饶运章课题组:离子吸附稀土矿浸出过程孔隙结构的演化规律

论论资讯 | 2023-03-01 3热度

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Evolutionary Law of Pore Structure of Ion-Adsorbed Rare Earth Ore Leaching Process

Zhang X.; Gao Z.; Rao Y.; Shi L.; Xu W.

Published:2023-03-01
DOI:10.3390/min13030322

研究背景

在当今社会中,稀土元素已成为各种高科技产品制造的必要原材料。而离子吸附型稀土矿石是稀土元素的主要来源之一。然而,稀土矿石的开采和浸出过程中,注入的化学试剂和稀土颗粒会发生强烈的化学反应,导致稀土结构的变化,从而影响土壤的宏观机械性能和渗透性。因此,如何探究浸出过程中的孔隙结构演化规律,对于稀土矿石的开采和浸出具有重要意义。

研究内容

该论文主要探究了离子吸附型稀土矿石浸出过程中孔隙结构的演化规律。通过室内浸出模拟实验,对比分析了不同浸出液浓度下浸出过程中Zeta电位的变化,分析了强、弱结合水层逐渐变化的过程,并使用核磁共振(NMR)仪器获取了孔隙度、T2谱和孔径等结构参数,分析了微观孔隙结构的演化规律。实验结果表明,去离子水(DI)浸出过程对矿体孔隙结构的影响较小,而MgSO4浸出液浸出过程中矿体孔隙结构的变化更大。在初始浸出阶段,矿体的最小孔隙(0-0.24微米)和小孔隙(0.24-0.65微米)数量迅速减少,大孔隙(1.6-10微米)数量增加。在有效浸出阶段,最小孔隙(0-0.24微米)、小孔隙(0.24-0.65微米)和中孔隙(0.65-1.6微米)的数量增加,而大孔隙(1.6-10微米)和超大孔隙(大于10微米)的数量减少。在浸出结束阶段,孔径从中孔隙(0.65-1.6微米)和小孔隙(0.24-0.65微米)演化为大孔隙(1.6-10微米)。化学置换反应和溶液渗透都会引起矿体孔隙结构的变化,而化学置换反应的影响要高于渗透。

研究意义

该论文揭示了离子吸附型稀土矿石浸出过程中孔隙结构的演化规律,为稀土矿石的开采和浸出提供了重要的理论依据。同时,该研究还为探究其他矿石浸出过程中孔隙结构的演化规律提供了思路和方法。此外,该研究还为矿物学和地球化学领域的研究提供了新的思路和方法。

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