重庆中梁山煤田凝灰岩中战略性金属的浸出试验
作者:邹建华; 王慧; 刘述平; 陈虹雨; 刘峰; 田和明; 李甜
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西南地区晚二叠世含煤岩系底部广泛分布着一层凝灰岩,由基性火山灰通过热液蚀变而成。凝灰岩富含战略金属,如稀土元素(REY)、Nb和Ga,这被称为一个新的煤型战略金属矿床。然而,凝灰岩战略金属的可提取性尚不清楚,这限制了这些金属的开发和利用。本研究以重庆中梁山第二叠世凝灰岩煤田晚期为研究对象,采用(NH4)2SO4、H2SO4、NaOH、HCl和HF等试剂,对凝灰岩的REY、铌、Ga、Al2O3和SiO2进行逐步连续浸出。结果表明,(NH4)2SO4可以浸出约30%的REY,表明凝灰岩的离子吸附类型超过30%,其他战略金属以矿物相的形式存在。(NH4)2SO4-H2SO4-NaOH-HCl-HF分步连续浸出法可有效提取中国境内的凝灰岩、Ga、Nb等战略金属。REY、Ga、Nb、Al2O3和SiO2的浸出率总量分别为86.52%、67.32%、54.7%、87.87%和98.97%。浸出后的残渣主要是硫铁矿的,也可综合利用。整个步骤的最佳条件为:-分步连续浸出法为:(1)(NH4)2SO4浓度:15g/L,浸出温度:20,浸出时间:12h,液固比:1。(2) H2SO4浓度:60%,浸出温度:130,浸出时间:3小时,液固比:3小时。(3) NaOH浓度:45%,浸出温度:130,浸出时间:2.5h,液固比:3。(4) HCl浓度:150g/L,浸出温度:90,浸出时间:2h,液固比:3。(5) HF浓度:15g/L,浸出温度:75,浸出时间:2h,液固比:4。