離子交換柱稀土

1. 離子交換分離法

磺酸型陽離子交換樹脂在稀鹽酸介質中，可吸附鋯氧離子，經1～2mol/LHCl淋洗，僅釷和內稀土留在交換柱上，鈦容則部分分離，其他多數元素均能分離。再用4mol/LHCl淋洗，即可使鋯與釷和稀土分離。

此外，在鹽酸-過氧化氫溶液中，鋯(鉿)均可吸附於陽離子交換柱上，再用檸檬酸或草酸淋洗可進行定量分離。

某些陰離子交換樹脂在鹽酸溶液中，能吸附鋯、鉿、鈾和鈰，釷不被吸附。在氫氟酸介質中，鋯被吸附而與鋁、鐵分離。

2. 如何判斷是原生稀土還是離子吸附性

離子吸附型稀土礦是含稀土花崗岩或火山岩經多年風化形成黏土礦物，解離出的稀土離子以水合離子或羥基水合離子吸附在黏土礦物上。
吸附在黏土礦物上的稀土離子在水中不溶解也不水解，但遵循離子交換規律，可用化學法提取稀土。

3. 離子型稀土礦而得浸出過程真的是離子交換過程么

稀土概念（游資源）：600111 包鋼稀土、600259 廣晟色、600058 五礦發展、000758 色股專份屬、000752 西藏發展、600010 包鋼股份、600549 廈門鎢業、600614 鼎立股份、600362 江西銅業、601600 鋁業
永磁材料（游）：000970 科三環、002056 橫店東磁、002057 鋼源、600366 寧波韻升、600980 北礦磁材、600330 通股份、000795 太原剛玉、002352 鼎泰新材、
300127 銀河磁體、000969 安泰科技
類稀土：重晶石資源股紅星發展（600367）、高嶺土海印股份（000861）、螢石資源注入巨化股份（600162）、002225濮耐股份、600636三富、600985雷鳴科化、000009寶安、600318巢東股份、600277億利能源、600516碳素、600509富熱電、600735新華錦、002162斯米克、300064豫金剛石、600152維科精華等

4. 陽離子交換樹脂可以吸收稀土

准確的表述應該是離子交換法可以對稀土元素進行分離，從而制備高純度的單內一稀土元素。是以離子交換容樹脂作為固定相，含稀土離子的料液（一般為淋洗液）為流動相，通過離子交換樹脂骨架上的官能團所帶離子，與稀土離子淋洗液中的電荷相同的離子發生置換反應，從而將稀土離子吸附在樹脂官能團上，樹脂官能團自帶的離子釋放到稀土料液中（比如陽樹脂的H離子或陰樹脂的OH離子），當樹脂吸附飽和後，在用高濃度的HCl或NaOH溶液進行洗脫，因為離子交換是可逆的，所以吸附後洗脫並不困難。作為離子交換樹脂在稀土元素離子吸附中的應用，最難的是將離子排代順序靠近的稀土離子進行有效分離，從而得到高純度的單一稀土元素。這個問題也是咱們作為全球最大稀土儲有量國家，但高端稀土的生產及定價卻被國外公司壟斷的關鍵所在，國內的生產工藝一般都採取萃淋法，得到的純度普遍不高，作為微量精製製取高純度額稀土元素，離子交換法是首選。希望能與國內相關科研及生產單位可以進一步交流，合作。

5. 稀土是怎麼提取的

提取稀土的主要工藝過程為：表土剝離→開挖含礦山體、搬運礦石→浸礦池→將按一定比例（濃度要求）配置的電解質溶液作為"洗提劑"或"浸礦劑"，加入浸礦池，溶液對池中含"離子相"稀土礦石進行"滲濾洗提"或"淋洗" →溶液中活潑離子與稀土離子交換，"離子相"稀土從含礦載體礦物中交換出來，成為新狀態稀土。

加入"頂水"，獲含稀土母液；母液經管道或輸液溝流入集液池或母液池，然後進入沉澱池；浸礦後廢渣從浸礦池中清出，異地排放→在沉澱池中加入沉澱劑、除雜劑，使稀土母液中稀土除雜、沉澱，獲混合稀土。

池中上清液經處理後，返回浸礦池，作"洗提劑"循環使用→混合稀土經灼燒，獲純度≥92%的混合稀土氧化物。

(5)離子交換柱稀土擴展閱讀：

稀土礦物的分布，在岩漿岩及偉晶岩中以硅酸鹽及氧化物為主，在熱液礦床及風化殼礦床中以氟碳酸鹽、磷酸鹽為主。富釔的礦物大部分都賦存在花崗岩類岩石和與其有關的偉晶岩、氣成熱液礦床及熱液礦床中。

稀土元素由於其原子結構、化學和晶體化學性質相近而經常共生在同一個礦物中，即鈰族稀土和釔族稀土元素常共存在一個礦物中，但這類元素並非等量共存，有些礦物以含鈰族稀土為主，有些礦物則以釔族為主。

將60%的稀土精礦與濃鹼液攪勻，在高溫下熔融反應，稀土精礦即被分解，稀土變為氫氧化稀土，把鹼餅經水洗除去鈉鹽和多餘的鹼，然後把水洗過的氫氧化稀土再用鹽酸溶解，稀土被溶解為氯化稀土溶液，調酸度除去雜質，過濾後的氯化稀土溶液經濃縮結晶即製得固體的氯化稀土。

6. 鹼熔-離子交換分離-電感耦合等離子體發射光譜法分析稀土元素

試樣在剛玉坩堝中用過氧化鈉熔融分解，水提取，過濾，濾渣酸溶，在一定的酸度下過陽離子樹脂交換柱，使稀土元素與殘余熔劑和鐵鋁等分離，等離子體發射光譜法(ICP-AES)測定。方法詳見第61章稀土元素分析中61.3.3.8陽離子樹脂交換-電感耦合等離子體發射光譜法測定15種稀土元素。

7. 稀土元素間的相互分離

稀土元素相互分離的方法如分級結晶法、分級沉澱和均相沉澱法，因分離的效果不理想，手續冗長、費時，已很少用於礦石分析。

氧化還原分離法系以原子價的改變為基礎，廣泛用於具有變價的稀土元素如四價鈰和二價銪、釤和鐿的分離。

有機溶劑萃取法對於分離稀土元素是行之有效的方法。如用乙醚萃取四價鈰可與其他稀土元素分離。近年來應用P₂₀₄萃取分離稀土元素具有特別重要的意義，例如用0.75mol/LP₂₀₄甲苯萃取時，鑭-鑥的分離因數可達3.5×10⁵，相鄰兩鑭系元素平均分離因數為2.5。P₅₀₇性質與P₂₀₄相似，相鄰稀土元素的分離因數的平均值大子P₂₀₄。

層析分離法包括紙色層法和柱上色譜法。在紙色譜法中，展開劑的選擇很重要，用於稀土元素分離的展開劑有:丙酮-乙醚-硫氰酸-硝酸銨系統;丁酮-硫氰酸-硝酸銨系統，丁醇-8-羥基喹啉-乙酸-硝酸銨系統以及8-羥基喹啉-二甘醇甲醚-三氯甲烷-氯化鉀系統等。

紙色譜法的優點是操作簡便，由於某些稀土元素在展開時存在拖尾現象，影響分離效果。近年來提出用高壓直流紙上電泳法可將15個稀土元素分離，但在常規分析中尚未使用。用乙醚-四氫呋喃-P₂₀₄-硝酸(100+15+1+3.5)對所有的稀土元素具有很好的分離效果，大量鈾存在以及復雜礦石中鑭系元素的分離都能得到同樣的效果。在上述分離系統中，採用雙向薄層色譜分離鉬、鋯、鈾、釔、銪、釤、鉕、釹、鐠、鈰、鑭、鋇、鍶、碲等元素，且可以分離測定岩石和獨居石中的稀土元素。

柱上反相分配層析法中以負載於三氟氯乙烯、硅藻土或多孔硅膠等擔體上的P₂₀₄或P₅₀₇作固定相，以適當濃度的鹽酸、硝酸或高氯酸溶液作流動相可以將稀土元素分成兩組、多組或將15個稀土元素相互分離。在一般情況下的分離效果，P₅₀₇優於P₂₀₄。以P₅₀₇萃淋樹脂作固定相的分離又優於負載在一般擔體上的P₅₀₇的固定相。柱上色層法分離稀土元素，目前應用最廣。

離子交換法也是分離稀土元素較為有效的方法。此法不但利用稀土元素在交換劑上交換勢的微小差別進行分離，而且更主要的是利用各稀土元素所形成的配合物其穩定性不同的特性來增進分離效果。常用的配位合劑有:乙酸銨、EDTA、檸檬酸、磺基水楊酸、乳酸和α-羥基異丁酸等。尤以α-羥基異丁酸效果較好。

高速離子交換色譜法，不僅使稀土元素相互分離，而且也大大地縮短了分離時間;α-羥基異丁酸濃度梯度或pH梯度淋洗效果更好，可在0.5h內完成15個稀土元素相互分離。

總之，對稀土元素間的相互分離，迄今為止各類方法均有其優缺點，在實際使用中有一定局限性。

8. 離子吸附性稀土是什麼意思

離子吸附型稀土礦是含稀土花崗岩或火山岩經多年風化形成黏土礦物，解離出的稀土離子以水合離子或羥基水合離子吸附在黏土礦物上。吸附在黏土礦物上的稀土離子在水中不溶解也不水解，但遵循離子交換規律，可用化學法提取稀土。礦石多在丘陵地帶，為鬆散的沙黏土，顏色有白色、灰色、紅色、黃色。密度為2.0～2.5g/cm3。礦山產品為混合氧化稀土，其稀土配分變化很大，有輕稀土型，重稀土型和中重稀土型。礦體覆蓋淺，礦石較鬆散，顆粒很細。在礦石中的稀土元素80%～90%呈離子狀態吸附在高嶺土、埃洛石和水雲母等粘土礦物上；吸附在粘土礦物上的稀土陽離子不溶於水或乙醇，但在強電解質（如Na
Cl、（NH4）2
SO4、NH4Cl等）溶液中能發生離子交換並進入溶液和具有可逆反應。

9. 現在離子型稀土礦的開采方法和成本是怎麼樣的

離子型稀土第一代提取工藝，可簡述為"異地提取工藝"，或歸結為"池浸工藝"。其主要工藝過程為：表土剝離→開挖含礦山體、搬運礦石→浸礦池→將按一定比例（濃度要求）配置的電解質溶液作為"洗提劑"或"浸礦劑"，加入浸礦池，溶液對池中含"離子相"稀土礦石進行"滲濾洗提"或"淋洗" →溶液中活潑離子與稀土離子交換，"離子相"稀土從含礦載體礦物中交換出來，成為新狀態稀土；加入"頂水"，獲含稀土母液；母液經管道或輸液溝流入集液池或母液池，然後進入沉澱池；浸礦後廢渣從浸礦池中清出，異地排放→在沉澱池中加入沉澱劑、除雜劑，使稀土母液中稀土除雜、沉澱，獲混合稀土；池中上清液經處理後，返回浸礦池，作"洗提劑"循環使用→混合稀土經灼燒，獲純度≥92%的混合稀土氧化物。由上可見，本工藝過程中的技術關鍵詞是："表土剝離"、"開挖含礦山體"、"礦石搬運"、"浸礦池"、"洗提劑"、"異地滲濾洗提"、"離子交換"、"含稀土母液"、"尾砂異地排放"、"母液池"、"沉澱池"、"沉澱劑、除雜劑"、"沉澱、除雜"、"混合稀土"、"上清液返回"、"灼燒"、"REO≥92%混合稀土氧化物"。

"池浸工藝"與傳統的生產工藝相比較，其第一、二、三道工序過程相似於礦產資源開采中傳統的采礦專業的各作業工序；第三、四、五道工序過程相似於傳統選礦專業和濕法冶金專業相結合的各作業工序；自第五道工序過程以後的各工序，屬於傳統濕法冶金專業的各作業工序。其中，第三道工序中的"浸礦池"，起著聯系傳統采礦、選礦專業作業的作用，類似於礦山選廠的"原礦侖"；而第五道工序中的"沉澱池"，卻起著聯系傳統選礦、濕法冶金專業作業的作用，類似於濕法冶金企業的"原料侖"。

由此，相似於傳統選礦專業的主要選別過程，是在"浸礦池"中完成，而且作為本工藝的中間製品，在此獲得含稀土的母液；而屬於傳統濕法冶金專業的典型濕法冶金過程，則主要在"沉澱池"中進行，並由此獲得"稀土精礦"的初級產品--"混合稀土"；再經灼燒處理後即可獲得"稀土精礦"終級產品--REO≥92%的混合稀土氧化物。

進而言之，上述作業過程中，先後在三個典型的作業過程中，分別獲得了"中間製品"、"初級產品"和"終級產品"。亦即，在"浸礦池"中，通過離子交換，製得含稀土的母液；在"沉澱池"中，通過沉澱，製得混合稀土；在"灼燒"中，製得混合稀土氧化物。因此，為了確保離子型稀土的產品質量，主要應從這三個關鍵性作業過程中把好技術關。

在此工藝中，所獲得的"稀土精礦"產品，已不再是傳統概念中的"稀土精礦"礦產品，而是純度相對較高的"混合稀土氧化物"產品。嚴格地說，離子型稀土礦山獲得的終級產品，已不再從屬於"礦產品"，而是濕法冶金範疇的產品。顯然，其產品檔次，比傳統礦山開採的產品，已大大地提高了一步。

以上工藝流程結構，是稀土礦產資源開發利用中一種嶄新的工藝。它徹底打破了稀土資源開發的傳統工藝，而將多種專業和工藝集於一體，在礦山就直接製得純度較高的混合稀土氧化物產品。應用這種生產工藝，而生產的產品質量指標，是此前稀土生產工藝難以達到的。可見，以這種產品作為原料，對於稀土冶煉的進一步深加工是十分有利的。

然而，世間任何事物往往都具有"兩重性"。離子型稀土擁有非常突出的優勢的一面，同時又由於它的賦存特徵和工藝特徵，而決定了它不令人滿意的另一面。伴隨著"池浸工藝"工業化生產後，導致出現一些非常尖銳和突出的問題：一是對生態環境破壞大。由於離子型稀土廣泛賦存於地表淺層，展布面積大，再加上"池浸工藝"本身要求，該生產工藝實際上是一個"搬山運動"。據統計，每生產一噸混合稀土氧化物，約需消耗1,201-2,001噸礦石，同時還將伴隨產生尾砂1,200-2,000噸，砂化面積約1畝。二是資源利用率低，資源浪費大。為便於礦石的采、運以及尾砂的排放，降低成本，節省投資，許多礦山的"浸礦池"建在山坡礦體的中下部，"浸礦池"以下的含礦礦體，被所建生產系統"壓礦"，尤其是如若被尾砂覆蓋後，則更難於開采。據資料，該工藝表內資源利用率一般不達50%，低者僅25-30%左右。

10. 想問一下 為什麼離子吸附型稀土礦在地表面1.5m以下才有稀土元素

離子吸附型稀土礦是含稀土花崗岩或火山岩經多年風化形成黏土礦物，解離出的稀土離子以水合離子或羥基水合離子吸附在黏土礦物上。吸附在黏土礦物上的稀土離子在水中不溶解也不水解，但遵循離子交換規律，可用化學法提取稀土。礦石多在丘陵地帶，為鬆散的沙黏土，顏色有白色、灰色、紅色、黃色。密度為2.0～2.5g/cm3。礦山產品為混合氧化稀土，其稀土配分變化很大，有輕稀土型，重稀土型和中重稀土型。礦體覆蓋淺，礦石較鬆散，顆粒很細。在礦石中的稀土元素80%～90%呈離子狀態吸附在高嶺土、埃洛石和水雲母等粘土礦物上；吸附在粘土礦物上的稀土陽離子不溶於水或乙醇，但在強電解質（如Na Cl、（NH4）2 SO4、NH4Cl等）溶液中能發生離子交換並進入溶液和具有可逆反應。