风化壳淋积型稀土矿浸出过程中离子交换模型与溶质运移方程

发布时间：2023-04-11 17:58

　　为合理确定浸矿剂溶液浓度,提高资源回收率,控制矿山氨氮污染及污染物迁移,本文研究风化壳淋积型稀土矿浸矿过程中离子交换过程和溶质运移规律,研究结果将对绿色高效提取稀土资源和保护环境具有一定的理论和生产实践指导意义。本文通过同粒级矿样平衡浸矿试验、同粒级矿样非平衡浸矿试验,研究浸矿剂浓度对稀土离子浸出效果的影响,确定离子交换模型和选择系数;分析非平衡浸矿过程,研究浸矿时间对稀土离子浸出效果的影响,基于平衡浸矿考虑非平衡浸矿过程,采用Fick定律和Kerr模型,建立浸出动力学模型,求出与扩散系数相关的参数;通过原矿矿样柱浸试验,基于离子交换和迁移过程,建立柱浸浸出动力学模型即源汇项,建立并求解具有源汇项的溶质运移方程,结合矿样穿透曲线验证其适用性。主要研究结论:(1)通过同粒级矿样平衡浸矿试验,研究浸矿剂浓度对稀土离子浸出效果的影响,结果表明:当浓度小于5.3 g/L时,稀土离子浸出量随浓度的增加而增加,当浓度超过5.3 g/L时逐渐趋于稳定,故选取Kerr模型作为平衡浸矿的离子交换模型。(2)分析非平衡浸矿过程,采用Fick定律描述铵根离子和稀土离子的扩散过程,Kerr模型描述离子交换过程...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 离子交换
        1.2.2 溶质运移
    1.3 研究主要内容
    1.4 技术路线
第二章 同粒级矿样平衡浸矿的离子交换模型
    2.1 离子交换模型及选择系数
        2.1.1 离子交换模型
        2.1.2 计算模型中选择系数
    2.2 同粒级矿样平衡浸矿试验及分析
        2.2.1 平衡浸矿试验
        2.2.2 确定离子交换模型及选择系数
        2.2.3 验证选择系数计算方法
    2.3 本章小结
第三章 同粒级矿样非平衡浸矿的浸出动力学模型
    3.1 非平衡浸矿试验
        3.1.1 矿样物理性质
        3.1.2 非平衡浸矿试验
        3.1.3 试验结果及核收缩模型运用
    3.2 非平衡浸矿过程理论分析
        3.2.1 分析非平衡浸矿过程
        3.2.2 建立非平衡浸矿模型
        3.2.3 验证浸出动力学模型
    3.3 建立原矿矿样浸出动力学模型
        3.3.1 原矿非平衡浸矿试验
        3.3.2 验证浸出动力学模型
    3.4 本章小结
第四章 建立具有源汇项的溶质运移方程
    4.1 矿样物理性质
    4.2 柱浸过程中的穿透曲线
        4.2.1 柱浸试验方案
        4.2.2 实测离子穿透曲线
        4.2.3 求解溶质运移方程参数
    4.3 构建柱浸过程中源汇项方程
        4.3.1 分析柱浸过程
        4.3.2 建立源汇项方程
    4.4 建立具有源汇项的溶质运移方程
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3789510