納濾在離子吸附型稀土礦浸出液回收稀土中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人類對(duì)稀土資源的過度開采和浪費(fèi)，在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了稀土緊缺的局勢(shì)。目前稀土浸出液呈現(xiàn)水量大、稀土濃度低的特點(diǎn)，常規(guī)提取方法，因工藝流程復(fù)雜、沉淀效果差、稀土損失量大、投入成本高等不足正逐漸被新技術(shù)如膜分離技術(shù)等取代。納濾技術(shù)應(yīng)用日益廣泛，但國內(nèi)外對(duì)其在稀土礦山應(yīng)用的研究鮮有，在此基礎(chǔ)上，本文通過研究納濾膜在離子吸附型稀土礦浸出液回收稀土中的應(yīng)用，以探索稀土回收新方法，拓寬納濾應(yīng)用領(lǐng)域。
　　研究所用稀土浸出液取自江西某離子型稀

2、土礦山，所用三種納濾膜分別為商業(yè)納濾膜(NF1)、自制納濾膜(NF2)及自制碳納米管改性納濾膜(NF3)，材質(zhì)均為聚酰胺。主要研究內(nèi)容與結(jié)果具體介紹如下：
　　(1)研究了納濾對(duì)稀土浸出液濃縮過程中操作壓力、進(jìn)料流量、pH、溫度、體積濃縮因子對(duì)納濾性能及運(yùn)行穩(wěn)定性的影響，確定各操作因素適宜范圍及最佳值，并結(jié)合溶解-擴(kuò)散模型、吸附-毛細(xì)孔流模型對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋。結(jié)果表明：壓力對(duì)膜性能影響較大，預(yù)壓后膜通量與截留率均有降低，故無需進(jìn)

3、行預(yù)壓操作，研究壓力范圍內(nèi)，通過對(duì)比確定20 min時(shí)通量為該壓力下納濾膜處理稀土浸出液的通量值，在240 min運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，三種納濾膜稀土截留率均保持在85％以上，得出適宜壓力范圍為0.4 MPa~0.8 MPa；研究進(jìn)料流量范圍內(nèi)，由納濾膜通量及稀土截留變化曲線對(duì)比得出，進(jìn)料流量為4 L/min~5.5 L/min時(shí)可保持較好膜性能；pH對(duì)膜性能影響較??；最佳溫度范圍25℃~30℃；體積濃縮因子對(duì)膜性能的影響主要表現(xiàn)為膜通量，實(shí)驗(yàn)得

4、出體積濃縮最佳約3倍。
　　(2)在已選操作因素的基礎(chǔ)上，研究了納濾對(duì)浸出液中稀土的濃縮效果。結(jié)果表明：經(jīng)240 min納濾濃縮后，稀土回收率可高達(dá)53.93%；通過對(duì)比稀土濃縮效果，確定商業(yè)納濾膜(NF1)更適合用于稀土濃縮；此外，納濾對(duì)浸出液中氨氮起到一定濃縮作用，可考慮將納濾用于氨氮回收，實(shí)現(xiàn)資源有效利用。
　　(3)針對(duì)稀土濃縮產(chǎn)生的膜污染現(xiàn)象，采用正交試驗(yàn)得出確定物理清洗中清洗壓力對(duì)清洗效果影響最大，最佳操作條件下