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冕宁县稀土尾矿中稀土的回收研究

作　者: 姜英
导　师: 赵仕林
学　校: 四川师范大学
专　业: 环境科学
关键词: 稀土尾矿固化栎木单宁稀土回收稀土吸附特性
分类号: TD926.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

冕宁县稀土资源丰富，森荣乡牦牛坪为全县主要的采矿集中区，现已累计探明的稀土储量为250万吨以上，在全国稀土储量排位第二。但由于采矿技术落后，稀土资源的开发和利用不科学合理，矿山无序开采、尾矿废石和废水无序堆排，仅牦牛坪矿区就形成了0.6平方公里的尾矿堆积场，堆渣量在200万吨左右，其中稀土含量约为4万多吨，水冲刷后大量尾矿沙冲入河道,造成河道堵塞及废水二次进入河道，稀土废水的流入极有可能污染安宁河水体,危及安宁河流域人畜饮水安全,危及农作物灌溉安全，这严重破坏了生态环境，也造成了稀土资源的浪费。本文主要研究冕宁县牦牛坪稀土尾矿中的稀土回收，用当地来源广泛的含单宁的栎木树皮为原料，经实验研究寻找栎木树皮中的单宁最佳浸取条件为：1:1的丙酮水，在303K下振荡浸取24h,得到的最浸取量为87.028mg/g；以甲醛交联将其以苎麻纤维接枝和氨基化二氧化硅固化栎木单宁三种方法制备了这三种材料对轻稀土离子La³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺的吸附特性研究。经实验表明：三种接枝单宁对La³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺的吸附效果都比较好，其中吸附效果最好的是NH₂SiO₂固化栎木单宁，当La³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺的初始浓度为5mmol/l时，在最佳pH和最适宜温度条件下，平衡吸附量可达到La³⁺528.70mg/g,Pr³⁺479.08mg/g；Ce³⁺446.95mg/g。以冕宁县牦牛坪的稀土尾矿作为研究对象，经随机采样，测定其尾矿中稀土的含量；并对矿渣中稀土的硫酸浸取条件进行了优化结果表明：当T=323K，t=60min，硫酸溶液浓度为0.5mol/l的浸取条件下得到的浸取液中含稀土量最大，其含量为:20.21mg/g（La:7.20mg/g,Ce:9.10mg/g,Pr:1.07mg/g,Nd：2.84mg/g）。用固化栎木单宁、苎麻纤维固化栎木单宁、NH₂SiO₂固化栎木单宁对尾矿浸取液进行吸附回收实验得到，三种材料对稀土尾矿的吸附容量分别为：66.62%、74.77%、78.04%，其中最好的是NH₂SiO₂固化栎木单宁对尾矿浸取液的吸附：当T=323K，t=3h，pH=5.5时，其最大吸附率为78.04%。研究结果表明，该方法为冕宁废弃尾矿中稀土的回收利用提供了理论和技术依据。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-7
插图和附表清单  7-10
1 绪论  10-22
  1.1 前言  10-11
  1.2 稀土资源分布及利用情况  11-15
  1.3 冕宁县稀土尾矿堆放与问题  15-17
  1.4 稀土尾矿的回收利用研究进展  17-20
  1.5 论文研究内容、目的及意义  20-22
2 三种固化栎木单宁对 La~(3+)、Ce~(3+)、Pr~(3+)的吸附特性研究  22-51
  2.1 引言  22-23
  2.2 浸取栎木树皮中的单宁及单宁吸附材料的合成  23-27
  2.3 三种固化栎木单宁对 La~(3+)、Ce~(3+)、Pr~(3+)的吸附平衡  27-33
  2.4 pH 值对三种固化栎木单宁吸附 La~(3+)、Ce~(3+)、Pr~(3+)的影响  33-37
  2.5 温度对三种固化栎木单宁吸附 La~(3+)、Ce~(3+)、Pr~(3+)的影响  37-41
  2.6 三种固化栎木单宁吸附 La~(3+)、Ce~(3+)、Pr~(3+)的动力学  41-48
  2.7 本章小结  48-51
3 三种固化栎木单宁对冕宁县尾矿再回收的稀土离子的吸附特性研究  51-62
  3.1 引言  51
  3.2 稀土尾矿浸取的条件  51-55
  3.3 三种固化栎木单宁对尾矿中稀土离子的吸附回收  55-60
  3.4 本章小结  60-62
4 结论与展望  62-68
  4.1 结论  62-66
  4.2 展望  66-68
参考文献  68-71
致谢  71-72
研究生期间发表论文  72

冕宁县稀土尾矿中稀土的回收研究

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