《表2 含稀土磷矿的主要元素在不同酸中的浸出率》

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《织金含稀土磷矿酸法浸出性能及预处理优化工艺试验》

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注*：LREs-轻稀土，MREs-中稀土，HREs-重稀土，TREE-所有稀土

原矿中主要元素在无机酸（硫酸、盐酸、磷酸和硝酸）中的浸出结果见表2。由表2可知，就轻稀土而言，硝酸浸出效率最高（32.97%），最低为磷酸，仅为7.96%。硫酸和硝酸对中稀土的提取效率相当，依次为40.52%和36.95%。相比轻稀土和中稀土而言，四种酸对重稀土效果较好，最高为硫酸58.54%，其次为硝酸37.50%。硝酸对所有稀土元素的提取效率比较均衡，最高为重稀土，最低为轻稀土，两者效率相差不到5个百分点。但无论是轻、中、重稀土元素，硫酸和硝酸的浸出效率均高于盐酸和磷酸，这可能是因为相应的稀土盐在盐酸和磷酸体系下随时间的延长发生沉淀[12]。再者，因稀土元素替代了磷矿晶格上的钙以磷酸盐的形式存在，故稀土金属在磷酸中的浸出率最低[17]；就矿物中稀土的主要元素Y、La、Nd和Ce而言，硫酸对Y的提取率最高（58.49%），其次为硝酸（37.00%），最低为磷酸（14.58%）。除了Y元素外，该条件下，硫酸，盐酸和磷酸对La、Nd和Ce的提取效率都不理想，其中磷酸体系处理效率最低，三组分的浸出率均小于10%。原因是硫酸体系中硫酸钙沉淀带走了部分已溶出的稀土成分[14]，而磷酸处理过程中液相中的稀土成分自发沉淀，生产更加稳定固体稀土磷酸盐[18]。四种酸中，硝酸对La、Nd、Ce的提取效率最高，相应的浸出率为La 37.71%、Nd 30.63%、Ce28.82%；就主量元素P2O5、CaO、MgO浸出效率而言，P2O5在硫酸体系下的浸出率最高（89.18%），其次是硝酸（48.68%）。CaO在硝酸体系下浸出率最高（51.28%），以Ca（NO3）2形式进入溶液；在硫酸体系CaO浸出率最低，原因是形成了难溶于水的CaSO4沉淀，实现了产品磷酸溶液与固体的自然分离。MgO在四种酸中的浸出效率相当，最高为硫酸体系（91.13%），最低为盐酸体系（85.00%）。试验结果表明，原矿直接酸浸工艺难以同时实现磷和稀土元素的高效提取。