2021年度江西省技术发明奖三等奖

南方离子型稀土资源高效回收稀土关键技术与应用

主要完成人及所在单位：李新冬（江西理工大学），邹志强（赣州稀土矿业有限公司）

稀土被各国视为关系国民经济发展和国家安全的重要战略资源，尤其是我国应对国际贸易战的最重要手段。南方离子型稀土矿是我国独有的稀土资源，如何对其高效开发利用一直是行业的重大难题。本项目经过10年的创新研究，取得了重大技术发明和突破，实施了一系列的技术改造，大幅提高了稀土综合回收率，减轻了环境污染。项目的创新发明成果如下：

（1）发明了南方离子型稀土矿原地浸出新型注液、集液系统。在风化层和基岩间设置收液巷道和坝体，形成集液区，在风化层下部设置环山避水沟，缩短浸液在巷道的流淌时间，防止非浸液进入集液巷道，使浸液流失率由30%-80%控制在3%-8%以内。

（2）发明了南方离子型稀土矿再吸附稀土回收和不同风化程度的鉴别方法。1）揭示了南方离子型稀土矿的再吸附机理，同一矿体不同矿层再吸附大小次序为全风化矿原矿＜半风化矿原矿＜半风化矿尾矿＜全风化矿尾矿，再吸附是放热过程，该过程自发进行，符合 Langmuir 等温方程。再吸附后矿物表面没有新物质生成，不会改变吸附稀土的粘土矿物表面。2）发明了鉴别南方离子型稀土矿风化程度的方法和不同风化层稀土的浸出规律。通过风化率、稀土在不同粒级的分布和浸液中铝离子浓度三个指标中至少二个来定量表征风化程度，准确鉴定南方离子型稀土矿的风化程度，并针对各不同风化层进行稀土浸出，提高稀土浸出率。确定了全风化稀土矿最优流速为0.6 ml/min，半风化稀土矿为0.4ml/min。

（3）发明了离子交换技术从稀土尾液中回收低浓度稀土工艺，采用HD325离子交换树脂通过吸附-解吸从低浓度稀土矿山尾液中回收稀土，使浸液浓度低至0.1-0.05g/L时仍可有效回收稀土，氨氮浓度低于15ppm，稀土回收率提高15%，总回收率达95%。

成果获得大规模工业应用，获授权发明专利6项，已受理发明专利6项，取得重大经济效益。技术上实现重大突破，可在整个南方离子型稀土矿推广应用，显著促进了行业的技术进步。