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题名铌钽精矿氢氟酸-硫酸混酸浸出过程及其动力学
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作者
梁耕宇
苏学斌
刘会武
刘康
程浩
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机构
核工业北京化工冶金研究院
中国铀业有限公司
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出处
《过程工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期470-479,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(编号:2019YFC1907702)
国防科工局核能开发项目
中国核工业集团有限公司核心能力提升项目(编号:中核科发[2021]-144号)。
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文摘
铌、钽作为稀有贵金属,因其优良的物理性质和稳定的化学性质,在高精尖器械及军事装备领域被广泛应用。我国铌钽资源丰富,多为共伴生矿床,与多种金属矿物共存,具有较高的综合利用价值。针对铌钽精矿中铀、钍及稀土资源分离及回收问题,采用HF-H_(2)SO_(4)混酸法优先提取铌、钽,同时将铀、钍及稀土富集于渣中。本研究应用单因素试验法研究了铌、钽的浸出规律,并讨论了过程机理及其动力学。结果表明,使用高浓度HF,提高HF、H_(2)SO_(4)用量有利于铌、钽的浸出,减小矿石粒径、提高温度和延长浸出时间均能提高铌、钽浸出率。获得的最优浸出参数如下:HF浓度40wt%、HF用量1120 g/kg、H_(2)SO_(4)用量392 g/kg、平均粒径-25μm(75%)、浸出温度80℃、浸出时间4 h。此条件下铌浸出率大于98%,钽浸出率大于97%,铀、钍及稀土保留在渣中,渣中富集率达3.0~4.2。动力学研究表明,铌、钽的浸出过程符合收缩核模型,并属于混合控制类型,铌、钽的表观活化能分别为34.00和36.26 kJ/mol。该方法有效提取了铌、钽并对其余有价元素进行富集,为后续分离提纯工艺的设计奠定基础。
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关键词
铌钽精矿
混酸浸出
放射性核素
稀土
浸出动力学
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Keywords
niobium-tantalum concentrate
mixed acid leaching
radionuclide
rare earth
leaching kinetics
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分类号
TF841.6
[冶金工程—有色金属冶金]
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