離子交換稀土

❶ 離子吸附性稀土是什麼意思

離子吸附型稀土礦是含稀土花崗岩或火山岩經多年風化形成黏土礦物，解離出的稀土離子以水合離子或羥基水合離子吸附在黏土礦物上。吸附在黏土礦物上的稀土離子在水中不溶解也不水解，但遵循離子交換規律，可用化學法提取稀土。礦石多在丘陵地帶，為鬆散的沙黏土，顏色有白色、灰色、紅色、黃色。密度為2.0～2.5g/cm3。礦山產品為混合氧化稀土，其稀土配分變化很大，有輕稀土型，重稀土型和中重稀土型。礦體覆蓋淺，礦石較鬆散，顆粒很細。在礦石中的稀土元素80%～90%呈離子狀態吸附在高嶺土、埃洛石和水雲母等粘土礦物上；吸附在粘土礦物上的稀土陽離子不溶於水或乙醇，但在強電解質（如Na Cl、（NH4）2 SO4、NH4Cl等）溶液中能發生離子交換並進入溶液和具有可逆反應。

❷ 稀土元素的分離的技術

稀土元素分離的新方法 譯自：《SCIENCE》 前言：稀土元素及其化合物在現代技術中佔有重要的地位，但其單一元素的分離卻是一項復雜的過程。2000年國際最具權威的學術期刊Science雜志發表了日本科學家Uda等人的一篇論文（289卷，2326-2329頁），提供了一種全新方法，大大簡化了稀土分離的步驟，為降低稀土的高昂價格提供了一個令人振奮的機會。他們通過控制稀土不同氧化態以及利用二鹵、三鹵化物揮發性的差異來達到稀土元素分離的目的。這不僅僅是有趣的科學現象，同時也將對稀土生產以及以其為原料的材料和器件的製造業產生重大影響。英國劍橋大學的Fray教授對此論文進行了權威評述，發表在同期的2326-2329頁，現摘譯如下。 「稀土元素」這一稱謂源自早期的觀點，當時認為這些元素只能從非常稀有的材料中分離得到。然而地質勘察結果表明這些元素在地殼中儲量相當豐富，例如鈰的儲量高於鈷，釔的儲量高於鉛，鑥和銩儲量與銻、汞、銀相當。但是由於它們的物理、化學性質比較接近，稀土元素通常在地殼中聚集出現，這使得它們的分離非常困難。正因為如此，僅僅是分離和鑒定出所有的稀土元素就用了從1839到1907年的將近70年時間。稀土元素在現代科技中佔有重要地位，但與其它金屬相比，稀土元素非常昂貴。稀土氧化物的價格根據其稀少程度和萃取方法的不同，從$20/kg到$7000/kg不等，而稀土金屬又比其氧化物大約貴$80/kg。這種狀況完全是由於稀土元素難於分離造成的。傳統的稀土分離是基於溶劑萃取和離子交換的過程，這些方法很繁瑣，近年來也只有一些很小的改進，沒有實質性的改變。在傳統工藝中，富含稀土元素的礦石首先要經過濃酸或濃鹼溶解，這是最簡單的一步，而隨後稀土元素進一步的分離則是無機化學中一個巨大的難點。目前有兩種方法已經用於商業生產中，一種是以固－液系統為基礎，利用分步結晶或沉澱法分離，另一種則以液－液系統為基礎，利用離子交換或溶劑萃取的方法達到分離。20世紀60年代以來，液－液萃取成為較流行的工藝路線。在這種方法中，稀土元素首先被分離進入酸性有機相。現代工藝中通常要求有機相含有可互溶的兩相，因為高粘性的活性組分（萃取劑）必須得以溶解以保證兩相混合均勻。然而，液－液萃取分離的效率通常較低，且需要多次循環。例如Molycorp提取氧化銪了的流程（如圖）就顯示了這種方法的復雜性，每一級的分離系數只有2～10。與之相比，Uda等人所報道的新方法中分離系數高達500～600，因而極大地減少了分離步驟。他們是通過將不同鹵化物的合成熱力學與揮發度二者差異的完美結合而實現這一目標的。 稀土元素在冶金、燃料電池、玻璃和制陶染色以及磁體生產等領域都有廣泛的應用。在冶金工業中，將「混合稀土金屬」（從混合氧化物中直接還原得到的一種稀土金屬混合物）加入熔融鐵水或有色金屬中，可以改進金屬的機械性質。例如用鎂等有色金屬替代鐵，可以製造更為輕便道交通工具。低溫燃料電池需要儲氫，使用鑭－鎳合金可以達到這個目的。高溫燃料電池使用稀土氧化物穩定的氧化鋯作為電解質，一些電極材料也含有稀土元素。同樣的電解質若用於氧感測器，可以用來控制內燃機，以及測量熔化的鐵水和銅水中的氧含量。而且，利用釓合金的磁熱效應可以在不同系統中實現磁致冷或磁致熱。目前，稀土氧化物最大的用途仍然是有色玻璃和陶瓷。加入釹可使玻璃從藍色變成酒紅色，加鐠可變成綠色，加鉺可變成粉紅色，加鈥可變成藍色。將稀土與其它元素結合，可以生成其它顏色，比如，鈦和鈰結合生成黃色。稀土元素應用增長最快的領域是對其磁性的應用。釤－鈷合金和釹－鐵－硼合金是非常穩定的磁體，它們有很高的剩磁和矯頑力。這些磁體是構成硬碟驅動器、電動發動機和耳塞的必需部分。稀土元素的應用很有可能會繼續增加，但是許多應用被這些元素高昂的價格所限制。Uda等人報道的新方法將會使稀土元素的分離方法向更為簡單、便捷的方向發展，進一步降低稀土價格，為這些獨特的元素開辟更加廣闊的應用前景。（參考文獻略）
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❸ 如何判斷是原生稀土還是離子吸附性

離子吸附型稀土礦是含稀土花崗岩或火山岩經多年風化形成黏土礦物，解離出的稀土離子以水合離子或羥基水合離子吸附在黏土礦物上。
吸附在黏土礦物上的稀土離子在水中不溶解也不水解，但遵循離子交換規律，可用化學法提取稀土。

❹ 離子吸附型稀土礦的性質

離子吸附型稀土礦系含稀土花崗岩或火山岩經多年風化形成黏土礦物，解離出的稀土離子以水合離子或羥基水合離子吸附在黏土礦物上。吸附在黏土礦物上的稀土離子在水中不溶解也不水解，但遵循離子交換規律，可用化學法提取稀土。礦石多在丘陵地帶，為鬆散的沙黏土，顏色有白色、灰色、紅色、黃色。密度為2.0～2.5g/cm3。礦山產品為混合氧化稀土，其稀土配分變化很大，有輕稀土型，重稀土型和中重稀土型。礦體覆蓋淺，礦石較鬆散，顆粒很細。在礦石中的稀土元素80%～90%呈離子狀態吸附在高嶺土、埃洛石和水雲母等粘土礦物上；吸附在粘土礦物上的稀土陽離子不溶於水或乙醇，但在強電解質（如Na Cl、（NH4）2 SO4、NH4Cl等）溶液中能發生離子交換並進入溶液和具有可逆反應。

❺ 稀土在自然界是怎麼提取的

提取稀土的主要工藝過程為：表土剝離→開挖含礦山體、搬運礦石→浸礦池→將按一定比例（濃度要求）配置的電解質溶液作為"洗提劑"或"浸礦劑"，加入浸礦池，溶液對池中含"離子相"稀土礦石進行"滲濾洗提"或"淋洗" →溶液中活潑離子與稀土離子交換，"離子相"稀土從含礦載體礦物中交換出來，成為新狀態稀土；加入"頂水"，獲含稀土母液；母液經管道或輸液溝流入集液池或母液池，然後進入沉澱池；浸礦後廢渣從浸礦池中清出，異地排放→在沉澱池中加入沉澱劑、除雜劑，使稀土母液中稀土除雜、沉澱，獲混合稀土；池中上清液經處理後，返回浸礦池，作"洗提劑"循環使用→混合稀土經灼燒，獲純度≥92%的混合稀土氧化物。

❻ 離子型稀土礦而得浸出過程真的是離子交換過程么

稀土概念（游資源）：600111 包鋼稀土、600259 廣晟色、600058 五礦發展、000758 色股份回、000752 西藏發展、600010 包鋼股份、600549 廈門鎢業、答600614 鼎立股份、600362 江西銅業、601600 鋁業
永磁材料（游）：000970 科三環、002056 橫店東磁、002057 鋼源、600366 寧波韻升、600980 北礦磁材、600330 通股份、000795 太原剛玉、002352 鼎泰新材、
300127 銀河磁體、000969 安泰科技
類稀土：重晶石資源股紅星發展（600367）、高嶺土海印股份（000861）、螢石資源注入巨化股份（600162）、002225濮耐股份、600636三富、600985雷鳴科化、000009寶安、600318巢東股份、600277億利能源、600516碳素、600509富熱電、600735新華錦、002162斯米克、300064豫金剛石、600152維科精華等

❼ 陽離子交換樹脂可以吸收稀土

准確的表抄述應該是離子交換法可以對稀土元素進行分離，從而制備高純度的單一稀土元素。是以離子交換樹脂作為固定相，含稀土離子的料液（一般為淋洗液）為流動相，通過離子交換樹脂骨架上的官能團所帶離子，與稀土離子淋洗液中的電荷相同的離子發生置換反應，從而將稀土離子吸附在樹脂官能團上，樹脂官能團自帶的離子釋放到稀土料液中（比如陽樹脂的H離子或陰樹脂的OH離子），當樹脂吸附飽和後，在用高濃度的HCl或NaOH溶液進行洗脫，因為離子交換是可逆的，所以吸附後洗脫並不困難。作為離子交換樹脂在稀土元素離子吸附中的應用，最難的是將離子排代順序靠近的稀土離子進行有效分離，從而得到高純度的單一稀土元素。這個問題也是咱們作為全球最大稀土儲有量國家，但高端稀土的生產及定價卻被國外公司壟斷的關鍵所在，國內的生產工藝一般都採取萃淋法，得到的純度普遍不高，作為微量精製製取高純度額稀土元素，離子交換法是首選。希望能與國內相關科研及生產單位可以進一步交流，合作。

❽ 稀土是怎麼提取的

提取稀土的主要工藝過程為：表土剝離→開挖含礦山體、搬運礦石→浸礦池→將按一定比例（濃度要求）配置的電解質溶液作為"洗提劑"或"浸礦劑"，加入浸礦池，溶液對池中含"離子相"稀土礦石進行"滲濾洗提"或"淋洗" →溶液中活潑離子與稀土離子交換，"離子相"稀土從含礦載體礦物中交換出來，成為新狀態稀土。

加入"頂水"，獲含稀土母液；母液經管道或輸液溝流入集液池或母液池，然後進入沉澱池；浸礦後廢渣從浸礦池中清出，異地排放→在沉澱池中加入沉澱劑、除雜劑，使稀土母液中稀土除雜、沉澱，獲混合稀土。

池中上清液經處理後，返回浸礦池，作"洗提劑"循環使用→混合稀土經灼燒，獲純度≥92%的混合稀土氧化物。

(8)離子交換稀土擴展閱讀：

稀土礦物的分布，在岩漿岩及偉晶岩中以硅酸鹽及氧化物為主，在熱液礦床及風化殼礦床中以氟碳酸鹽、磷酸鹽為主。富釔的礦物大部分都賦存在花崗岩類岩石和與其有關的偉晶岩、氣成熱液礦床及熱液礦床中。

稀土元素由於其原子結構、化學和晶體化學性質相近而經常共生在同一個礦物中，即鈰族稀土和釔族稀土元素常共存在一個礦物中，但這類元素並非等量共存，有些礦物以含鈰族稀土為主，有些礦物則以釔族為主。

將60%的稀土精礦與濃鹼液攪勻，在高溫下熔融反應，稀土精礦即被分解，稀土變為氫氧化稀土，把鹼餅經水洗除去鈉鹽和多餘的鹼，然後把水洗過的氫氧化稀土再用鹽酸溶解，稀土被溶解為氯化稀土溶液，調酸度除去雜質，過濾後的氯化稀土溶液經濃縮結晶即製得固體的氯化稀土。

❾ 稀土元素間的相互分離

稀土元素相互分離的方法如分級結晶法、分級沉澱和均相沉澱法，因分離的效果不理想，手續冗長、費時，已很少用於礦石分析。

氧化還原分離法系以原子價的改變為基礎，廣泛用於具有變價的稀土元素如四價鈰和二價銪、釤和鐿的分離。

有機溶劑萃取法對於分離稀土元素是行之有效的方法。如用乙醚萃取四價鈰可與其他稀土元素分離。近年來應用P₂₀₄萃取分離稀土元素具有特別重要的意義，例如用0.75mol/LP₂₀₄甲苯萃取時，鑭-鑥的分離因數可達3.5×10⁵，相鄰兩鑭系元素平均分離因數為2.5。P₅₀₇性質與P₂₀₄相似，相鄰稀土元素的分離因數的平均值大子P₂₀₄。

層析分離法包括紙色層法和柱上色譜法。在紙色譜法中，展開劑的選擇很重要，用於稀土元素分離的展開劑有:丙酮-乙醚-硫氰酸-硝酸銨系統;丁酮-硫氰酸-硝酸銨系統，丁醇-8-羥基喹啉-乙酸-硝酸銨系統以及8-羥基喹啉-二甘醇甲醚-三氯甲烷-氯化鉀系統等。

紙色譜法的優點是操作簡便，由於某些稀土元素在展開時存在拖尾現象，影響分離效果。近年來提出用高壓直流紙上電泳法可將15個稀土元素分離，但在常規分析中尚未使用。用乙醚-四氫呋喃-P₂₀₄-硝酸(100+15+1+3.5)對所有的稀土元素具有很好的分離效果，大量鈾存在以及復雜礦石中鑭系元素的分離都能得到同樣的效果。在上述分離系統中，採用雙向薄層色譜分離鉬、鋯、鈾、釔、銪、釤、鉕、釹、鐠、鈰、鑭、鋇、鍶、碲等元素，且可以分離測定岩石和獨居石中的稀土元素。

柱上反相分配層析法中以負載於三氟氯乙烯、硅藻土或多孔硅膠等擔體上的P₂₀₄或P₅₀₇作固定相，以適當濃度的鹽酸、硝酸或高氯酸溶液作流動相可以將稀土元素分成兩組、多組或將15個稀土元素相互分離。在一般情況下的分離效果，P₅₀₇優於P₂₀₄。以P₅₀₇萃淋樹脂作固定相的分離又優於負載在一般擔體上的P₅₀₇的固定相。柱上色層法分離稀土元素，目前應用最廣。

離子交換法也是分離稀土元素較為有效的方法。此法不但利用稀土元素在交換劑上交換勢的微小差別進行分離，而且更主要的是利用各稀土元素所形成的配合物其穩定性不同的特性來增進分離效果。常用的配位合劑有:乙酸銨、EDTA、檸檬酸、磺基水楊酸、乳酸和α-羥基異丁酸等。尤以α-羥基異丁酸效果較好。

高速離子交換色譜法，不僅使稀土元素相互分離，而且也大大地縮短了分離時間;α-羥基異丁酸濃度梯度或pH梯度淋洗效果更好，可在0.5h內完成15個稀土元素相互分離。

總之，對稀土元素間的相互分離，迄今為止各類方法均有其優缺點，在實際使用中有一定局限性。

❿ 離子吸附性稀土是什麼意思

離子吸附型稀土礦是含稀土花崗岩或火山岩經多年風化形成黏土礦物，解離出的稀土離子以水合離子或羥基水合離子吸附在黏土礦物上。吸附在黏土礦物上的稀土離子在水中不溶解也不水解，但遵循離子交換規律，可用化學法提取稀土。礦石多在丘陵地帶，為鬆散的沙黏土，顏色有白色、灰色、紅色、黃色。密度為2.0～2.5g/cm3。礦山產品為混合氧化稀土，其稀土配分變化很大，有輕稀土型，重稀土型和中重稀土型。礦體覆蓋淺，礦石較鬆散，顆粒很細。在礦石中的稀土元素80%～90%呈離子狀態吸附在高嶺土、埃洛石和水雲母等粘土礦物上；吸附在粘土礦物上的稀土陽離子不溶於水或乙醇，但在強電解質（如Na
Cl、（NH4）2
SO4、NH4Cl等）溶液中能發生離子交換並進入溶液和具有可逆反應。