粉煤灰中稀土元素的浸出及动力学分析

摘要

以粉煤灰为原料,经过碳酸钠焙烧活化,以盐酸为浸出剂,探究了浸出温度、浸出盐酸的浓度、浸出时间、焙烧时间以及浸出固液比对粉煤灰中镧、铈、钕3种稀土元素的最佳浸出实验条件,并进行了浸出过程动力学分析.实验结果表明:粉煤灰在850°C条件下和碳酸钠以质量比为1:1混合焙烧180 min后,在90°C的条件下,用5 mol/L的盐酸溶液且固液比为1:25浸出120 min,镧、铈、钕最佳浸出率分别可达到56.4％、99.99％和99.99％.采用缩心模型对浸出动力学数据进行拟合,结果显示,浸出过程受扩散控制.从粉煤灰中发现并提取稀土元素可以"化害为利,变废为宝",同时也为稀散金属资源提供了来源,这对于中国矿产资源的保护和清洁高效利用具有重要的实际意义.