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实验室概况

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研究方向

方向1:离子型稀土高效绿色提取技术及理论

离子型稀土开采经历了剥土-池浸、剥土-堆浸、原地-溶浸等阶段,现在原地-溶浸成为主要工艺。在此工艺中,地质构造、断层裂隙、水文地质、水力流网、离子溶析、离子运移、渗流扩散、溶液收集、植被保护、水土流失、滑坡坍陷、重金属污染、泥石流防治等都是必须解决的技术难题。

以切实保护生态环境、地下水环境、高效利用资源为出发点,主要进行离子型稀土矿原地浸矿机理和工艺深化研究。在应用基础研究方面,着重研究离子型稀土矿(风化壳淋积型稀土矿)水溶相、离子相、胶态相、矿物相稀土的特征及其空间分布规律,溶浸过程离子溶析/运移/渗流扩散机理,数字矿山模型,离子型稀土矿水文地质变化规律;在工艺技术研究方面,重点进行新型无氨浸取试剂开发,复杂地质类型离子型稀土矿原地浸矿工艺研究,边界品位以下离子型稀土矿开采技术研究,离子型稀土残矿的回收技术研究,矿山勘探技术研究,原地浸矿浸出液稀土元素富集工艺技术开发、离子型稀土采矿工艺应用对矿区环境的影响及治理工艺研究,离子型稀土采矿工艺规范化技术体系的建立。同时针对离子型稀土矿山产业发展中的急迫问题、重大问题开展研究,提出具有可操作性、能实实在在解决问题的产业发展对策。通过上述工作,拓宽原地浸矿工艺技术的应用面,实现离子型稀土矿绿色高效开采及矿山与分离的有机衔接,扩大地质储量并充分利用宝贵资源等目的。

方向2:离子型稀土清洁冶炼及循环经济

以稀土湿法分离提取、稀土金属制备工艺、稀土二次资源综合回收利用为研究对象,研究开发高效节能、资源回收率高、环境友好的稀土冶炼和稀土二次资源回收新技术、新工艺及相应装备。重点研究极稀溶液中稀土元素的富集提取技术、稀土湿法分离过程中的深度除杂技术、新型稀土湿法分离提取技术、稀土湿法冶炼产品的物性控制技术、稀土湿法冶炼过程分解渣的放射性处理工艺技术、低能耗稀土金属冶炼技术及大型装备、高纯稀土金属制备技术研究、稀土二次资源综合高效回收利用技术、稀土冶炼过程三废治理及综合利用技术的开发等。

稀土分离方面重点开展高效低成本的清洁工艺技术研究,如无氨氮皂化和氨氮废水治理技术,离心萃取、膜萃取、电化学冶金等新的分离技术的研究;难分离稀土组份的高效分离技术研究;在线检测和控制技术研究;新型萃取分离设备研制。

配备先进的超细(纳米)及特种稀土材料制备装置和物性表征仪器,研究产品的粒径、形态等物性控制技术,解决传统方法中过滤难、易团聚、稀土总量低和生产成本高等制约超细氧化稀土产业化生产中的关键性技术难题,开发高纯、超细、纳米稀土化合物产品,满足各种新材料的需求。

进行新的稀土熔盐电解体系研究;预埋阴极新型高效节能电解槽、氟化体系稀土电解槽串联电解等研究;新型耐高温、耐腐蚀槽体结构材料研究。通过对稀土电解槽三场的深化研究,开发计算机模拟槽体优化设计新方法,建立电解过程数学模型等技术及设备,实现氟化物体系熔盐电解槽的进一步大型化、节能降耗和环保,以及稀土熔盐电解生产过程的自动控制。

方向3:离子型稀土富余元素平衡高值利用

根据离子型稀土的特点,主要进行富余的稀土元素应用方面的研究,以期达到离子型稀土中各元素的平衡应用,同时兼顾稀土的深加工应用研究,包括中重稀土在有色冶金、钢铁冶金中的应用、稀土陶瓷材料、发光材料、磁性材料的研究等。

主要进行稀土在有色、钢铁及其它传统产业的应用研究,包括:以钇基重稀土为基础,并优化多种活性元素,研制开发YFB铬系抗磨合金铸铁变质剂;稀土对铜合金的改性研究;钇基重稀土铝的开发等;同时加大离子型稀土在应用材料方面的研究,重点进行钇基稀土锆陶瓷材料的深化研究,新型动力电池用稀土储氢合金的研究,白光LED用单一基质白光荧光粉及其它类型的发光材料制备工艺技术的深化研究;高性能钕铁硼、钐钴永磁材料研究;复合添加钆钇钬镝铽制备高性能钕铁硼永磁材料等;通过上述研究开发出新的稀土材料,平衡离子型稀土丰富的LaCeYSmGd元素的应用。

方向4:稀土矿冶生态环境保护

以构建离子型稀土矿冶生态工业为目标,贯穿稀土资源开采、分离提取、冶炼、稀土金属材料制备等整个产业链的所有生产环节,以土壤资源与环境、水资源与环境、大气环境保护,固体废物处理与二次资源综合利用等为主要研究对象,研究离子型稀土资源开发利用产业的生态环境保护科学与技术问题。

主要研究内容包括:离子型稀土开发区生态系统响应机制及调控机理;矿区土壤环境稀土元素、重金属、化学药剂等污染物的迁移、扩散、累积机理与特征及其生态安全效应;矿区地表、地下水资源与环境的胁迫效应及生态安全;矿区水、土环境污染的生态毒理学;矿区废弃地生态修复技术;矿区污染农田土壤治理与改良技术;稀土分离提取生产废液的处理与资源化技术;稀土冶炼烟气治理技术;固体废物处理与二次资源综合利用技术;稀土产业循环经济理论与技术;稀土产业清洁生产工艺与技术等。


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