近日，由南昌大學(xué)牽頭承擔(dān)的項(xiàng)目離子吸附型稀土資源高效綠色開(kāi)發(fā)與生態(tài)修復(fù)一體化技術(shù)高分通過(guò)綜合績(jī)效評(píng)價(jià)。這一創(chuàng)新開(kāi)采技術(shù)的成功研發(fā)，在提高稀土回收率、高效綠色開(kāi)采方面取得了顯著成效，或?yàn)槲覈?guó)稀土資源的高效綠色利用探索出一條新路。

　　從固廢中提取浸取試劑并循環(huán)利用

　　離子吸附型稀土是我國(guó)的特色資源。然而，現(xiàn)有的離子吸附型稀土開(kāi)采工藝制約了我國(guó)離子吸附型稀土資源的開(kāi)采利用。在此背景下，亟須研發(fā)出新一代高效、綠色開(kāi)采技術(shù)。離子吸附型稀土資源高效綠色開(kāi)發(fā)與生態(tài)修復(fù)一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其協(xié)同耦合、鋁鎂循環(huán)、變廢為寶、高效綠色的特點(diǎn)為離子吸附型稀土的開(kāi)發(fā)提供了新思路。

　　“離子吸附型稀土開(kāi)發(fā)已經(jīng)有四十多年的歷史，怎么創(chuàng)新提高離子吸附型稀土開(kāi)發(fā)技術(shù)一直是稀土科研人員攻關(guān)的難點(diǎn)?！?0月初，記者見(jiàn)到了南昌大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授李永繡。在他的辦公室，一張“中國(guó)稀土分布圖”令人印象深刻，李永繡表示，分布圖上的科研單位、技術(shù)、人才連起來(lái)就是一張網(wǎng)，彼此都有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。

　　離子吸附型稀土資源高效綠色開(kāi)發(fā)與生態(tài)修復(fù)一體化技術(shù)項(xiàng)目由南昌大學(xué)牽頭、聯(lián)合江西理工大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所等十家單位共同研發(fā)，李永繡為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。

　　多年來(lái)，硫酸銨浸礦的氨氮污染以及原地浸礦水土流失，嚴(yán)重影響了礦區(qū)環(huán)境。近期推出的氯化鈣鎂、硫酸鎂浸礦工藝雖然可以解決氨氮污染問(wèn)題，但浸取效率不夠，礦山實(shí)際消耗量更大，尤其是硫酸鎂導(dǎo)致的水體富營(yíng)養(yǎng)化也很嚴(yán)重。

　　“因此我們研發(fā)了以鋁鹽為新一代浸取試劑的高效綠色浸取新工藝與物質(zhì)循環(huán)利用技術(shù)?！崩钣览C解釋，這項(xiàng)技術(shù)首先突破了傳統(tǒng)機(jī)理認(rèn)識(shí)，從單純的離子交換理論轉(zhuǎn)到雙電層模式下的離子水化與陰離子配位吸附共同制約的浸取機(jī)理。

　　“與以往不同的是，我們選擇了以鋁鹽為新一代浸取試劑的高效浸取體系和工藝方法?！崩钣览C說(shuō)，這些體系和方法包括鋁鹽與低價(jià)無(wú)機(jī)鹽的協(xié)同浸取體系、鈣鎂鹽與鋁鹽的分階段浸取工藝和檸檬酸鹽與低濃度無(wú)機(jī)鹽的分階段浸取工藝等。

　　值得關(guān)注的是，上述鋁鹽和鈣鎂鹽都是從礦山生產(chǎn)的廢渣廢水中提取并循環(huán)使用的。為此，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了能實(shí)現(xiàn)稀土與鋁及其他共存離子分離并循環(huán)利用，沉淀、萃取和膜分離技術(shù)相互耦合的富集分離新技術(shù)。“我們將水解鋁渣固廢轉(zhuǎn)化為高效浸取試劑，用于礦山生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了污染物的循環(huán)利用，并顯著降低了試劑消耗量和污染物產(chǎn)生量?！崩钣览C說(shuō)，有了創(chuàng)新的分離技術(shù)，曾經(jīng)糾纏不清的稀土與鋁也就能“相敬如賓”了。

　　如此一來(lái)，稀土的鋁含量可以控制在千分之一以下，為實(shí)現(xiàn)無(wú)放射性廢渣產(chǎn)生的高純稀土分離清潔生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

　　“采—浸—修”一體化為稀土開(kāi)采“添綠”

　　從南昌到贛州，從稀土礦山到稀土冶煉分離企業(yè)……李永繡已經(jīng)記不清自己往來(lái)的次數(shù)?！疤嗔?，一年來(lái)來(lái)回回不知道多少趟?！睉阎鴮?duì)稀土事業(yè)的熱愛(ài)，李永繡帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在助力稀土行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新道路上不斷嘗試創(chuàng)新。

　　國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的實(shí)施對(duì)生態(tài)環(huán)境改善和環(huán)境污染防治提出新要求，同時(shí)也為稀土行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇。

　　稀土生產(chǎn)過(guò)程如何做到綠色化，“采—浸—修”一體化是又一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。

　　“這個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)的核心是要借助滲流預(yù)測(cè)調(diào)控方法，將探礦與浸礦技術(shù)耦合、浸礦與生態(tài)修復(fù)耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)。”李永繡說(shuō)，離子吸附型礦床的顯著特點(diǎn)是其不均勻性。因此，缺乏稀土分布和地質(zhì)水文條件數(shù)據(jù)的原地浸析采礦技術(shù)不可行。為此，研究團(tuán)隊(duì)將江西理工大學(xué)和南昌大學(xué)、武漢大學(xué)在滲流預(yù)測(cè)和過(guò)程調(diào)控方面的專業(yè)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)。

　　“離子吸附型稀土礦綠色提取工藝不僅應(yīng)該從開(kāi)采效率、環(huán)境影響、產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本等方面綜合考慮，還要充分結(jié)合礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)、浸出液滲流和生態(tài)修復(fù)技術(shù)來(lái)優(yōu)化工程設(shè)計(jì)?！崩钣览C解釋，這樣才能避免浸出液無(wú)組織流失，實(shí)現(xiàn)采—浸—修一體化。

　　“在浸礦方式上，我們主張根據(jù)生產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)來(lái)確定是采取原地浸礦還是堆浸，也可以是兩種方法的有機(jī)結(jié)合?！崩钣览C說(shuō)，在堆浸技術(shù)上，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了以可生長(zhǎng)堆為特征的可控堆浸技術(shù)，用以代替以往的粗放的大規(guī)模堆場(chǎng)同時(shí)浸取的堆浸方法。這有利于實(shí)現(xiàn)采—浸—修一體化，消除浸礦過(guò)程及后續(xù)尾礦的水土流失和滑坡塌方。

　　李永繡告訴記者，項(xiàng)目圍繞離子型稀土提取工藝存在的資源回收率低和環(huán)境影響大等關(guān)鍵問(wèn)題，系統(tǒng)開(kāi)展了離子吸附型稀土高效綠色開(kāi)采的基礎(chǔ)和技術(shù)研發(fā)工作，并取得了系列創(chuàng)新成果。

　　“科技創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步將不斷為我國(guó)稀土工業(yè)的發(fā)展‘添綠’?！崩钣览C說(shuō)，項(xiàng)目在基礎(chǔ)理論、技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用示范等主要方面取得了新突破。其大規(guī)模推廣應(yīng)用，將大大推進(jìn)全球中重稀土資源的科學(xué)開(kāi)發(fā)和高效應(yīng)用，促進(jìn)稀土產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。（記者 魏依晨）