基于化学浸取法的石煤中稀有金属元素赋存状态

石煤中伴生有多种稀有金属元素,开发利用潜力巨大.稀有金属元素的赋存状态限制和影响了其从石煤中被提取出来的可能和效率,同时也决定了有害元素向周边环境的迁移、转化能力.立足石煤属性特点,设计了一套石煤稀有金属元素赋存状态分析的实验方案,根据物料平衡原则及相关参数对实验结果进行了系统的评价和验证,认为该实验方案设计合理、逻辑严谨、可操作性强,结果可信,适用于石煤中稀有金属元素赋存状态研究.通过对不同赋存状态中稀有金属元素质量分数分配情况进行分析得出,石煤中稀有金属元素赋存状态种类多样,总体以无机态为主,其中以杂矿态居多.其中Zr,Nb,Hf,Ta与杂矿态(石英、伊利石及难溶硅酸盐矿物)结合紧密,Li,V,Cr,Ga,Y,Ba,Bi,Th以杂矿态形式存在为主,Cu,Rb,Mo,Cd,Sb,W与有机质关系密切,Co,Ni,Zn,Y,Cd,Bi,Th与碳酸盐矿物存在联系,Y,Mo,T1,Th存在少量的氧化物态,其他元素氧化物态含量较低;Co,Ni,Cu,Zn,Mo,Cd存在一定量的水溶态形式;大部分元素不存在或存在微量吸附态形式.研究结果有助于指导稀有金属元素的联合开发,有助于减缓有害元素向周边环境的迁移.根据石煤中稀有金属元素赋存特征,建议在石煤稀有金属元素提取工艺设计中选取温和、可控的破坏有机质方案,有机质破坏后再进行无机矿物态元素提取;重点关注"杂矿态"中赋存的稀有金属元素的联合提取,并且要注意残渣、废液的回收,以减少和监控有害元素向环境的迁移转化.