離子型稀土尾礦殘留銨緩釋性分析

謝芳芳,王觀石,羅嗣海,尹升華,溫 騰,張世良,劉 劍

離子型稀土尾礦殘留銨緩釋性分析

謝芳芳1,2,王觀石3*,羅嗣海3,尹升華4,溫 騰3,張世良1,劉 劍1

(1.江西理工大學資源與環境工程學院,江西 贛州 341000；2.江西離子型稀土工程技術研究有限公司,江西 贛州 341000；3.江西省環境巖土與工程災害控制重點實驗室,江西 贛州 341000；4.北京科技大學土木與資源工程學院,北京 100083)

為探究尾礦殘留NH4+的緩釋性,以江西信豐離子型稀土礦為研究對象,柱浸制備浸出尾礦,去離子水淋洗尾礦.按照淋洗→封存→再淋洗的步驟,考察了淋洗尾礦不同含水率(1.3%,15%,35%,250%),不同封存時間(15,30,60,120,180,195,210,240d)和不同傳質機制(對流、擴散)下NH4+的淋出量.結果表明:尾礦再淋洗仍能淋出NH4+,NH4+淋出量受含水率、封存時間和傳質方式影響;含水率315%時,NH4+淋出量整體隨時間推移而遞增;同時間下,NH4+淋出量整體隨含水率增大而增大;其他條件相同時,對流傳質下NH4+淋出量大于擴散.尾礦再次淋出的NH4+是可交換態NH4+向水溶態NH4+轉化的結果.

離子型稀土；尾礦；銨；緩釋；水溶態；可交換態；擴散雙電層

離子型稀土原地浸礦硫酸銨溶液的大量使用對礦區生態環境造成嚴重危害.硫銨浸礦,NH4+與稀土離子(RE3+)發生交換反應后大量殘留在礦土內.尾礦殘留NH4+過高,打破養分供需平衡,損傷植物根系,導致植被枯死[1].地表腐殖質影響含水層離子締合與遷移[2],在腐殖酸作用下,礦土內殘留NH4+易釋放至地表、地下水中.殘留NH4+的釋放導致礦區水系NH4+長期超標,大大超出《稀土工業污染物排放標準》中￡15mg/L的規定[3].贛南某閉礦時間>10a的離子型稀土礦山集液溝滲濾液中,NH4+濃度竟達92.5mg/L[4].離子型稀土浸出尾礦殘留NH4+的釋放將導致周邊水域富營養化[5,6],危害水生生物[7],威脅人體生命健康[8].

離子型稀土浸出尾礦NH4+污染問題,現已成為我國南方離子型稀土礦山可持續開采的障礙,也成為相關科研工作者研究的重點.NH4+在稀土礦表面吸附機理及賦存形態的研究,為尾礦殘留NH4+淋洗劑的遴選提供了重要指導[9].針對稀土礦滲濾液中的NH4+,硅藻土-鎢渣基多孔陶粒吸附效果表現良好[10].控制含高濃度NH4+的淋濾液從礦體內滲漏是減小離子型稀土礦山NH4+污染的關鍵,針對無天然收液底板的礦山,人造收液底板的構建能有效減少淋濾液的滲漏[11].為從源頭控制稀土礦山NH4+污染問題,硫酸鎂[12-14]、硫酸亞鐵[15]等新型綠色浸礦劑的使用效果明顯.上述研究為解決離子型稀土尾礦殘留NH4+污染問題夯實了基礎,但研究多處于室內試驗或半工業化試驗階段,現場工業化應用仍囿于礦山環境、技術經濟條件和潛在的環境風險.

尾礦殘留NH4+的有效防治,對于離子型稀土礦山可持續健康發展具有重大意義.尾礦殘留NH4+防治的關鍵在于掌握NH4+在礦土孔隙水中的釋放機制,探索加快NH4+釋放的方法與手段.對離子型稀土浸出尾礦殘留NH4+的分布研究表明,部分NH4+不穩定,易被水淋出[16].該部分不穩定NH4+的釋放,是造成尾礦NH4+污染的主要原因.研究表明,較活潑的電解質陽離子能加速尾礦不穩定NH4+的釋放[17].此外,研究還發現不同傳質機制下,NH4+的去除效果也不同[18].盡管上述研究在尾礦NH4+的快速釋放上取得了一定成效,但未揭示不穩定NH4+的釋放機制,未說明礦區長期受NH4+污染的原因,即銨的緩釋原因.因而所采取的NH4+治理手段合理性、適用性及其潛在的環境風險有待考究.本文針對離子型稀土浸出尾礦殘留NH4+的緩釋性設計試驗,擬通過將淋洗完全的尾礦封存一段時間后再次淋洗,根據離子型稀土礦表土層、包氣帶和飽和帶含水率整體情況,對比考察尾礦不同含水率、不同封存時間和傳質機制下銨淋出量,揭示尾礦殘留銨緩釋機制.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用離子型稀土礦來自江西信豐.取足量離子型稀土礦,充分搗碎后過孔徑為1.7mm(10目)的標準篩,將<1.7mm的礦樣顆粒置于105℃的烘箱中烘干,24h后取出置于密閉容器內冷卻至常溫,后密封保存,待用.

1.2 試驗方法

1.2.1 原礦NH4+測試 按照文獻[19-20]中NH4+形態劃分方法,測試原礦不同形態的NH4+.將礦樣置于圖1所示浸礦裝置,每次添加一定礦樣質量倍數的去離子水(質量分數2%的KCl溶液),收集淋出液并測試NH4+濃度至測不出為止,單位原礦水溶態(可交換態)NH4+含量:

式中:T表示單位礦樣NH4+含量mg/g;m0表示礦樣質量,g; i表示淋洗次數;n表示總淋洗次數; ci表示第i次淋洗淋出液NH4+濃度,g/L;Vi表示第i次淋洗淋出液體積,L.

1.2.2 原礦浸出及尾礦NH4+測試 為確保尾礦銨為浸出過程殘留,精確計算NH4+殘留量,需獲悉原礦稀土品位、原礦NH4+含量,故采取室內制備尾礦的方式代替礦山取尾礦進行試驗.兼顧試驗進程與現場貼合度,以小圓柱體淋溶柱作為反應器.取<1.7mm的稀土礦3900g,置于內徑為10cm的反應器內,礦柱高35cm,借助蠕動泵以流速為8mL/min往柱式反應器內注入質量分數2%的(NH4)2SO4溶液,收集從柱式反應器內流出的浸出液并分別測試RE3+和NH4+濃度,待浸出液中測不出RE3+,停止注液.浸礦結束,將柱式反應器內的尾礦取出,攤鋪于干凈的塑料薄膜上,風干、搗碎、混勻后,測試含水率.按照1.2.1所述方法分別測試尾礦水溶態和可交換態NH4+含量.

1.2.3 尾礦淋洗及封存 尾礦淋洗同樣采取漏斗式淋浸.鑒于淋洗尾礦量大,為保證尾礦的充分淋洗,采用口徑為30cm的布氏漏斗作為淋洗裝置.取浸出尾礦3500g均分2份,分別置于編號1、2的布式漏斗內.各漏斗每次添加2倍尾礦質量的去離子水,始終保持液面低于濾紙邊緣.收集淋出液并測試NH4+濃度直至測不出,記錄淋出液體積并計算NH4+總淋出量.另取少量浸出尾礦測試質量含水率,據此計算干重為20g的浸出尾礦濕重,均勻稱取對應重量的濕樣3份,利用2%的KCl溶液測試其中可交換態NH4+含量.將浸出尾礦集中攤鋪于干凈的塑料薄膜上自然風干14d.將風干尾礦充分碾碎并拌勻,待用.

尾礦封存前,為貼合現場實況,根據離子型稀土礦山包氣帶和飽水帶含水率,配制質量含水率為1=15%、2=30%、3=250%的礦樣3種,分別代表包氣帶中過渡帶、毛細水帶及飽水帶礦土,編號A、B、C.另在風干尾礦含水率(0=1.3%)下,設置對比組D.每組試樣均設置3個平行樣.制樣流程:①根據風干尾礦含水率0,試樣設定干重0′(30g)和含水率(1,2,3),計算所需尾礦質量0及清水添加量(1,2,3);②如圖2所示,含水率1(2),棋盤法稱取尾礦0置于編號A(B)的漏斗,后均勻添加清水1(2);含水率3,取尾礦0置于編號C的錐形瓶,后加入清水3;含水率0,取尾礦0置于編號D的漏斗;③將所有礦樣密封并置陰涼處保存.

圖2 不同含水率淋洗尾礦制樣流程

(a)含水率1、2;(b)含水率3;(c)風干含水率0

1.2.4 尾礦再淋洗 淋洗尾礦保存15、30、60、120、180、195、210、240d后,分別從陰涼處取出進行再淋洗.考慮礦樣處于密封狀態,忽略NH4+的揮發和硝化.A、B、D組礦樣取出后,拆開密封薄膜,打開漏斗閥門.分別往漏斗內緩慢添加去離子水,測試淋出液NH4+濃度直至測不出.C組試樣,拆開密封膜,固液分離,稱量溶液體積并利用針式過濾器過濾5mL溶液測試NH4+濃度,后將固體顆粒轉移至圖1所示淋浸裝置內重復A、B、D組的淋洗過程,固體顆粒內殘余溶液中NH4+含量,根據上清液總體積、分離液體積和分離液NH4+濃度進行折減.

根據淋出液體積和對應NH4+濃度分別計算4組試樣水溶態NH4+含量.之后改用2%的KCl溶液測試A、B、C、D 4組試樣可交換態NH4+含量.

1.3 指標測定及數據分析方法

試驗主要涉及RE3+和NH4+濃度的測試.因原礦含多種稀土元素,為方便浸出液RE3+濃度測試,兼顧測試結果的準確性,利用ICP-MS測試原礦各離子態稀土含量,結合各稀土元素常見價態和相對原子質量,采取加權平均法,計算平均價態和平均相對原子質量,通過EDTA滴定法(國標)測試并計算RE3+濃度.NH4+濃度的測試采用納氏試劑分光光度法測試,高濃度下,稀釋至分光光度計(上海元析儀器有限公司)測試范圍(<0.1g/L)后再測試.

數據統計分析方法涉及描述統計、方差分析、相關分析及回歸分析.

2 結果與分析

原礦浸出前后及浸出尾礦淋洗后,試樣水溶態和可交換態NH4+含量,如表1所示.

表1 水溶態和可交換態NH4+含量

由表1可知,原礦可交換態NH4+含量>水溶態,且為水溶態的3.720倍.相對原礦,浸出尾礦水溶態和可交換態NH4+分別增加0.649和0.146mg/g.布式漏斗淋洗測得的尾礦水溶態與可交換態NH4+之和(0.907mg/g),約等于浸出尾礦淋洗前取樣測得的水溶態和可交換態NH4+的和(0.913mg/g).

淋洗尾礦封存一定時間后,再次淋洗,仍有NH4+被淋出.由淋洗尾礦水溶態和可交換態NH4+含量隨時間變化曲線(見圖3)可知,水溶態NH4+總體隨時間的推移而增加,而可交換態NH4+則相反.假定測試數據方差齊性,基于最小顯著性差異分析法(LSD),借助IBM SPSS Statistics(SPSS)軟件對時間和含水率兩因素水平下水溶態、可交換態NH4+含量進行方差分析,結果表明:0.05的顯著性水平下,方差齊性,時間、含水率對水溶態和可交換態NH4+均存在顯著性影響,時間和含水率的交互作用對水溶態NH4+有顯著性影響,但對可交換態NH4+則無顯著性影響.

圖3 淋洗尾礦水溶態和可交換態NH4+含量隨時間變化

2.1 封存時間與NH4+含量變化關系

以水溶態與可交換態NH4+含量之和、之比對兩種形態NH4+隨時間變化關系進行分析.由圖4可知,水溶態與可交換態NH4+比值的均值隨時間變化較明顯,而水溶態與可交換態NH4+和的均值,相較于封存前淋洗尾礦(已無水溶態NH4+)的可交換態NH4+含量,在其-0.001～+0.003mg/g范圍內小幅波動.仍采用LSD法,以淋洗尾礦封存前可交換態NH4+含量作為協變量值,對時間、含水率兩因素下,水溶態與可交換態NH4+之和進行協方差分析,結果表明:0.05的顯著性水平下,方差齊性,時間對水溶態與交換態NH4+含量之和不存在顯著性影響,即封存過程水溶態和可交換態NH4+的總量可視為不變.而水溶態與可交換態NH4+比值的方差分析則顯示,0.05的顯著性水平下,時間對水溶態與可交換態NH4+含量的比值存在顯著性影響.

浸泡尾礦上清液pH值為6.2～6.4,相對含水率調配所用清水pH值(6.8～7.1)略有減小.上清液元素分析(X射線熒光光譜分析,XRF)顯示,其它陽離子含量極少,可排除尾礦內可能含有的微溶陽離子在孔隙水作用下發生游離并與NH4+進行交換.由此表明,尾礦封存過程,NH4+由可交換態向水溶態發生了轉化,導致尾礦可交換態與水溶態NH4+含量改變.當尾礦再次淋洗時,水溶態NH4+被淋出.若以比值探討可交換態向水溶態NH4+的轉化規律,二者之和不變情況下,比值越大,可交換態向水溶態NH4+轉化率越高, NH4+釋放量越大.比值與時間的相關性分析表明,除含水率1.3%(比值近似不變)外,比值均與時間成顯著的正相關關系.利用SPSS軟件對含水率315%對應比值隨時間變化關系進行曲線估計,綜合考量相關系數2和擬合系數的顯著性,以Logistic模型擬合相對理想,擬合結果見表2.對擬合方程求導,導函數均恒>0,表明NH4+釋放量整體隨封存時間的推移而遞增.

圖4 兩種形態NH4+含量的和與比值隨封存時間變化

表2 比值與時間的擬合方程

2.2 含水率與NH4+含量變化關系

由不同封存時間下水溶態和可交換態NH4+含量的比值與含水率關系(圖5)可知,除封存時間180d略有不同外,其余時間比值均隨含水率增大而增大,并逐漸趨穩.多因素方差分析表明,0.05的顯著性水平下,各含水率對應比值均具顯著性差異.相關性分析表明,比值與含水率正相關.同樣,綜合考慮相關系數2和擬合系數的顯著性,對比值與含水率變化關系進行曲線估計,擬合結果見表3.擬合方程均單調遞增,表明相同封存時間下,NH4+釋放量整體與尾礦含水率成正比.

圖5 不同含水率下兩種形態NH4+的比值

表3 比值與含水率的擬合方程

2.3 不同傳質機制下水溶態NH4+含量

不同封存時間下浸泡(飽和)尾礦抽濾和淋洗所得水溶態NH4+含量(見圖6)顯示,各封存時間下浸泡尾礦上清液水溶態NH4+含量整體低于固液分離后固體顆粒再淋洗的NH4+.對不同時間下抽濾和淋洗所得水溶態NH4+進行多元方差分析,結果表明:0.05的顯著性水平下,測試數據方差齊性,時間對抽濾所得水溶態NH4+具有顯著性影響,但對淋洗所得水溶態NH4+則無顯著性影響.結合圖6中的曲線可知,除195d差異較大外,抽濾測試的水溶態NH4+整體隨時間增加而增大.說明尾礦浸泡過程部分NH4+從固體顆粒表面釋放至溶液中,隨時間推移,該部分NH4+對抽濾所測水溶態NH4+具顯著影響,但不足以顯著影響淋洗所測水溶態NH4+.反映浸泡尾礦雖經歷較長時間釋放(擴散),但仍不及淋洗(對流)作用下NH4+解吸量大,表明相較于擴散,對流作用下NH4+更易從固體顆粒上解吸,或解吸更快,這與文獻[18]中的研究結論吻合.

圖6 不同傳質機制下水溶態NH4+含量

3 討論

由離子型稀土成礦機理——原巖中的RE3+風化后隨地表淋濾液在巖層內遷移并以離子吸附態形式富集而次生[19],可認為RE3+賦存于黏土礦物表面雙電層中.基于Stern雙電層模型,認為可交換態RE3+主要分布在外Helmholtz層(OHP層)和擴散層[20-21].離子型稀土浸出過程,NH4+和SO42﹣在化學勢作用下,由本體溶液逐漸向礦物顆粒表面擴散,擴散雙電層的離子組成發生變化,打破了雙電層中原主要離子(RE3+)的受力平衡.表現為RE3+與NH4+發生交換反應,RE3+從礦物表面解吸,NH4+則吸附上去.浸礦劑充足情況下,NH4+與RE3+充分交換,外Helmholtz層及擴散層內絕大部分RE3+被解吸,最終形成如圖7(b)所示的離子分布.

圖7 浸出前后雙電層中離子分布

圖7(b)可知,硫酸銨浸礦結束后,雙電層(尤其是擴散層)中離子濃度變大.離子在顆粒表面電場、化學勢等綜合作用下,保持相對穩定狀態.浸出尾礦清水淋洗時,顆粒表面擴散層較本體溶液濃度勢大,離子以水溶態的形式釋放至本體溶液中.為維持體系平衡,顆粒表面外Helmholtz層的部分可交換態離子將向擴散層擴散,填補其離子缺失,又在濃度勢下擴散至本體溶液,完成可交換態向水溶態的轉化.

3.1 封存時間與離子擴散的關系

離子在顆粒表面擴散雙電層中的運移,主要受電化學勢影響,淋洗尾礦含水率315%時,根據一維Nernst-Planck方程和Fick第二定律,以滑動面為起始位置(=0),再結合Boltzmann公式的變換形式,整理得到不同時刻顆粒表面不同位置的離子濃度分布公式:

對時間和滑動面距離進行離散

將式(2)寫成差分形式

式中:D為離子的擴散系數(此處視為常數),m2·s;c(,)為離子時刻在距滑動面處的濃度,mol/m3.

固體顆粒表面離子向溶液擴散可看作半無限長物體擴散問題.=0處,Δ時間后離子濃度等于外Helmholtz層離子量與Δ時間內擴散出去的離子量Q之差除以外Helmholtz層體積(假定為0.01m3).=0時,=0處,c(0,0)=2mol/m3,>0處離子濃度為0.為計算方便,令離子水中擴散系數=10-4(m2/s),時間100s,步長1s,計算不同時間(1=20s,2=40s,3=60s,4=80s,5=100s)下的離子分布,如圖8.

圖8顯示,隨時間推移,NH4+通過滑動面向外不斷擴散,外Helmholtz層NH4+含量不斷減少;NH4+擴散距離不斷增加,受到的表面電場束縛力不斷減弱,可交換態NH4+不斷向水溶態NH4+轉化.當尾礦再次淋洗,在對流、化學勢及離子熱運動等綜合作用下,擴散層內水溶態NH4+被淋出.

上述試驗表明,淋洗尾礦含水率315%,封存時間越長,NH4+淋出量越大;而含水率1.3%時,水溶態NH4+隨時間保持相對穩定.這是由于低含水率下,顆粒表面水膜主要以強結合水形式存在,水膜中離子受到顆粒表面電場的強作用,向外擴散的能力較弱.

圖8 不同時刻擴散層離子分布

3.2 尾礦含水率對離子擴散的影響

由Debye-Hückel極限公式[22]可知,顆粒表面雙電層厚度與近本體溶液擴散層邊界的離子濃度成反比.尾礦清水淋洗后本體溶液與擴散層邊界離子濃度降低,擴散層濃度梯度減小,雙電層變厚.尾礦首次淋洗結束后的風干過程,松散顆粒表面水膜不斷變薄,擴散層厚度不斷減小,擴散層內離子濃度不斷升高.一定含水率范圍內,擴散層厚度隨顆粒表面水膜厚度不同而變化.將顆粒表面看成平面,顆粒表面水膜厚度約等于雙電層厚度

式中:表示Debye-Hückel常數;表示質量含水率;表示顆粒比表面積,m2/g.

由(5)式可知,一定含水率內,含水率越高,雙電層厚度越大,擴散層中離子濃度越小.如圖9所示,相同電性的顆粒表面,不同含水率下,雙電層中離子距顆粒表面越遠,受到顆粒表面電場束縛越小,越易在自身熱運動下向外擴散.

圖9 顆粒表面離子受力示意

假設首次淋洗完后干燥尾礦可交換態NH4+含量為0.180mg/g,配制成不同含水率后,按照式(6)將可交換態NH4+含量換算成顆粒表面水膜NH4+濃度.換算后含水率1.3%、15%、30%的尾礦顆粒表面水膜內NH4+濃度分別為0.769、0.067、0.033mmol/L,溶液離子強度分別為1.154、0.100、0.050mmol/L,再據式(7)計算離子活度系數分別為0.080、0.475、0.591.據此,一定含水率內,離子活度系數隨含水率增大而增大,即尾礦含水率越大,液相中離子有效濃度越大,說明離子束縛力越小,離子運動阻力也越小,離子越易從顆粒表面逃脫.

式中:0表示水膜中NH4+濃度,mmol/L;0表示單位顆粒質量NH4+含量,mg/g;表示水密度,kg/L.

式中:γ表示平均活度系數;A為與溫度有關的常數, 0.5115mol-1/2·kg1/2;表示離子電荷數;表示離子強度, mol/L.

3.3 傳質機制對尾礦離子擴散的影響

浸泡狀態的尾礦固液分離后再次淋洗仍有NH4+被淋出,且NH4+淋出量超過上清液中NH4+含量,表明不同傳質機制對NH4+釋放有影響.浸泡狀態的尾礦,擴散至本體溶液的NH4+會抑制尾礦NH4+的進一步釋放,而對流作用可將本體溶液NH4+及時帶出,促進擴散層NH4+向本體溶液擴散.

以滑動面為擴散起始面(=0),離子向本體溶液擴散.浸泡狀態的尾礦,本體溶液NH4+濃度不斷升高,在表面電場、化學勢等作用下達到相對平衡.假設本體溶液NH4+濃度b=0.005mol/m3(邊界條件),為計算方便,令水溶液中NH4+的擴散系數=10-4m2/s,滑動面離子初始濃度0=0.020mol/m3,且保持恒定.根據式(2),差分法計算滑動面以外擴散層離子分布(見圖10(a)曲線).若本體溶液一直處于對流狀態,NH4+濃度始終為0(邊界條件),滑動面初始條件不變,同樣可計算滑動面以外擴散層離子分布(見圖10(b)曲線). a、b曲線所圍面積(陰影部分),可表示恒定離子源下,對流較擴散多淋出的離子量.

綜上,浸出尾礦殘留銨的緩釋原因可解釋為:受晴-雨天氣交替性變化和干-濕季節的周期性輪換影響,浸出尾礦含水率波動,導致礦物顆粒表面雙電層離子濃度和厚度發生變化,水溶態NH4+在化學勢、孔隙水對流等作用下向外釋放,而為維持體系平衡,交換態NH4+緩慢向水溶態NH4+轉化,水溶態NH4+不斷隨地表徑流、地下水釋放,導致礦區周邊水域NH4+含量長期超標.

圖10 對流和擴散下的離子分布

4 結論

4.1 離子型稀土浸出尾礦殘留NH4+首次用清水淋洗完全,一段時間后仍能以清水淋出.NH4+淋出量受尾礦含水率、時間和傳質方式影響.當尾礦含水率315%時,NH4+淋出量整體隨時間推移而遞增;相同時間下, NH4+淋出量整體隨含水率增大而增大.此外,對流傳質下NH4+淋出量大于擴散.

4.2 浸出尾礦殘留NH4+的形態包含可交換態和水溶態,可交換態NH4+能向水溶態NH4+發生轉化,尾礦再次以清水淋出的NH4+是可交換態NH4+向水溶態NH4+轉化的結果.

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Analysis on slow-release of residual ammonium in ion-absorbed type rare earth tailings.

XIE Fang-fang1,2, WANG Guan-shi3*, LUO Si-hai3, YIN Sheng-hua4, WEN Teng3, ZHANG Shil-iang1, LIU Jian1

(1.School of Resources and Environment Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China；2.Mining Research Laboratory, Jiangxi Ionic Rare Earth Engineering Research Co., Ltd., Ganzhou 341000, China；3.Jiangxi Key Laboratory of Environmental Geotechnology and Engineering Disaster Control, Ganzhou 341000, China；4.Civil and Resource Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)., 2021,41(9)：4333～4340

In order to explore the slow-release of residual NH4+, ion-absorbed type rare earth ore from Xinfeng (Jiangxi Province) was taken as the research object. The leached tailings were prepared by column leaching, and then drip washing with deionized water. Follow the steps of drip washing → sealing and storing → re drip washing, NH4+amount in drip washed tailings with different water content (1.3%, 15%, 35%, 250%), under different time (15, 30, 60, 120, 180, 195, 210, 240d), different mass transfer mechanisms (convection, diffusion) were investigated. The results show that NH4+can still be washed out from the drip washed tailings after being sealed and preserved for a long time. NH4+washing amount is affected by water content, time and mass transfer mechanism. NH4+washing amount, as a whole, increase with time proceeding, when the water content is315%, and increase with the increase of water content, in the same preserved time. When other conditions are the same, NH4+washing amount under convective is greater than diffusion. NH4+re-washed out from the tailings is the result of transformation of NH4+from exchangeable to water-soluble.

ion-absorbed type rare earth；tailings；ammonium；slow-release；water-soluble；exchangeable；diffusion double layer

X751

A

1000-6923(2021)09-4333-08

謝芳芳(1990-),男,江西吉安人,博士研究生,主要從事離子型稀土綠色提取研究工作.發表論文7篇.

2021-01-26

國家自然科學基金資助項目(51874147);國家重點研發計劃資助項目(2019YFC0605001);江西省高等學校井岡學者特聘教授崗位資助項目

* 責任作者, 教授, wgsky010@126.com