稀土矿浸滤液在有序多孔材料上的吸附行为(2)
稀土就是化学元素周期表中的镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu) ，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。
稀土元素的电子层结构的特殊性决定了稀土彼此间化学性质极其相似的特点。镧系元素电子逐渐有规律的填充到外数第三层(即N电子层)上的f轨道中，而保持最外两个电子层结构相似。由于镧、钆、镥的5d16S2电子容易失去，而呈三价。其他镧系元素，5d副电子层上无电子。但由于4f、5d的能级相近，4f上的一个电子容易转移到5d上，而使外电子层变成5d16S2结构，使镧系元素在通常价态下呈三价。除三价外，四价Ce盐相当的稳定，此外Pr和Tb也有四价氧化物，而Sm、Eu和Yb也有二价化合物。La、Ga、Lu有着5d16S2的电子层结构，失去三个电子后原子内各亚层的电子达到全满或半满，即成稳定结构，所以他们只能形成稳定的三价化合物。
他们都是很活泼的金属，性质极为相似，其水合离子大多有颜色，易形成稳定的配化合物。溶剂萃取和离子交换是目前分离稀土的较好方法。
正是由于稀土元素独特的电子层结构，使其具有独特的物理和化学性质，如特殊的磁性、旋光性以及超导性等。而基于其性能上的特殊性，稀土作为一种功能材料，不仅广泛应用于传统产业，而且已经逐步成为信息、生物、新材料、新能源等高新技术领域的重要支撑材料。
1.1.2 稀土矿渣来源
独居石矿、氟碳铈镧矿、混合稀土矿、磷钇矿等稀土矿物中，不同程度地伴生有天然放射性元素铀、钍和镭，在选冶生产过程中有一部分放射性元素不可避免地转移到尾矿渣及某些冶炼渣中[1]。因此，稀土生产中产生的固体废物大多具有一定的放射性。 如表1列出了稀土生产厂排出的主要废渣及其放射性比强度[1]。
表1 稀土生产厂排出的主要废渣
废渣名称 天然Th，U含量及放射性比强度 来源
Th/% U/% 放射性比强度/（Bq/kg）
尾矿渣
尾矿渣
合金渣
水浸渣
酸溶渣
优溶渣
污水渣 0.065
0.024
0.037
0.250
0.420
0.780
0.049 0.0026
0.0023
微量
0.0003
微量
微量
0.030 2.1×103
1.2×104
1.5×103
9×104
1.4×105
8.6×104
1.79×107 混合型稀土矿原矿选矿
氟碳铈镧矿原矿选矿
火法生产稀土合金
混合稀土精矿浓硫酸高温焙烧
离子型稀土精矿酸法处理
混合型稀土精矿碱法处理
独居石精矿碱法处理
根据《放射性废物的分类》GB 9133－1995规定，放射性比强度小于或等于4×106 Bq/kg的固体废物称为低放废物；放射性比强度大于4×106 Bq/kg而小于或等于4×1010 Bq/kg称为中放废物。稀土生产中产生的废渣多属于低放射性废物，但也有少量中放射性废物，都不能简单地弃掉，需要妥善处理。
1.1.3 稀土矿渣的处置现状
由于我国的稀土矿品种多、成分复杂且带有不少的有害物质，使在选冶厂矿生产中产生大量的有害“三废”，其中废渣量最大，类型多，成分复杂，并带有放射性元素钍、铀和镭，稀土废渣的安全处置已成为环境保护关心的重要问题。稀土生产过程中排出的废渣具有不同程度的放射性水平。因此, 采用的处置方法也不相同, 一般选用的处置方法有下列两种[1]：