本发明涉及稀土开采技术领域,具体涉及一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法。
背景技术:
离子型稀土是一独特的矿种,是战略物资,具有较高的经济价值。为保护环境,国家只允许原地浸矿的开采方式,这种开采方式是在矿体4上部打竖直孔注入浸矿剂,浸矿剂流经矿土置换出稀土离子形成稀土浸出液,在矿体4底部收集含稀土的浸出液。其特点是不开挖山体、不破坏植被,属于溶浸采矿范畴。
离子型稀土矿的稀土元素呈离子态分布在完全风化的山体岩土中。稀土矿体4厚度从几米至二十余米,少数也有几十米的。矿体4上部是植被和无矿黏土层,无矿层厚度(即矿体4埋深)几米至十余米,矿体4底部也是无矿黏土或基岩。开采方式采用原地浸矿工艺,工程布置及注液浸矿过程见图5。说明如下:在山顶最高处建有高位池1,在山体6上部无矿区8竖直布置若干注液孔(井)30,注液孔(井)30深度达到矿体4即可;在车间配制好的浸矿剂泵入高位池1,高位池1与注液孔(井)30之间有注液软管2,浸矿剂从高位池1源源不断流入注液孔(井)30;注液孔(井)30中的浸矿剂在自然压力作用下向下和周边渗透至矿体4中,与赋存的稀土离子交换形成稀土浸出液;浸矿剂(含稀土浸出液)不断向下和周边渗透继续置换出稀土离子;在矿体4底部无矿区8布置有截流收液工程7收集渗流下来的稀土浸出液,之后再送入下一步提纯富集工序加工形成稀土初产品。从高位池1向注液孔(井)30连续灌注浸矿剂,使浸矿剂充分浸润矿体4(阴影部分为已浸润区),以保证稀土离子完全析出。注液孔(井)30直径100-180mm左右,按1.5-2.0米的网度布置,覆盖整个采场浸矿区域。见图5。
稀土元素赋存在完全风化的土壤中,多为全风化花岗岩的高岭土,矿土松散、疏密不均,其中还包裹未风化或风化不完全地质构造。现有的原地浸矿注液浸矿过程存在的问题是:浸矿剂从竖直注液孔(井)中渗出,浸润周边矿土并逐步趋于饱和,之后在浸矿剂液体重力作用下,不断向下渗透,初始阶段在注液孔下形成水滴形浸矿区域。理想的情况是随浸矿剂的不断渗入,浸矿区域不断扩大,直至与相邻注液孔渗出的浸矿剂交融,使矿土完全浸透,这样才能充分置换出稀土离子。而实际情况是,随着浸矿剂(包含稀土浸出液,下同)往下渗透,矿体4上部已被浸矿剂浸润(见图5中阴影区),矿体4中的黏土也逐步下沉,达到一定的深度时,黏土充填矿土空隙使渗透速度减慢,渗透速度会低于注液
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