摘 要 ：對(duì)某離子型稀土礦試驗(yàn)礦塊地質(zhì)概括和原地浸礦工藝分析研究的基礎(chǔ)上，采用先注浸礦液后注頂水、由上往下逐排分段進(jìn)行的順序，最后母液累計(jì)回收率達(dá)到 91.65%，稀土綜合回收率達(dá)到 78.2%(離子相)的技術(shù)指標(biāo)，共回收稀土 29.01t，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為該礦山的規(guī)模化生產(chǎn)提供有效的技術(shù)依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞 ：離子型稀土 ;原地浸礦 ;注液 ;收液

　　1  試驗(yàn)礦塊概況

　　試驗(yàn)礦塊位于礦區(qū)北部，山體地表植被較多，稀土品位一般，該礦體為簡(jiǎn)單地質(zhì)類型礦，總體上屬高釔低銪型礦種。通過(guò)對(duì)該試驗(yàn)礦塊進(jìn)行生產(chǎn)勘探，礦體按 0.02%(離子相)圈定，面積為 3894m2 ，礦塊平均厚度為 9.77m，離子相平均品位 0.065%，全相平均品位 0.13%，礦體體積 38044.38m3 ，礦石比重 1.50t/m3 ，礦石量 57066.57t，礦塊離子相儲(chǔ)量為 37.09t，全相儲(chǔ)量為 74.18t。

　　2  浸收機(jī)理

　　交換狀態(tài)的稀土陽(yáng)離子遇到交換勢(shì)能更大的陽(yáng)離子時(shí)，就可被其交換下來(lái)，反應(yīng)式如下 ：當(dāng)以硫酸銨溶液作為浸礦液時(shí)，其交換機(jī)理是 ：在原地浸礦時(shí)，將浸礦液注入礦體，溶液中交換勢(shì)更大的陽(yáng)離子與呈吸附態(tài)的稀土離子發(fā)生交換作用，使稀土離子進(jìn)入浸出液。這個(gè)多向固液交換體系的過(guò)程是 ：滲透—擴(kuò)散—交換—再擴(kuò)散—再滲透，擴(kuò)散動(dòng)力是濃度差。不斷注入礦體中的溶液(或頂水)擠出已發(fā)生交換作用的稀土浸出液。

　　3  試驗(yàn)過(guò)程

　　環(huán)保工程、避水工程、管路工程、注液工程、收液工程等、監(jiān)控工程是原地金礦工程試驗(yàn)過(guò)程中重要環(huán)節(jié)。試驗(yàn)浸采工程預(yù)計(jì) 4 個(gè)月左右，硫酸銨的注入量為 160t 左右，總注入液量 82865m3 (含頂水)，母液的總收液量 75946m3 ，其回收率可達(dá) 90% 以上，共計(jì)回收稀土 30t，稀土的回收率可達(dá) 80% 左右，完成浸采作業(yè)后，有專人對(duì)管路進(jìn)行回收，封堵注液孔。

　　3.1 注液工程注液工作分兩步進(jìn)行 ：先注硫酸銨浸礦液，后注頂水。注液順序由上往下逐排分段進(jìn)行。注液計(jì)量通過(guò)配液池的刻度標(biāo)注來(lái)進(jìn)行計(jì)量。硫酸銨浸礦液加注時(shí)間歷時(shí) 29天，共注入硫酸銨 163t，累計(jì)共注入硫酸銨溶液 13261m3 ;注液濃度先濃后淡，其中前 16 天內(nèi)硫酸銨濃度為 1.5%，注入硫酸銨溶液 6105m3 ，后 13 天內(nèi)硫酸銨濃度為 1%，注入硫酸銨溶液 7156m3 ，為了保證注液工作的正常進(jìn)行，每天分兩班人員巡山，防止硫酸銨溶液跑、冒、滴、漏發(fā)生，及時(shí)檢查注液管路，調(diào)整注液孔上的龍頭控制好流速，使注液孔內(nèi)水面保持一定的水頭高度，讓注液水面剛好浸沒(méi)棘草(即礦石與表土分界線)處，使浸礦效果達(dá)到最佳。硫酸銨浸礦液注夜完成后開始加注頂水，即將回收母液處理后，不再添加硫酸銨，直接注入試驗(yàn)礦塊。加注頂水共歷時(shí) 90 天，累計(jì)共注入頂水量 69604m3 。

　　3.2 收液工程收液計(jì)量由通過(guò)安裝在母液管的流量計(jì)計(jì)算。試驗(yàn)礦塊自注液 8 天后開始個(gè)別導(dǎo)流孔陸續(xù)出液，但硫酸銨和稀土均未出現(xiàn) ;注液 15 天后母液中開始出現(xiàn)有硫酸銨存在，但未發(fā)現(xiàn)含有稀土 ;自注液 17 天后母液中開始出現(xiàn)稀土，稀土濃度為 0.08g/L，注液 35 天后達(dá)到最高，稀土濃度為 1.05g/ L，高峰期較短，稀土濃度開始逐漸下降，直到濃度降至 0.07g/L。稀土綜合回收率達(dá)到 78.2%。

　　3.3 試驗(yàn)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)分為日常生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和環(huán)評(píng)監(jiān)測(cè)。日常生產(chǎn)監(jiān)測(cè)主要包括日注液量、硫酸銨濃度、pH 值 ;日母液回收量、硫酸銨濃度、稀土濃度、pH 值 ;日稀土沉淀量等。環(huán)評(píng)監(jiān)測(cè)主要包括浸礦前后土壤變化監(jiān)測(cè)、地表水變化監(jiān)測(cè)、地下水水位、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、降雨量監(jiān)測(cè)以及各泉或礦塊與第四系邊界基巖露頭處的滲出液監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。

　　4  結(jié)論

　　(1)通過(guò)本次原地浸礦工業(yè)試驗(yàn)，有效控制了離子型稀土資源開采成本，母液累計(jì)回收率達(dá)到 91.65%，稀土綜合回收率達(dá)到 78.2%(離子相)的技術(shù)指標(biāo)，共回收稀土 29.01t，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　(2)該礦區(qū)試驗(yàn)礦塊采用原地浸礦工藝開采成本低，離子型稀土資源開發(fā)價(jià)值高，建議在該礦區(qū)推廣應(yīng)用該工藝，充分利用離子型稀土這一寶貴資源。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[2] 李春 .原地浸礦新工藝在離子型稀土礦的推廣應(yīng)用[J].有色金屬科學(xué)與工程 ,2011(01):65-69.

　　《某稀土礦原地浸礦工業(yè)試驗(yàn)研究》來(lái)源：《世界有色金屬》，作者：李 剛，朱志成，梁 健，謝芳芳，黃紫彬。