導(dǎo)讀:：廣西崇左市六湯稀土礦屬于南方離子吸附型稀土礦床。影響回收率的因素及應(yīng)對措施。依然存在著如何提高回收率及更好保護(hù)環(huán)境的問題。

關(guān)鍵詞：稀土礦，原地浸出回收率，措施，環(huán)境

廣西崇左市六湯稀土礦屬于南方離子吸附型稀土礦床，采用先進(jìn)的原地浸出工藝進(jìn)行開采。主要應(yīng)用礦床中的稀土離子具有可交換、吸附的特性，在浸出液的作用下被交換吸附出來，達(dá)到開采利用的母的。原地浸出工藝涉及礦床地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、采礦、選礦、冶煉、化學(xué)、流體力學(xué)、環(huán)境科學(xué)、安全科學(xué)等多專業(yè)的綜合性學(xué)科。在開采過程中不破壞地貌、不產(chǎn)生礦石搬運、不產(chǎn)生排土問題，直接從礦床中回收有價金屬，屬于綠色開采工藝。根據(jù)其開采工藝條件，在生產(chǎn)過程中，依然存在著如何提高回收率及更好保護(hù)環(huán)境的問題。本文就崇左市六湯稀土礦開采過程中對回收率及環(huán)境影響的影響因素進(jìn)行分析并提出解決的方法。

1、崇左市六湯稀土礦的開采工藝

本礦山采用原地浸出工藝，其工藝技術(shù)路線為：網(wǎng)井布液、靜壓滲液、負(fù)壓封底、綜合收液：即將浸礦液通過網(wǎng)格布置的注液井注入天然埋藏條件下的風(fēng)化礦體;浸礦液在靜壓滲浸條件下，在滲流場中滲透，礦石由非飽和狀態(tài)過渡到飽和狀態(tài)，滲流場由不穩(wěn)定過渡到穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)而產(chǎn)生穩(wěn)定流動。在此過程中環(huán)境，浸礦液中的陽離子與礦物中的稀土離子發(fā)生交解作用，稀土離子進(jìn)入溶液，形成稀土母液;浸出的稀土母液或沿天然基巖隔水層面流向集液溝，并匯集到集液池，或向負(fù)壓收液面集中(即礦層底部收液坑道)，并沿負(fù)壓收液系統(tǒng)，最后匯集到集液池，再輸送到水冶車間進(jìn)行處理：母液凈化后加入沉淀劑使稀土沉淀，然后將稀土沉淀物過濾，灼燒而得到混合氧化稀土。原山浸析采礦工藝流程，如下圖：

2、開采過程中，影響回收率的因素及應(yīng)對措施

2.1 根據(jù)本礦山應(yīng)用的原地浸出開采方案，可以知道，對于稀土的回收主要是通過浸出液在流經(jīng)含稀土礦的礦層時，稀土離子與浸出液中的陽離子(NH4+)產(chǎn)生交換，稀土離子隨著浸出液(母液)一起集中回收。具體表現(xiàn)為:浸出液從注液井(孔)中,沿風(fēng)化礦物的孔隙進(jìn)入礦體,并附著在吸附了稀土離子的礦體表面;溶液在重力和壓力作用下,在孔隙和裂隙中擴散,并擠出孔裂隙水;溶液中活動性更強的陽離子與礦物表面的稀土離子發(fā)生交換解析作用,并使稀土離子進(jìn)入溶液,生成孔裂隙稀土母液,形成原地浸析層;不斷加注的新鮮溶液,擠出已發(fā)生了交換作用的稀土母液,并與礦物里層尚未發(fā)生交解作用的稀土離子,發(fā)生交解作用。擠出的地下水及形成的母液到達(dá)礦體地下水位后, 逐步提高原地浸出采場內(nèi)的地下水位,形成原地浸析采場內(nèi)的母液飽和層,當(dāng)飽和層所形成的地下水坡度達(dá)到一定的角度(>15°)時,可形成采場內(nèi)較穩(wěn)定的母液地下徑流, 在水封閉的條件下,在整個原地浸析過程(注液與注頂水過程)中,母液流向設(shè)置在采場下部的集液溝中。在這過程中，稀土回收率的影響因素有：①浸出液與礦床中稀土的接觸和交換問題(即浸出率問題)。②浸出排管、孔深、孔距、注液方式等原因，而導(dǎo)致浸出時存在浸出盲區(qū)。③在注液后，浸出液往浸出區(qū)外漂移，使得母液回收率低。

針對上述三點，通過試驗，采用如下應(yīng)對措施：采用增加布液點、減小孔深、孔距和孔徑、減少加液量等方法,即采用低液固比、高濃度浸出劑、多布液點、少加液量的方法，浸出液按照“先上后下”、“先濃后淡”、“先液后水”的三先原則注液,可以減小浸出盲區(qū), 提高浸出率。采用從生產(chǎn)井抽取的液量要略大于注入的液量(這樣就給礦體中的液體施加了一個向生產(chǎn)井流動的動力);在礦體周邊注入聚合物, 做一道注漿幃幕(防止浸出劑向礦體外漂移);圍繞礦體周邊鉆一些保護(hù)井, 向這些井注入水,把浸出劑驅(qū)回礦體;利用監(jiān)測井監(jiān)測可能發(fā)生的浸出劑的漂移,以便及時采取預(yù)防措施，防止浸出液產(chǎn)生向浸出區(qū)外漂移。有效地保證了母液的收集。

2.2沉淀過程中對回收率的影響及對應(yīng)措施

對于整體礦山而言，除了開采過程中的浸出率、母液收集率對稀土回收率的影響外，在沉淀過程中也有損失。在浸出的母液當(dāng)中含有很多的非稀土雜質(zhì),為保證產(chǎn)品的質(zhì)量,在沉淀前必須先除雜。在除雜的過程中環(huán)境，會有部分稀土隨著雜質(zhì)沉淀而產(chǎn)生裹脅損失。對此類損失，采用的措施為：①在原地浸出時控制浸出劑的濃度及酸度，盡量減少母液中的雜質(zhì);②在除雜過程中嚴(yán)格控制沉淀劑的質(zhì)量和數(shù)量，并嚴(yán)格控制PH值，盡量減少裹帶損失。母液經(jīng)除雜完成后成為合格的稀土母液，合格母液加入碳銨沉淀形成碳酸鹽沉淀，最后將碳酸鹽沉淀經(jīng)板框壓濾機過濾即得到碳酸稀土產(chǎn)品。在這個過程中產(chǎn)生的損失主要為：在沉淀工序時因沉淀不完全而造成稀土損失;在壓濾工序時有少量的稀土碳酸鹽細(xì)粒透濾,形成壓濾脫水損失。針對此類損失，采用的措施有：①在碳銨沉淀時，控制母液的稀土濃度、PH值、碳銨的添加狀態(tài)、加入量及加入方式，使其結(jié)晶良好;②在壓濾時選用合適的濾布，并將濾液放到沉淀池，使微小顆粒進(jìn)行再沉淀。

3、開采過程中，影響環(huán)境的因素及應(yīng)對措施

原地浸出技術(shù)屬于綠色開采技術(shù)，但在開采的過程中，如操作不當(dāng)，也會產(chǎn)生環(huán)境事故。主要產(chǎn)生的環(huán)境事故為：山體滑坡和母液滲漏。

產(chǎn)生環(huán)境事故的主要原因有：①在離子交換過程中，部分細(xì)粒粘土隨著浸出液一起流走，改變了礦層的力學(xué)性質(zhì)，使巖體變得疏松;②由于注液時液面控制不當(dāng),使浸出液與表土發(fā)生明顯的激烈化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡,并使表土不斷遭到侵蝕、剝落，堵塞微細(xì)孔，使浸出液在表土匯集，下滑力大于礦層的結(jié)構(gòu)力;③出現(xiàn)穿井現(xiàn)象，注入的溶液不再是滲流，而是穿流,加大了對礦層破壞能力;④最后灌頂水時流量及位置不當(dāng)，使本因交換而結(jié)構(gòu)力降低的礦層的壓力過大。⑤集液溝滲液面不夠或沒有挖穿全風(fēng)化礦層，使礦層飽和水位不斷升高環(huán)境，增大了巖體的負(fù)荷。

根據(jù)上述對環(huán)境影響的原因，采用如下的應(yīng)對措施：①注液井中注液面要嚴(yán)格控制在表土層以下,禁止浸出液注入表土層與全風(fēng)化層的過濾帶中,以免發(fā)生氣泡堵塞與固體堵塞現(xiàn)象;②增加集液溝滲液面積，并在開挖時一定要將全風(fēng)化礦層挖透,并使其在全風(fēng)化礦層有一定高度的滲液面;③開挖集液副溝并對集液溝進(jìn)行支護(hù)，保證其牢固，防止出現(xiàn)事故而導(dǎo)致母液滲漏;④做好防洪設(shè)施，把排洪系統(tǒng)按當(dāng)?shù)刈畲笥炅吭O(shè)計施工;⑤保證浸出液通暢同時，嚴(yán)格控制注液井液面高度;⑥在礦體周圍，灌混凝土樁，保護(hù)好礦體。

4、結(jié)語

原地浸出技術(shù)屬于綠色開采技術(shù)，適合于崇左六湯稀土礦的開采，在開采的過程中，只要密切關(guān)注到上述對回收率及環(huán)境影響的因素，并做好相應(yīng)的防范措施，就能有效地保護(hù)了環(huán)境，具有很好的經(jīng)濟效益、社會效益及環(huán)境效益。 使企業(yè)成為環(huán)境友好型、資源節(jié)約型的企業(yè)。

參考文獻(xiàn)

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