[发明专利]中国南方风化壳淋积型稀土矿浸出液截流工艺

说明书

本发明涉及中国南方风化壳淋积型稀土矿浸出液截流工艺领域，针对原地浸矿工艺在复杂地质条件下风化壳淋积型稀土矿山应用中的不足，根据稀土矿山地形地貌及地质特征，提出的一种风化壳淋积型稀土矿浸出液截流工艺，以提高浸出液回收率，减少浸出液渗漏，增强原地浸矿工艺适用性。主要包括集液巷道、导流孔、切割拉槽及防渗处理四个工序：集液巷道布置于风化壳淋积型稀土矿矿体下方底板，平行山体走向；集液巷道两侧壁分别倾斜向上钻取两排导流孔，导流孔交错布置；导流孔两侧切割拉槽，拉槽和导流孔形成一人工截流底板，可截取流经区域90％以上的浸出液；拉槽槽下部和导流孔下半部圆弧灌浆防渗，集液巷道底面防渗处理。

技术领域

本发明为中国南方风化壳淋积型稀土矿浸出液截流工艺，涉及溶浸采矿领域风化壳淋积型稀土原地浸矿工艺技术。

背景技术

风化壳淋积型稀土矿是一种赋存在花岗岩风化壳中，以“离子”态吸附在黏土矿物载体上的稀土矿，是世界稀缺、我国储量最大的稀土矿种，主要分布于我国南方地区。因其具有重要的工业应用价值，被视为我国的优势和战略资源。

风化壳淋积型稀土矿中离子吸附态的稀土矿物，可被电解质溶液中化学性质更为活泼的离子交换出来，进入溶液中形成含稀土离子的母液，这一特性成为了风化壳淋积型稀土矿提取的技术依据与工艺原理。风化壳淋积型稀土矿的开采提取先后经历了池浸、堆浸和原地浸三种工艺过程。因原地浸矿工艺在技术和环保上的主要优势，现广泛应用于各风化壳淋积型稀土矿山。

对于简单地质类型的风化壳淋积型稀土矿山（如：矿体下部基岩出露于基准侵蚀面以上，且矿体底部贴近下部基岩的裸脚式风化壳淋积型稀土矿；矿体下部基准侵蚀面以上不出露基岩，但矿体底部边界贴近地下水的的全覆式风化壳淋积型稀土矿），因其含有自然基岩底板或者地下水封闭，采用原地浸矿工艺，浸出液回收率可达95%以上，能取得很好的应用效果。

但对于较复杂地质类型的风化壳淋积型稀土矿山（如：矿体渗透性较差的全覆式风化壳淋积型稀土矿山和矿体底部远离下部基岩及渗透性较差的裸脚式风化壳淋积型稀土矿山），因矿体渗透性较差，采用导流收液浸出液回收率仅50%左右。复杂地质类型的风化壳淋积型稀土矿山（如：矿体渗透性很好的全覆式风化壳淋积型稀土矿山和矿体底部远离下部基岩及渗透性很好的裸脚式风化壳淋积型稀土矿山），因矿体渗透性很好，如矿体底板不做任何处理，浸出液回收率在30%以下。

较复杂和复杂地质类型的风化壳淋积型稀土矿储量约占风化壳淋积型稀土矿总储量的90%，沿用现有的原地浸矿工艺，不采取全面截流的处理方法，浸出液回收率低、渗漏严重，导致稀土资源的流失浪费以及环境的污染破坏。随着稀土资源的日益匮乏及生态环境的日益重视，粗放和僵化的资源开采方式是不可取的，因而有必要对原地浸矿工艺进行深入研究，提出一种技术经济上可行的浸出液全面截流技术，使得浸出液回收率达到90%以上，减少稀土资源的流失及其带来的环境污染。

发明内容

本发明针对原地浸矿工艺在复杂地质条件下风化壳淋积型稀土矿山应用中的不足，根据稀土矿山地形地貌及地质特征，提出的一种风化壳淋积型稀土矿浸出液截流工艺，以提高浸出液回收率，减少浸出液渗漏，增强原地浸矿工艺适用性。

(1)针对复杂矿山。包括矿体底部侵蚀基准面上无未风化基岩出露的，基岩埋深不明的全覆式风化壳淋积型稀土矿山以及侵蚀基准面上有基岩但距矿体底部较远的裸脚式风化壳淋积型稀土矿山等。

(2)组合截流工艺。根据矿山的地形地貌及地质特征，通过集液巷道、导流孔、切割拉槽和防渗处理工序的组合，实现浸出液截流和资源高效回收。

(3)机械设备施工。导流孔和切割拉槽的实施均采用高压水枪，保证施工效率和质量。

(4)采用先进材料。拉槽槽下部、导流孔下半部圆弧以及集液巷道底面的防渗均采用新型材料。