[发明专利]以矿石体积为依据的离子型稀土分区注液方法

说明书

本发明涉及离子型稀土矿开采中浸矿剂注液技术的优化，具体是以矿石体积为依据的离子型稀土分区注液方法。本发明包括：矿体资料获取；矿石体积分单元计算；单位矿石体积浸矿剂消耗量γ计算；单元矿石体积分区区间差值计算；单元合并成注液分区；注液六个步骤。采用本发明可以改变现有矿体“粗放式”、不依据矿体区域特性“一锅端”的过量浸取开采现状，也能改变注液时“先上后下”、“凭借工人经验”这种不科学的注液方式。可以针对同一矿体不同区域按照矿石体积的多少，进行浸矿剂用量的动态调控，既可以降低原辅材料的消耗，提高浸取率(实施例提高3.57％)，又能控制浸矿剂用量，减少环境污染，为数字化矿山提供可靠依据。

技术领域

本发明涉及离子型稀土矿开采中浸矿剂注液技术的优化，具体是以矿石体积为依据的离子型稀土分区注液方法。

背景技术

离子型稀土矿是一种以离子吸附态赋存在黏土矿物上的珍贵矿产资源。当吸附有稀土离子的黏土矿物遇到电解质溶液时，稀土离子可被电解质溶液中化学性质更为活泼的离子交换下来。离子型稀土的这一特性推动了其浸矿工艺的形成、发展和进步。稀土需求日增与资源储量日减的矛盾，以及资源获取和环境保护平衡发展要求，迫使离子型稀土开采工艺不断发展进步。

离子型稀土矿是我国的战略性资源。过去其粗放式、掠夺式的开采模式是不可取和不可延续的，其提取工艺必须紧紧围绕高效和绿色两个重要目标。目前，离子型稀土矿山普遍使用的原地浸矿和部分压覆矿山的筑堆浸矿，浸矿工艺实施过程多凭经验决策。例如原地浸矿注液步骤均按“先上后下”、“先浓后淡”、“先液后水”的“三先”原则进行，未能针对矿体单位面积矿石体积的差异做出浸矿剂用量调整，往往造成整个矿体部分区域浸矿剂用量过度，使得矿土中氨氮超标；部分区域浸矿剂用量不足，使得稀土资源开采不够充分，造成资源损失。为提高资源浸取率，往往增加浸矿剂注入量，一方面增加生产成本；另一方面也增加浸矿剂残留量，进一步加剧环境污染。因而有必要对离子型稀土浸矿注液过程做进一步优化研究，提出一种离子型稀土浸矿剂分区注液优化工艺，从而提高矿体稀土资源回收，减少环境污染。

离子型稀土矿的浸矿过程其实质是一种吸附解吸过程，浸矿剂用量的多少由矿石的阳离子交换容量和矿石体积决定。同一矿体认为其矿石性质相近，即矿石阳离子交换容量一致，该矿体的浸矿剂用量只与矿石体积相关。故只要在了解矿体单位面积所拥有的矿石体积，就可以得到浸矿剂用量及注液时间。这为解决离子型稀土矿浸取不充分和过渡浸取共存在的问题，同时合理控制浸矿剂用量提供了研究方向，即应根据矿体单位面积内矿石体积的实际情况决定开采过程中浸矿剂用量。

发明内容

本发明的目的是提供一种以矿石体积为依据的离子型稀土分区注液方法，实现离子型稀土矿开采的优化注液、提高浸取率、减少浸矿剂用量和环境污染的目标。

本发明的技术方案：一种以矿石体积为依据的离子型稀土分区注液方法，包括以下步骤：

步骤一，矿体资料获取

测试矿体地形地貌，对矿体进行探矿，获得探矿孔坐标及品位分布情况；测试矿体饱和渗透系数K、矿体孔隙比e和矿石阳离子交换容量CEC；

步骤二，矿石体积分单元计算

设定单元面积为：1m×1m～20m×20m，将矿区划分若干单元，分别计算各单元的矿石体积和实际坐标值；

步骤三，单位矿石体积浸矿剂消耗量γ计算