[发明专利]一种淋洗剂原位去除离子型稀土矿氨氮污染的方法

说明书

本发明提供了一种淋洗剂原位去除离子型稀土矿氨氮污染的方法，属于矿山生态环境修复技术领域。本发明在硫酸铵浸矿工艺完成后，向原地浸矿工艺注液井中加入淋洗液，对离子型稀土矿进行淋洗。本发明使用氯化钙、氯化钾、氯化钠、碳酸钠、碳酸钾、硫酸镁、硫酸铝、硫酸铁、柠檬酸、皂角苷和皂素中的一种或几种作为淋洗剂，能够快速去除废弃离子型稀土矿山残留铵氮，且成本低廉，对土壤环境绿色友好，不会产生二次污染；本发明采用原位淋洗的方式，利用硫酸铵浸矿工艺使用的硫酸铵注液井进行淋洗，避免了淋洗设备的额外造价，操作简单，高效绿色。

技术领域

本发明涉及矿山生态环境修复技术领域，特别涉及一种淋洗剂原位去除离子型稀土矿氨氮污染的方法。

背景技术

离子型稀土矿富含国防军工、新材料、航空航天等高科技产业领域中不可或缺的中重稀土元素，是全球公认的关乎新兴产业发展的不可再生的矿物资源。离子型稀土矿提取工艺发展至今，普遍采用“硫酸铵浸取-碳铵沉淀”的铵盐体系原地浸矿工艺。硫酸铵作为浸矿剂，具有生产成本低、稀土浸出率高、浸出液杂质含量低、稀土产品纯度高等一系列优势，但存在氨氮污染的环境问题。

理论上，每生产1吨氧化稀土需消耗约3吨硫酸铵，但在实际生产中，往往需要消耗7～10吨硫酸铵。这是由于在浸矿过程中：①收液工程布置不当，将有大量硫酸铵溶液残存在于无矿层，甚至渗漏进入地下水；②因与稀土离子置换作用，大量铵盐残留矿体内；③铵根离子不仅与稀土离子进行交换，还会与矿体中大量的杂质元素(如铝、铁、钙、硅等)进行交换而残留矿体内；④铵根离子与稀土离子进行置换之前，大量被浸渗的矿土吸附，吸附饱和以后方进行化学置换，有文献报道，矿土饱和吸附铵量可达0.96696kg/t。离子型稀土矿经浸矿后，大量浸矿剂铵盐残留于矿体内，在雨水淋滤等作用下长期、缓慢地释放到周围环境中，引发严重的氨氮污染问题。

离子型稀土矿山往往涉及土壤面积较广，采用去表土法、固化法等传统土壤修复技术难以去除残留铵盐。行业内普遍采用清水对矿山进行淋洗去除氨氮，但清水注入时间长、用量大且淋洗不完全，洗矿后仍然会有部分铵盐残留随降雨缓释，污染周围环境。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种淋洗剂原位去除离子型稀土矿氨氮污染的方法。本发明提供的方法能够有效去除残留在离子型稀土矿中的氨氮污染物。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种淋洗剂原位去除离子型稀土矿氨氮污染的方法，包括以下步骤：

硫酸铵浸矿完成后，向原地浸矿工艺注液井中加入淋洗液，对离子型稀土矿进行淋洗；

所述淋洗液包括淋洗剂和水，所述淋洗剂包括氯化钙、氯化钾、氯化钠、碳酸钠、碳酸钾、硫酸镁、硫酸铝、硫酸铁、柠檬酸、皂角苷和皂素中的一种或几种。

优选的，所述淋洗液的摩尔浓度为0.13～0.25mol/L。

优选的，所述淋洗液的体积与离子型稀土矿的质量比为5～20L:1kg。

优选的，所述淋洗液的温度为15～40℃。

优选的，所述淋洗的时间为24～120h。

优选的，所述淋洗液的加入速率为0.08～0.12mL/min。

优选的，所述淋洗后还包括：使用原地浸矿工艺收液系统对淋洗后的淋出液进行回收。

优选的，所述淋洗时还包括：对淋出液的氨氮浓度进行监测，直至淋出液的氨氮浓度≤15mg/L时结束淋洗。

本发明提供了氯化钙、氯化钾、氯化钠、碳酸钠、碳酸钾、硫酸镁、硫酸铝、硫酸铁、柠檬酸、皂角苷和皂素中的一种或几种作为离子型稀土矿氨氮淋洗剂的应用。