离子型稀土原地浸矿新工艺的研究.pdfVIP

离子型稀土原地浸矿新工艺研究 邵亿生 (赣州有色冶金研究所1赣州341000) 擅。薹本文筒妻说明了离子型稀土原地漫矿新工艺研究曲目的意义、研究内喜 与矗果。瓤逑了矿床地质与工艺类型、辱地漫矿的渗透机理与交换机理、基础试验 研究、技术路线、工艺漉程、漫矿工程与操作工序，井毗两个不同工艺类型的万吨鞭 规模矿块工业试验为倒，舟绍了辱地漫矿取得的主要技术经济指标。通过与愿用 池漫工艺的比较，证明原地浸矿工艺具有显著的经济效盏和巨大的社会效盏，值得 大力推广应用。 关●诩 离子型稀土原地i受矿开采新工艺 I常言 离子型稀土矿是我国特有的矿产资源，其储量丰富，分布广泛，经济价值高。因此，白 20世纪70年代发现以来，开发利用得到迅速发展。至今，离子型稀土矿山沿用的工艺是露 天开采池菠工艺。这种工艺蜘准广。虽然曹对地方经疥发脯过很大盼健进作用，但存在地 面植被簟筇、水土瑰失严重、环境圬染严重、赉漂浪费大、赍濠衬用率低等突出同题，为了彻 底謦决漕浸工艺存在的问题，也为了为我国采矿科学开拓一个薪领域，研究离子型稀±愿地 漫矿新工艺．具有重大的社会经济效益和科学价值。 早在70年代，我所就提出了赣±矿球垃漫矿的建议，以后又多次做过一些尝试工作， 。七五。麓何，述进行了两次小型探索试验。。八五”勰问，国家又正式列为重大科技攻关项 目，谈项目由赣螂有色冶金研究所牵头，长掺矿精院：长沙矿山院共同承担。 研究工作历时5年，首先从离子型稀土矿资源调查、矿床螬虞特征、开采技术条件的分 析研究人手．遗过理论研究、基砑参数测试与条件试验，挺出了研究的技来路线与工艺流程． 然后．在斑场趔抒了商砍不同类型万吨级工韭试验。两次工型试验均获得匿满成功。试验 表明，原地浸矿新工艺技术韵I成熟可靠，矿石开采晶位下摔刊工业品位以下，攫取回收率 大于7D％，资露年孽铂章夹幅度挹高，生产瘟奉低子：或相当予池漫工艺成奉。尤其是，原地漫 矿工艺基率上本麓塔地表植被，设膏水土流失和环境污染，经挤与社会效益十分垦著．此 后，新工艺在一些稀土矿山推卢，同样取得了很好的效果，遮进一步证明，新工艺具有十分 广阉的应用蘸景。 2矿床地质 离子型稀土矿属火成岩风化淋积型矿床。 ． 根据稀土矿体在风化壳中的赋存情况，可射分为五种赋存类型。由于各矿床地质特征 的不同，虽然不同赋存类型的稀土矿大都适合采用原地浸矿工艺，但对各具体矿块，不能采 用千篇一律的工艺模式。在此，应根据主要地质特征，将离子型稀土矿床划分为不同的工艺 类型。据研究，一般分为三种工艺类型，即A简单型、Ⅱ复杂型、c混合型。 对于一个具体的稀土矿块i首先窟补充地爨勘搽，了解矿床的地质特征和水文地质条 件，如矿体形态与规模、矿石品位与变化、矿体产状与埋深、隔水层与潜水面的空间关系、断 裂构造发育程度、矿石含水性、港透性、矿石粒级匹配与矿物组成等聱，以确定所属工艺类 型，进而通过柱漫试验、参数澍试等工作，掌握适合的工艺条件，评价采用原地漫矿时技术上 的可行性与经济的合理性。 离子型稀土原地浸矿是用浸矿液从天然埋藏条件下的非均质矿体中把里吸瓣毒的稀土 离子交换浸出并回收利用的工艺。要实现原地授矿，一是要求把茇矿液注入到矿体中j控制 溶液在矿体中的渗透和浸出液的流动、汇集与回收，另一是要求浸矿液中的阳离子与鞋石中 的稀土离子进行交换，这就涉及到两个方面的机理，即渗透机理与交换机理。 3．1渗蠢枫囊 研究与试验证明．离子型箍土愿墙漫矿时疆矿藏的渗透待畲地下水动力学中不完整井 参藏场理论。当浅井注液，保持—定的永秉^魔，尊压≯逢，将在矿体中形成渗最孽体。当 液体不断注人．髓注液量加太，渗透锥俸不断增大。如果矿体底叛以下的隔水层再为倾斜 面，锥体是不对称的，器倾斜面下方向大，反其慑惠方期小。锥体中央柏饱和水区中的水豫 向四周扩展外，还潦斜面流动。这一流硇德龠_逮西窟雄，曩终将藤山城壤脚瘫出。随着时间 延长，坡脚出承面积增大，曩终形成氇窟的泡和渗透辔体。r饕雄橱也由非饱赣变他澍饱翔， 由非稳定状态过渡到稳定状态。在多井注藏情况中，备井盼渗透锥体相交会，井问瀑位升 高．它符合水力学中的迭船厩理。 对于不完整井渗流场，运用孔欧介质中水流连续体的概念，推导和建立了二维平面上均 质备向同性条件下誊流场有限元计算方法和程序，并采用单井、双井、井群楔型