CN111961848A - 基于原地浸矿工艺获得高浓度浸出液的稀土开采方法 - Google Patents

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朱志成
李刚
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朱晓春
谢芳芳
袁长林
赖彦
刘毛球
吴迪
温雅芳
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Abstract

本发明涉及一种基于原地浸矿工艺获得高浓度浸出液的稀土开采方法，包括以下步骤：硫酸铵试剂作为浸矿剂；采用振捣压实工具，将原地矿层振捣压实；在矿层中注入浸矿剂；收集浸出液。步骤1)中的浸矿剂浓度在2％～4％范围内；步骤2)中原地矿层振捣压实后的渗透率控制在200md～800md范围内。步骤3)在原地矿层中注入浸矿剂的强度为矿层厚度的1/5～1/3。通过实验发现，浸出液浓度十分理想，动力费用成本比较低，有助于实现离子型稀土资源回收率高、生产成本低的目标。

Description

基于原地浸矿工艺获得高浓度浸出液的稀土开采方法
技术领域：
本发明属稀土开采领域，尤其涉及一种基于原地浸矿工艺获得高浓度浸出液的稀土开采方法。
背景技术：
自发现以来，离子型稀土资源提取技术的发展经历了从无到有、从易到难、从粗到精的多次关键性突破。在国家和各级政府的支持下，我国科技工作者开展了大量、长期、艰苦且卓有成效的工作，先后发明了露天池浸、堆浸、原地浸矿开采技术，其间经历了生产工艺技术革命性的变化。其中“原地浸矿”技术成果1998年获得了国家发明三等奖，列入当年国家十大世界领先科技成果。现已形成以“原地浸矿”开采技术为主导地位的开采格局。该工艺有效地解决了离子型开采过程中的植被严重破坏和水土流失问题，同时生产效益、产品质量、资源回收率和环境保护等各项指标均得到了优化。
目前离子型稀土矿山生产过程中，浸出液浓度普遍较低，导致开采过程中基建成本、动力费用高及资源回收率低的严重后果。
发明内容：
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：基于原地浸矿工艺获得高浓度浸出液的稀土开采方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)硫酸铵试剂作为浸矿剂；
2)采用振捣压实工具，将原地矿层振捣压实；
3)在矿层中注入浸矿剂；
4)收集浸出液。
优选的，步骤1)中的浸矿剂浓度在2％～4％范围内；
优选的，步骤2)中原地矿层振捣压实后的渗透率控制在200md～800md范围内。
优选的，步骤3)在原地矿层中注入浸矿剂的强度为矿层厚度的1/5～1/3。
本发明通过实验分析得出影响浸出液浓度的3大敏感因素，分别是浸矿剂、原地矿层渗透率和注入浸矿剂的强度，通过实验得出如下结论：当浸矿剂浓度在2％～4％、注液强度设置为矿层厚度的1/5～1/3、渗透率在200md～800md范围内时，浸出液浓度十分理想，动力费用成本比较低，有助于实现离子型稀土资源回收率高、生产成本低的目标。
附图说明
下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明：
图1为本发明的浸矿剂浓度优化试验(0.5％)q-t曲线；
图2为本发明的浸矿剂浓度优化试验(1％)q-t曲线；
图3为本发明的浸矿剂浓度优化试验(2％)q-t曲线；
图4为本发明的浸矿剂浓度优化试验(4％)q-t曲线；
图5为本发明的浸矿剂浓度优化试验(8％)q-t曲线；
图6为本发明的注液强度优化试验(10cm)q-t曲线；
图7为本发明的注液强度优化试验(20cm)q-t曲线；
图8为本发明的注液强度优化试验(30cm)q-t曲线；
图9为本发明的注液强度优化试验(40cm)q-t曲线；
图10为本发明的注液强度优化试验(50cm)q-t曲线；
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明包括并不限于以下实施例：
通过3个对比试验明确了浸矿剂浓度、注液强度、渗透率对收液效果的影响，同时，通过单独改变浸矿剂浓度、注液强度、渗透率的取值，需找到各因素最优的取值范围，并通过试验，当浸矿剂浓度、注液强度、渗透率均在最优的范围内取值时，分析收液效果。
浸矿剂浓度、注液强度、渗透率参数优化试验介绍如下：
试验目的：本次试验的目的是通过试验对比分析，评价不同的浸矿剂浓度、注液强度、渗透率对收液效果的影响，整理分析各项因素、参数对浸出液浓度和浸出液中浸矿剂含量的影响程度，针对不同的地质条件及生产要求建立科学合理可靠的浸出液浓度控制体系。
1、浸矿剂浓度优化试验
(1)取5根φ10cm的透明有机玻璃管置于柱浸试验架上垂直固定并编号做标记，管底安装过滤网套，布置塑料漏斗，漏斗内铺设过滤试纸，漏斗口下分别布置浸出液收集桶。
(2)分别称取10kg的稀土土样置入柱浸管中，平均品位为0.088％，试样均呈自然状态不振捣。
(3)5根管内分别加入0.5％、1％、2％、4％、8％的浸矿剂溶液使水头高度均保持在20cm。
(4)自浸出液由漏斗口流出开始，每隔3h收集一次浸出液，装入塑料样瓶并做标记。
(5)对所有样瓶中浸出液进行浓度测定和浸矿剂含量测定，整理分析得出不同的浸矿剂浓度对浸出液浓度及浸矿剂消耗量的影响情况。
2、注液强度优化试验
(1)取5根φ10cm的透明有机玻璃管置于柱浸试验架上垂直固定并编号做标记，管底安装过滤网套，布置塑料漏斗，漏斗内铺设过滤试纸，漏斗口下分别布置浸出液收集桶。
(2)分别称取10kg的稀土土样置入柱浸管中，平均品位为0.088％，试样均呈自然状态不振捣。
(3)5根管内都加入同一浓度(根据第一阶段试验结果设定)的浸矿剂溶液使水头高度分别保持在10cm、20cm、30m、40cm、50cm。
(4)自浸出液由漏斗口流出开始，每隔3h收集一次浸出液，装入塑料样瓶并做标记。
(5)对所有样瓶中浸出液进行浓度测定和浸矿剂含量测定，整理分析得出不同的注液强度对浸出液浓度及浸矿剂消耗量的影响情况。
3、渗透率优化试验
(1)取5根φ10cm的透明有机玻璃管置于柱浸试验架上垂直固定并编号做标记，管底安装过滤网套，布置塑料漏斗，漏斗内铺设过滤试纸，漏斗口下分别布置浸出液收集桶。
(2)分别称取10kg的稀土土样置入柱浸管中，平均品位为0.088％，采用振捣压实工具依次按渗透率1600md、渗透率800md、渗透率400md、渗透率200md、渗透率100md进行压实处理。
(3)5根管内都加入同一浓度(浸矿剂浓度优化试验结果设定)的浸矿剂溶液使水头高度均保持在同一高度(注液强度优化试验结果设定)，自浸出液由漏斗口流出前，记录各管内单位时间管内溶液的渗入量。
(4)自浸出液由漏斗口流出开始，每隔3h收集一次浸出液，装入塑料样瓶并做标记。
(5)对所有样瓶中浸出液进行浓度测定和浸矿剂含量测定，整理分析得出不同的渗透率对浸出液浓度及浸矿剂消耗量的影响情况。
4、试验结果
(1)结合图1-图5浸矿剂浓度优化试验结果说明如下：
1)①～⑤的平均浓度(g/L)为0.256、0.794、1.493、2.921、2.676；
2)①～⑤的稀土总量(g)及稀土浸出率(％)为6.011(68.31％)、7.8488(89.19％)、8.073(91.74％)、8.3103(94.44％)、8.1849(93.01％)；
3)当浸矿剂浓度为0.5％、1％时，浸出液平均浓度太低；浸矿剂浓度为8％时，浸出液平均浓度及稀土总量呈递减趋势；
4)符合浸出液浓度要求的浸矿剂浓度在2％～4％范围内。
(2)结合图1-图5注液强度优化试验结果说明如下：
1)①～⑤的平均浓度(g/L)为0.710、1.540、2.688、2.057、1.412；
2)①～⑤的稀土总量(g)及稀土浸出率(％)为2.299(26.13％)、5.603(63.67％)、8.282(94.11％)、7.168(81.45％)、6.932(81.45％)；
3)当浸矿剂注液强度为10cm、20cm时，浸出液平均浓度较低，且浸矿周期太长为237h、144h；注液强度为50cm时，浸出液平均浓度及稀土总量呈递减趋势，且存在边坡稳定性风险。
4)符合要求的浸矿剂注液强度在20cm～40cm范围内，在矿山实际生产工程中可将注液强度设置为矿层厚度的1/5～1/3。
(3)渗透率优化试验结果
1)①～⑤的平均浓度(g/L)相差不大，均为2.5g/L左右；
2)①～⑤的稀土总量(g)及稀土浸出率(％)相差不大，均为7.9546(90.39％)；
3)当渗透率为1600md、800md时，虽然浸矿时间仅有1～2天，但结合实际生产数据来看会影响边坡稳定性易导致山体滑坡事故；
4)当渗透率为200md、100md时，浸矿时间长达9～10天，开采周期长导致动力成本大幅度增加；
5)符合浸出液浓度要求的渗透率在200md～800md范围内。
结论及优选实施例：
在生产实践中，浸矿剂浓度在2％～4％、注液强度设置为矿层厚度的1/5～1/3、渗透率在200md～800md范围内时，浸出液浓度比较理想，动力费用成本比较低，有助于实现离子型稀土资源回收率高、生产成本低的目标；
需要说明的是：
(1)本试验采用的浸矿剂为硫酸铵试剂，如采用某种新型高效浸矿剂则可以根据浸矿剂之间的浸取率之比进行换算；
(2)运用在具体矿山时，应根据实际条件，包括资源赋存、工程地质、水文地质、环境地质等，适当调整参数。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.基于原地浸矿工艺获得高浓度浸出液的稀土开采方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)硫酸铵试剂作为浸矿剂；
2)采用振捣压实工具，将原地矿层振捣压实；
3)在矿层中注入浸矿剂；
4)收集浸出液。
2.基于原地浸矿工艺获得高浓度浸出液的稀土开采方法，其特征在于，步骤1)中的浸矿剂浓度在2％～4％范围内。
3.根据权利要求1所述的基于原地浸矿工艺获得高浓度浸出液的稀土开采方法，其特征在于，步骤2)中原地矿层振捣压实后的渗透率控制在200md～800md范围内。
4.根据权利要求1所述的基于原地浸矿工艺获得高浓度浸出液的稀土开采方法，其特征在于，步骤3)在原地矿层中注入浸矿剂的强度为矿层厚度的1/5～1/3。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112853124A (zh) * 2021-01-05 2021-05-28 江西离子型稀土工程技术研究有限公司 一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012016511A1 (zh) * 2010-08-03 2012-02-09 江西稀有金属钨业控股集团有限公司 原地浸取注液工艺
US20120177551A1 (en) * 2009-08-19 2012-07-12 Yava Technologies Inc. Selective leach recovery of minerals from composite ores
CN105274362A (zh) * 2015-11-05 2016-01-27 江西理工大学 一种强化-还原浸取离子吸附型稀土矿中稀土的方法
CN106939374A (zh) * 2017-05-24 2017-07-11 江西理工大学 离子型稀土原地浸矿硫酸铵注液质量浓度的计算方法
CN108520161A (zh) * 2018-05-24 2018-09-11 江西理工大学 全覆式离子型稀土矿山原地浸矿临界注液范围的计算方法
CN110157905A (zh) * 2019-06-26 2019-08-23 江西理工大学 以资源储量为依据的离子型稀土矿分区注液方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120177551A1 (en) * 2009-08-19 2012-07-12 Yava Technologies Inc. Selective leach recovery of minerals from composite ores
WO2012016511A1 (zh) * 2010-08-03 2012-02-09 江西稀有金属钨业控股集团有限公司 原地浸取注液工艺
CN105274362A (zh) * 2015-11-05 2016-01-27 江西理工大学 一种强化-还原浸取离子吸附型稀土矿中稀土的方法
CN106939374A (zh) * 2017-05-24 2017-07-11 江西理工大学 离子型稀土原地浸矿硫酸铵注液质量浓度的计算方法
CN108520161A (zh) * 2018-05-24 2018-09-11 江西理工大学 全覆式离子型稀土矿山原地浸矿临界注液范围的计算方法
CN110157905A (zh) * 2019-06-26 2019-08-23 江西理工大学 以资源储量为依据的离子型稀土矿分区注液方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李刚: "某稀土矿原地浸矿工业试验研究", 《世界有色金属》 *
梁健等: "原地浸矿工艺浸出液浓度控制技术研究", 《世界有色金属》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112853124A (zh) * 2021-01-05 2021-05-28 江西离子型稀土工程技术研究有限公司 一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法
CN112853124B (zh) * 2021-01-05 2022-05-24 江西离子型稀土工程技术研究有限公司 一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法

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