離子型稀土礦開采工藝存在的問題與對(duì)策

劉松

摘要：原地浸礦開采工藝已經(jīng)是當(dāng)前我國(guó)離子型優(yōu)質(zhì)稀土精礦開采的唯一推薦首選工藝，幾乎可以成為當(dāng)前離子型優(yōu)質(zhì)稀土精礦開采首選工藝的唯一技術(shù)選擇。在基于等離子的高質(zhì)量稀土精礦開采過程中，分析了可能會(huì)在工藝材料選擇上遇到的幾個(gè)問題，選擇了合理的采礦工藝選擇思路，并根據(jù)分析結(jié)果確定了采礦工藝的建議進(jìn)行了綜合分析。因地制宜，合理選擇離子型稀土開采技術(shù)具有認(rèn)識(shí)和參考意義。

關(guān)鍵詞：離子型稀土礦;開采;工藝;問題;對(duì)策。

引言

合理選擇采礦技術(shù)是保證資源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益的重要條件。離子型稀土的特殊發(fā)生決定了與普通采礦不同的采礦技術(shù)。經(jīng)過多年的發(fā)展，原地淋洗作為一種令人鼓舞的技術(shù)而得到了推廣，并且池浸，堆浸和其他技術(shù)已被注冊(cè)為淘汰。 它僅用于開采特殊結(jié)構(gòu)，各種方法具有適用的條件以及優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。對(duì)于離子型稀土，場(chǎng)浸過程并不是不可避免的選擇。 如何根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r選擇采礦工藝是值得研究的問題。

一、工藝分析

1.堆浸工藝分析

堆浸工藝的基本過程是切斷礦山的地表植被，剝?nèi)ケ硗敛⑼诰虻V石篩。礦石開挖后，將礦石運(yùn)至另一處堆積，并用硫酸銨進(jìn)行浸出，收集并去除滲濾液，可以通過雜質(zhì)，除雜和沉淀等方法獲得離子稀土產(chǎn)品。堆浸過程具有以下特征：①稀土資源利用率不高。在采礦業(yè)中，“容易開采和遺棄是困難的”并且經(jīng)常發(fā)生“富裕和擺脫貧困”，稀土資源的利用率在很多情況下都不高。②礦山生態(tài)受到嚴(yán)重破壞，土地荒蕪。另外，廢棄的稀土礦的土壤是酸性的，缺乏營(yíng)養(yǎng)，使植被難以再次生長(zhǎng)。③它污染了礦井周圍的水和土壤。礦石堆浸出后仍殘留大量硫酸銨，在雨水中浸出后，很容易滲入礦區(qū)周圍的土壤和水源。④存放區(qū)域存在安全隱患。堆浸平臺(tái)的連接坡大多是沒有保護(hù)的陡坡，在降雨條件下極易倒塌或發(fā)生滑坡。此外，水庫(kù)沒有植被覆蓋，下雨時(shí)容易溢出，尾礦被雨水沖刷，形成滑坡，農(nóng)田泛濫，河流侵蝕等。

2.原地浸礦工藝分析

所謂的原山現(xiàn)場(chǎng)浸出工藝是將注水井直接放到礦井中，對(duì)礦區(qū)的地表植被造成的損害較小，并且不需開挖表土和礦石篩網(wǎng)，并且在礦井下方放置集液槽。礦石篩。收集硫酸銨溶液注入礦石篩，通過集液槽收集浸出的母液，然后除去雜質(zhì)，使其沉淀并燃燒，從而獲得稀土產(chǎn)品。原山淋洗過程基本上不會(huì)破壞植被，被認(rèn)為是開采離子型稀土的綠色過程。但是，仍然存在一些缺點(diǎn)。示例：①?gòu)?fù)雜脂質(zhì)類型的應(yīng)用效果不理想?，F(xiàn)場(chǎng)浸出不需要開挖礦體，但在礦石滲透性差且地層以下地下水位低的地質(zhì)類型中，浸出劑的消耗量高，開采周期長(zhǎng)，稀土回收率低。②液體收集問題。當(dāng)遇到?jīng)]有天然底部的稀土礦時(shí)，浸出的母液會(huì)泄漏到地下水中，從而大大降低了稀土的回收率。③存在地質(zhì)災(zāi)害的隱患。離子稀有巖石具有較強(qiáng)的風(fēng)化作用，土壤結(jié)構(gòu)疏松，局部坡度相對(duì)較陡，長(zhǎng)期注入液體會(huì)使酸變得飽和，降低了土壤的剪切強(qiáng)度。大雨很容易導(dǎo)致山崩和山體滑坡。 ④水土污染問題。在浸沒過程中浸出的母液含有大量未交換的硫酸銨，由于滲漏而污染了地下水和地表水。此外，即使完成離子型稀土礦的原山淋洗，礦石體內(nèi)仍殘留大量硫酸銨，硫酸銨緩慢而長(zhǎng)時(shí)間地釋放，并隨降雨而釋放，形成氨氮廢水，污染了水以及礦區(qū)周圍的土壤。

二、離子型稀土開采工藝選擇中存在的問題

按照當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展和政策方向，現(xiàn)場(chǎng)浸出技術(shù)主要用于離子型稀土礦的設(shè)計(jì)中，只能用于高速公路上稀土的搶救性開采等特殊情況。這種選擇采礦技術(shù)的簡(jiǎn)單方法忽略了缺點(diǎn)，突出了現(xiàn)場(chǎng)浸出的優(yōu)點(diǎn)，并且沒有反映本地條件下資源開采項(xiàng)目的性質(zhì)。通常，與堆浸和池浸工藝相比，現(xiàn)場(chǎng)浸出存在諸如資源的選擇性利用，對(duì)成礦條件的嚴(yán)格要求以及難以控制環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的問題。

1.資源選擇性利用

在離子型稀土中，大多數(shù)稀土礦物質(zhì)以離子相形式存在，原地浸出過程的目標(biāo)恰好是離子礦物質(zhì)資源的這一部分。離子比例在57.7%至78.96%之間，大部分保持在70%左右，根據(jù)此計(jì)算，即使離子相可以實(shí)現(xiàn)100%的浸出，稀土也可以達(dá)到30%。資源無法回收，同時(shí)一些礦山與其他非浸出礦產(chǎn)資源相關(guān)。不能在現(xiàn)場(chǎng)浸出過程中使用的這種資源，在開采了離子稀土的現(xiàn)場(chǎng)浸出之后，可以不使用或使用常規(guī)的露天采礦。資源的浪費(fèi)和后者的浪費(fèi)會(huì)引起工程問題，并反復(fù)造成對(duì)環(huán)境的破壞。

2.礦體賦存條件要求嚴(yán)苛

根據(jù)稀土礦體底部的弱風(fēng)化層或變質(zhì)基巖給予賦存層的狀態(tài)不同﹐含陽(yáng)離子型態(tài)的稀土金屬礦物可分為裸露全覆式和裸露山腳式兩種賦予儲(chǔ)存狀態(tài)類型， 其中，分別只有全覆蓋類型的80%，赤腳類型和特殊類型的分別為15%和5%。對(duì)于赤腳礦石篩，通常使用天然液體收集方法，主要的液體收集項(xiàng)目包括導(dǎo)流孔和液體收集溝。對(duì)于全礦體，通常使用具有人工底部的液體收集方法，并且液體收集通常需要其他方法。液體收集項(xiàng)目，例如道路。人造地板的液體收集方法通常可以進(jìn)一步提高收集效果，但是由于工程上的限制，人造地板難以完全控制回收的母液。特別是對(duì)于較大的裂縫，斷裂區(qū)域和其他滲漏通道：母液無法有效回收，因此母液滲漏的可能性非常高。同時(shí)，對(duì)于某些具有特殊條件的資源，例如所謂的“雞窩礦”和來自舊礦的殘留礦石，仍然難以使用現(xiàn)場(chǎng)浸出技術(shù)。

3.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不易控

環(huán)境因素是現(xiàn)場(chǎng)浸出技術(shù)中最重要的因素，而不是池浸或堆浸。池浸和堆浸都需要?jiǎng)冸x大量表土，并產(chǎn)生大量尾渣，從而導(dǎo)致水土流失和植被破壞。原位浸出過程避免了這些環(huán)境問題，并揭示了浸礦劑對(duì)地下水的影響。特別是在地質(zhì)條件較差的礦體（如破碎區(qū)）的情況下，浸礦劑滲漏的風(fēng)險(xiǎn)更大，因?yàn)樗鼈儽幻黠@地隱藏了。同時(shí)，原地山體浸礦澆灌過程中常常因?yàn)楣嘧⒁翰划?dāng)從而引起原地山體山崩滑坡等嚴(yán)重地質(zhì)自然災(zāi)害的同時(shí)發(fā)生， 它給現(xiàn)場(chǎng)植被造成了嚴(yán)重破壞，水土流失和安全事故，在生產(chǎn)過程中已經(jīng)采取了一些土壤改良和邊坡支護(hù)措施，但是這個(gè)問題不能完全解決。

三、離子型稀土開采工藝合理選擇思路

采礦工程是將采礦和選礦鏈接（尤其是離子型稀土等礦山）集成在一起的系統(tǒng)工程，因此，采礦技術(shù)中的合理決策尤為重要。原地浸出過程花費(fèi)了許多科學(xué)技術(shù)人員的精力，并且在離子型稀土開采方面具有許多優(yōu)勢(shì)，但是如上所述，這種開采過程的應(yīng)用對(duì)礦石的外部因素有特殊的要求。礦體的發(fā)生條件，如何根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r調(diào)整作用是選擇采礦技術(shù)的合理途徑。因此，在選擇離子型稀土礦開采技術(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有思路進(jìn)行比較和選擇，并應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

1.注重資源綜合利用

在項(xiàng)目進(jìn)行稀土開采設(shè)備工藝比較篩選時(shí)，應(yīng)適當(dāng)充分考慮對(duì)稀土礦資源的較高綜合利用，特別尤其是對(duì)共同相伴生產(chǎn)礦資源豐富或與等離子含量相比例低的較高離子型優(yōu)質(zhì)稀土礦，應(yīng)充分考慮對(duì)礦資源的較高綜合利用率，避免造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)或影響項(xiàng)目的多次重復(fù)開發(fā)建設(shè)。

2.加強(qiáng)地質(zhì)工作

原地注液浸礦采用工藝的廣泛應(yīng)用對(duì)于水資源的賦質(zhì)儲(chǔ)存利用條件也具有較多的技術(shù)要求，如果想準(zhǔn)備確定采用一種原地注液浸礦采用工藝，需要在準(zhǔn)備確定采用工藝之前首先完成地層深度要求相當(dāng)?shù)牡V區(qū)地質(zhì)調(diào)查工作，重點(diǎn)對(duì)礦區(qū)地質(zhì)主體構(gòu)造、水文地質(zhì)、工程物理地質(zhì)及生態(tài)環(huán)境資源地質(zhì)等實(shí)際情況予以進(jìn)行全面分析把握，以從技術(shù)上確定其適用性。

3.考慮環(huán)境影響的綜合效益分析

如之前上文章節(jié)所述，原地表堆浸礦渣土工藝雖然有效避免了池水堆浸廢水，泥土堆浸， 但是，該方法也會(huì)剝落大量表層土壤并產(chǎn)生大量尾礦，但仍會(huì)產(chǎn)生一些新問題。從定性的觀點(diǎn)來看，很難得出一個(gè)明確的結(jié)論。因此，需要進(jìn)行定量分析，以通過對(duì)環(huán)境影響的經(jīng)濟(jì)損益分析來確定項(xiàng)目的整體效益。目前，這項(xiàng)會(huì)計(jì)工作已經(jīng)是整體環(huán)境影響效益評(píng)估的必要部分。 通過貨幣化整體環(huán)境影響的經(jīng)濟(jì)損害利益，不再將其計(jì)入經(jīng)濟(jì)成本和所獲得的整體環(huán)境經(jīng)濟(jì)影響利益。 在那之后，它不再被視為經(jīng)濟(jì)利益，以利于完成總體經(jīng)濟(jì)環(huán)境費(fèi)用效益計(jì)算分析。然而正因受各項(xiàng)評(píng)估工作正在開展的各階段所受局限，環(huán)境影響損益評(píng)價(jià)第一階段的礦石環(huán)境影響礦石經(jīng)濟(jì)利用損益評(píng)估分析主要是在初步確定礦石開采技術(shù)工藝之后才再進(jìn)行的， 其目的是評(píng)估特定過程，并且在過程比較階段很少進(jìn)行詳細(xì)的環(huán)境影響研究。

結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)在高離子型優(yōu)質(zhì)稀土精礦開采過程工藝材料選擇中仍然存在的一些問題難點(diǎn)進(jìn)行了深入分析， 提出了合理選擇采礦技術(shù)的想法，并為未來的離子稀土開發(fā)項(xiàng)目提出了以下建議。1）在《礦產(chǎn)資源開發(fā)利用規(guī)劃》中，應(yīng)加強(qiáng)采礦技術(shù)的比較，選擇或可行性研究階段，并充分考慮資源利用和資源利用。2）原地浸出技術(shù)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)浸出控制研究。劑的流向，酸的穩(wěn)定性和植被的恢復(fù)以及對(duì)環(huán)境影響的可控性;3）不宜采用原地淋洗技術(shù)的水池淋洗和堆放，必須適當(dāng)應(yīng)用淋洗技術(shù)，并應(yīng)格外小心。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭鐘群，趙奎，金解放，等.離子型稀土開發(fā)面臨的問題與綠色提取研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2019，（7）.3425-3433.

[2]鄭先坤，馮秀娟，陳哲，等.離子型稀土礦開采環(huán)境問題及廢棄地修復(fù)治理研究進(jìn)展[J].應(yīng)用化工，2019，（3）.681-684.

[3]趙彬，佘宗華，康虔，等.離子型稀土原地浸礦開采技術(shù)適用性評(píng)價(jià)與分類[J].礦冶工程，2017，（3）.6-10.

岑溪稀有稀土礦業(yè)有限公司 廣西岑溪 543200